Samonosive strukture (3.faza)

Rezultat istrazivanja-Modelovanje

Dobijena je finalna forma strukture koja bi predstavljala samonosivi paviljnon ispred fakulteta tehničkih nauka.

2.FAZA

Nakon iscrpnog rada, susrela sam se sa određenim problemima zbog nepoznavanja plug-ina za Rhinoceros u kome sam radila.

Prvi problem bio je sam program za koji  nisam posedovala dovoljno znanje, a čak i neki od tutorijala nisu bili dovoljno razumljivi.

Nakon toga javio se problem samog oblika u osnovi koji je trebalo podići u prostor i upotreba alata za to. 

Sledeći problem bio je definisanje oslonaca za strukturu jer ono što sam zamislila na početku nije bilo moguće izvesti kao samonosivo.

Ipak, nakon savladanih problema dobijena je forma koja je lako izvodljiva u prostoru koji je za to predhodno predvidjen.

Zaključak: Potrebno je od početka voditi računa o ulaznim parametrima koji definišu finalni rezultat jer pravilnim definisanjem istih lakse dobijamo željeni rezultat. 

Rezultat istraživanja-Tesalacija

1a

Kako smo se odlučile da strukturu podjelimo na dva načina – jednostavnu i kompleksnu, bilo je potrebno da se one nadovezuju jedna na drugu, tj da imaju određene zajedničke geomterijske parametre, kako bi idući korak – Fabrikacija bio logičan.

Prvi korak bio je definisanje željenog geometrijskog 2D oblika za gornji sloj strukture.

Idući korak bio je definisanje željenog 3D oblika koji se može dobiti savijanjem ili jednostavnim sklapanjem 2D oblika, kako bi u početku olakšali posao za fabrikaciju.

Nakon odabira geometrijskih formi, slijedio je teži dio posla, sprovođenje u djelo, pomoću Grasshopper plug in-a za Rhino i Evolute tools u Rhino.

Kako bi koristili Grasshopper, morale smo da analiziramo i shvatimo kako je geometrijski moguće dobiti željene strukture. Onda smo se mogle uputiti na sledeći korak, samo povezivanje box-ova u Grasshopper-u. Koristile smo MeshMaschine za dobijanje podela teselacije u Grasshopper-u. Takođe teselaciju ravnim panelima smo probale da dobijemo preko opcije Evolute tools, ali tu smo se susreli sa problemom razbijanja geometrije, koji nismo uspeli da rešimo.

1    2

Levo- Dobijanje teselacije ravnim panelima u Grasshopper-u, Desno- problem razbijene geometrije kod opcije Evolute tools.

3

Prikaz dobijanja teselacije zarubljenim piramidama u Grasshopperu

 

Zaključak: Potrebno je od same ideje odabira tesalacije voditi računa o krajnjem ishodu i narednim koracima fabrikacije, kako rešenje ne bi bilo previše kompleksno za izvesti.

 

Rezultat istraživanja-Fabrikacija

fabrikacijabolja

Samonosiva struktura je osmišljena u papirnoj ili kartonskoj materijalizaciji, te su spojnice zamišljene u skladu sa njom. Struktura bi se u oba sloja sastavljala lijepljenjem šestougaonika. Postoje šestougaonici koji spajaju trouglove u gornjoj zoni, i postoje šestougaonici koji spajaju zarubljene piramide sa gornjom zonom.

Radi bolje stabilnosti strukture postoje i dodatne spojnice: spojnice za učvršćavanje zarubljene piramide, i spojnice za međusobno povezivanje zarubljenih piramida.

Zaključak: Potrebno je uskladiti dimenzije željene strukture sa materijalom (maketa manjih razmjera će stajati ukoliko se napravi od papira, veća neće), a dalje materijal sa spojnicama (papir se može lijepiti, da je struktura od metala bili bi neophodni šrafovi i podloške).

 

Samonosive strukture-modelovanje (2.faza)

Određena je lokacija za postavljanje samonosivog paviljona. Portal fakulteta tehničkih nauka bi trebao da bude mesto postavljanja strukture.

Nakon određivanja prostora koji bi struktura trebala da zauzima i definisanja konkretnih mera iste, određeni su oslonci pa samim tim i početni parametri koji uslovljavaju oblik. Radila sam u RhinoVault plug-in za Rhinoceros softver gde sam u osnovi definisala površi, zatim uradila Rebuild za iste i nakon toga izmenila oblik.

Da bi se struktura izdigla u prostor potrebno je redom odraditi sledeće korake:

rvForm-rvDual, pa nakon provere uglova definisati izmeniti toleranciju ugla između 10-20 stepeni.

Nakon toga sledi komanda rvHorizontal, koju sam ponavljala nekoliko puta uz rvRelax radi resterećenja strukture kako bi se pronašao broj broj iteracija koji su u ravnoteži nakon čega struktura može da se podigne u prostor komandom rvVertical.

Početna skica i ono što sam htela da postignem razlikuje se od finalnog rešenja zbog toga što sam prilikom modelovanja i istraživanja naišla na nekoliko problema. Prvi od njih jesu oslonci. Moraju biti precizno definisani jer u skladu sa njima struktura dobija formu i samonosivost.

Drugi problem bio je stepen zakrivljenosti strukture koji u početnoj fazi podizanja iz osnove u prostor bio znatno veći nego što sam želela da postignem. Rešavanje tog problema pomocu Scale-a u opciji rvSettings za nijansu je ublažio visinu krive površi, ali veći deo je morao da se menja preko rvModify i pod opcije move za svaku/grupu tačaka.

Nakon ovoga, sledi teselacija i fabrikacija, koju su ispitivale i primenile Ana Lugonja i Jovana Škuletić.

56848083_284061325856506_1674725443699212288_n        2.FAZA

Zaključak: Potrebno je na početku precizno odrediti parametre koji će uticati na oblikovanje strukture od kojih su se u mom slučaju oslonci pokazali kao najvažniji.

 

Samonosive strukture- modelovanje slobodnih formi

 

yrh

Oblast: Samonosive strukture

Tema: Principi modelovanja slobodnih formi

Problem: Definisanje i ograničenja oblika slobodnih formi prilikom formiranja samonosivih struktura

Zasto je taj problem znacajan:  Važnost ovog problema ogleda se u samoj upotrebi strukture.

  • Definisati prostor u kome bi se buduća struktura nalazila. Nakon definisanja gabarita u osnovi potrebno odrediti i visinu strukture.

Bitno je postaviti jasan cilj i mogucu funkciju buduce strukture. Da li je u pitanju samo estetska funkcija ili se struktura postavlja sa  namerom da se koristi. Uzeta su u obzir sva istraživanja na ovu/sličnu temu prilikom postavljanja problema, radi sprovođenja daljeg istraživanja i postavljanja novih pitanja i rešavanja istih.

timthumb

Istrazivanje na temu čitavog procesa modelovanja i fabrikacije struktura slobodne forme.  https://www.researchgate.net/publication/270429549_Rethinking_structural_masonry_Unreinforced_stone-cut_shells

Analiza formiranja oblika: http://papers.cumincad.org/data/works/att/ascaad2014_027.pdf

Ispitivanje postojeceg paviljona sa Venecijanskog bijenala samo u drugom materijalu https://www.linavestarte.com/Assembly-of-Double-curved-Self-supporting-Structure

 

Primenom RhinoVault dodatka za Rhinoceros moguce je oblikovati strukturu slobodne forme uz postavljanje odredjenih uslova odnosno parametara koji je definisu. Buduci da ne posedujem znanje iz navedenog programa, korisceni su odredjeni tutorijali.

Untitled

jhb