Mikä on avaruuskehys?

Pääasiassa rakennusten rakentamisessa ja autojen valmistuksessa käytetty avaruuskehyssuunnittelu on tekniikka rakenteen kokoamiseksi luurankoa vastaavalla tavalla, toisin kuin perinteinen kappale- tai maarakennus. Avaruuskehyksen suunnittelun etuja ovat painosäästöt, parempi jäykkyys ja parempi kestävyys verrattuna perinteisiin vaihtoehtoihin. Vaikka käsite juontaa juurensa vuoteen 1900, avaruuskehykset alkoivat yleistyä vasta 21. vuosisadan vaihteessa.

Avaruuskehysten tärkein etu – niiden suuri lujuus -painosuhde – perustuu pääasiassa kulmarakenteiden tarjoamaan lujuuteen. Tämä on luonnosta lainattu käsite, koska esimerkiksi hunajakennoilla tiedetään olevan valtava voima suhteelliseen massaansa nähden. Alexander Graham Bell oli ensimmäinen, joka yritti mukauttaa tätä ajatusta ihmisen rakentamiseen vuonna 1900 erityisesti silmällä pitäen kevyempien ja jäykempien lentävien koneiden valmistamista. Vaikka Bell epäonnistui suurelta osin hänen harrastuksessaan, toinen suuri tieteen nimi, Buckminster Fuller, otti avaruudukehyksen teorian juuret ja mukautti ne rakennussuunnitteluun paljon menestyksekkäämmin noin 20 -luvun puolivälissä.

Arkkitehtuurissa avaruuskehyksiä käytetään yleisimmin suurissa katoissa, vaikka kokeellisempia rakennuksia, kuten geodeettisia kupolia, jotka tunnetaan nimellä Biospheres, jotka sijaitsevat Oraclesissa, Arizonassa ja Montrealissa, Quebecissä, rakennetaan kokonaan tekniikkaa käyttäen. Paras tapa ajatella avaruuskehyksen kattoa on laajennettu versio nosturitelineestä, jossa kulmikkaat, risteävät tuet kulkevat edestakaisin vaakasuorien palkkien yli. Laajennettu jalkapallokentän tai vastaavan areenatyyppisen ulkoasun yli, avaruuskehyksistä tulee kustannustehokas ja houkuttelevampi ratkaisu verrattuna pilarisarjan tai muun kantavan tekniikan käyttöön. Vähemmän tarvittavan materiaalin lisäksi yksinkertaisempi rakenne vaatii vähemmän työvoimaa ja kestää myös pidempään.

Autoteollisuudessa avaruuskehyksen suunnittelu on yleensä hylätty valmistavan teollisuuden monokokkisuunnittelun hyväksi. Jotkut huippuluokan autonvalmistajat-mukaan lukien muun muassa Acura®, Audi® ja Lamborghini®-kuitenkin tekevät ja kehittävät uusia avaruusrunkoisia autoja. Autoissa avaruuskehys koostuu auton eri osien sijoittamisesta putkimaiselle kehykselle lähes modulaarisesti. Tämä tarjoaa samat edut perinteiseen runko-runkorakenteeseen verrattuna kuin avaruuskehysarkkitehtuuri perinteisiin rakennuksiin verrattuna. Yksivärinen on edelleen pitkälti autojen suunnittelukoulu, mutta se johtuu osittain turvallisuusnäkökohdista, joilla ei ole merkitystä arkkitehtuurissa.