¿Qué es un marco espacial?

Utilizado principalmente en el contexto de la construcción de edificios y la fabricación de automóviles, el diseño de marcos espaciales es una técnica para armar una estructura utilizando un enfoque tipo esqueleto, a diferencia de la construcción tradicional de pieza por pieza o de cero. Las ventajas del diseño del marco espacial incluyen ahorro de peso, mayor rigidez y mayor durabilidad sobre las alternativas convencionales. Aunque el concepto se remonta a 1900, los marcos espaciales solo comenzaron a ver una adopción generalizada a principios del siglo XXI.

El principal beneficio de los marcos espaciales, su gran relación resistencia / peso, se basa principalmente en la rigidez natural que ofrecen las construcciones angulares. Este es un concepto tomado de la naturaleza, ya que los panales, por ejemplo, tienen una fuerza tremenda para su masa relativa. Alexander Graham Bell fue el primero en intentar adaptar esta idea a la construcción hecha por el hombre en 1900, específicamente con el objetivo de fabricar máquinas voladoras más livianas y rígidas. Aunque Bell falló en gran medida en su búsqueda particular, otro gran nombre en la ciencia, Buckminster Fuller, tomó las raíces de la teoría del marco espacial y las adaptó al diseño de edificios con mucho mayor éxito a mediados del siglo XX.

En arquitectura, los marcos espaciales se emplean más comúnmente en techos grandes, aunque los edificios más experimentales, como las cúpulas geodésicas conocidas como las Biosferas, ubicadas en Oracle, Arizona y Montreal, Quebec, se construyen completamente utilizando la técnica. La mejor manera de pensar en un techo de estructura espacial es como una versión ampliada de un pórtico de grúa, con puntales angulares y entrecruzados que van y vienen a través de vigas horizontales. Ampliados sobre un campo de fútbol o un diseño similar de tipo arena, los marcos espaciales se convierten en una solución rentable y más atractiva en comparación con el uso de una serie de pilares u otra técnica de carga. Además de que se necesita menos material, el diseño más simple requiere menos mano de obra y también dura más, con una menor necesidad de reparaciones o mantenimiento de rutina.

En la construcción de automóviles, la industria manufacturera ha rechazado generalmente el diseño del marco espacial en favor del diseño monocasco. Sin embargo, ciertos fabricantes de automóviles de alta gama, incluidos Acura®, Audi® y Lamborghini®, entre otros, todavía fabrican y desarrollan nuevos automóviles con armazón espacial. En los automóviles, un diseño de marco espacial consiste en colocar varias secciones de un automóvil en un marco tubular, de forma casi modular. Esto ofrece los mismos beneficios sobre la construcción tradicional de cuerpo sobre marco, como lo hace la arquitectura de marco espacial sobre edificios tradicionales. Sin embargo, Monocoque sigue siendo en gran medida la escuela de diseño preferida para los automóviles, debido en parte a consideraciones de seguridad que son irrelevantes en la arquitectura.