Modelovanje samonosive zakrivljene strukture faza 3

Primenjen je postupak modelovanja strukture iz faze 2 ali na kompleksnijoj formi:

Postupak:

  • U tačkama mesh-a postavljene su sfere određenog prečnika.

Screenshot_13

  • Urađeno je presecanje mesh-a sferema.

Screenshot_14

  • Na dobijenim isečcima urađen je MultiPipe kako bi se dobile spojnice.

Screenshot_15

  • Postavljena je još jedna grupa sfera takođe u tačkama mesh-a ali manjih dimenzija od prvobitnih.
  • Urađen je SolidDifference cele strukture i drugih sfera kako bi se dobili štapići koji ulaze u spojnice.

Screenshot_16

  • Na spojnicama je urađen zatim offset kako bi dobile debljinu.

Screenshot_11

  • Radi bolje estetike urađeno je Catmull-Clark zakrivljivanje.

Screenshot_12

Dobijena struktura:

2_Day_002

2_Day_001

2_Day_003

 

Spojnice su pripremljene za 3D štampu i numerisane:

Screenshot_1

Primećen je problem kod pojedinih spojnica gde je došlo do preklapanja ivica:

Screenshot_7

Štampanje spojnica:

IMG_20240713_095002

IMG_20240713_151221

Štampanje spojnica nije bilo potpuno uspešno.

Izgled spojnica sa preklapanjem:

IMG_20240713_151414

 

Kod nekih spojnica je preklapanje pravilo problem, kod nekih ne.

Korišćeni alati: Rhino, Grasshopper, Kangaroo

Problemi:

  • Primećeni su problemi pri samom modelovanju – preklapanje pojedinih spojnica gde bi trebalo u narednoj fazi isprobati modelovanje sa drugim dimenzijama.
  • Prilikom 3D štampe potrebno je pažljivije pripremiti spojnice kako bi što više njih bilo na približno istoj visini i u horizontalnoj ravni. U narednoj fazi bi se moglo isprobati postavljanje elemenata u horizontalnu ravan pomoću Grasshoppera. Za ovu fazu elementi su orijentisani u Rhinu pomoću Orient3P. Takođe, trebalo bi ponovo razmotriti dimenzije elemenata.
  • Potrebno je testirati ponašanje materijala – štampanih spojnica i drvenih štapića. Korišćeni su štapići prečnika 0.4cm, dok su spojnice sa širinom otvora prečnika 0.44cm

Zaključak:

Postupak dobijanja strukture i spojnica bi mogao biti uspešan. U narednom istraživanju bi se trenutni problemi mogli rešiti.

Dizajn i postupak formiranja samonosive zakrivljene strukture znatno je olakšan digitalnim modelovanjem i fabrikacijom, sa mogućnošću jednostavne izmene parametara – forme, dimenzija, broja oslonaca… Stvara se mogućnost dobijanja kreativnih rešenja zakrivljenih struktura koje su kroz istoriju arhitekture bile privlačne ali i teško izvodive.

 

 

Modelovanje samonosive zakrivljene strukture faza 2

Testiran je postupak modelovanja samonosive strukture koja se sastoji iz kombinacije elemenata opterećenih samo na pritisak i uzdignutih prstenova opterećenih na zatezanje. Pri izvođenju ovakve strukture, presecanjem zateznih traka, gubi se ravnoteža i struktura se ruši.


 Testiranje forme:

Postupak:

  • Najpre se definiše baza strukture-kriva koja će činiti oslonac, i kriva koja će činiti zateznu traku.
  • Od zadatih krivi formira se prvo površ,a zatim mesh. Isprobano je više varijanti formiranja površi i mesha, od trouglova i četvorouglova, različitog pravca pružanja. Potrebno je dodatno ispitati koji metod bi bio najbolji za ostvarivanje željenog efekta.
  • Definisane su krive kao oslonci, gde jedna nema mogućnost pomeranja, dok druga ima mogućnost pomeranja po Z osi.
  • Primenjeni su alati koji simuliraju zakone fizike kako bi se struktura izdigla u 3D prostor.
  1. Primer sa jednim osloncem i četvorougaonim meshom.

3

 

2. Primer sa dva oslonca i četvorougaonim meshom.

2

3. Primer sa dva oslonca i četvorougaonim meshom sa dijagonalnim pravcem pružanja.

1

 

Pronalazak metoda za izvođenje:

Postupak:

  • U tačkama mesh-a postavljene su sfere određenog prečnika.
  • Urađeno je presecanje mesh-a sferema.
  • Na dobijenim isečcima urađen je MultiPipe kako bi se dobile spojnice.
  • Postavljena je još jedna grupa sfera takođe u tačkama mesh-a ali manjih dimenzija od prvobitnih.
  • Urađen je SolidDifference cele strukture i drugih sfera kako bi se dobili štapići koji ulaze u spojnice.
  • Na spojnicama je urađen zatim offset kako bi dobile debljinu.
  • Radi bolje estetike urađeno je Catmull-Clark zakrivljivanje.

 

Primer primene postupka:

Screenshot_5

Screenshot_6

 

Primenjeni alati: Rhino, Grasshopper, Kangaroo

 

Modelovanje samonosive zakrivljene strukture

Oblast: Samonosive strukture

Tema: Modelovanje samonosive zakrivljene strukture

Stanje u oblasti:

Bricktopia- Map13, Barcelona 2013.

Bricktopia

FaBRICKate- ADAPt Architects, Isfahan 2016.

1

Armadillo Vault- ETH Zurich’s Block Research Group, Venice Architecture Biennale 2016.

3

Funicular Funnel Shells – Rippmann Matthias and Block Philippe, 2013.

funicularfunnel_vaultmodel_picture_nervimodel_022_1425051452_960x540

funicularfunnel_vaultmodel_picture_nervimodel_023_1425051485_960x540

Problem: Pronalaženje forme tako da struktura bude samonosiva i odabir geometrije elemenata tako da se što adekvatnije uklapaju.

Zidane zakrivljene forme(svodovi, svodne tavanice…) primenjivane su u istoriji arhitekture uprkos poteškoćama pri izvođenju. Cilj je istražiti mogućnosti digitalnog dizajna kako bi se proces formiranja samonosivih zakrivljenih struktura olakšao i prilagodio savremenim tehnikama i materijalima. Potrebno je sagledati kriterijume: funkcionalnost, stabilnost i estetika strukture.

Alati i metode: Rhino, Grasshopper, RhinoVault

Hipoteza: Koliko je zahtevno pronaći rešenje dizajna i fabrikacije samonosivih zakrivljenih formi?