Δ-Span | Phase Changing Material Behaviour
Organisation:

Architectural Association, Design Research Lab

Type:

Research

Location:

London, UK

Development:

2014

Team:

Andreas Y. Kyriakou, Ashwin B. Anandkumar, Jitesh Jadhav


Concept

This research focused on material behaviour using sodium acetate deposition, targeting to build a light, strong bridge of one meter spanning.

Studying the material behaviour, complexity, constraints and parameters were the factors to be considered.

It included in-depth exploration of the various deposition methods used for depositing sodium acetate.

Developing the methods, observing the constraints of the material and designing a truss system which could be used to span a meter-long bridge.

Various methods of material deposition were being implemented. When material was deposited in a vertical stream, it had a tendency to twist after certain height and break. It was working best when it was deposited in certain angles.

The angles of inclination, thickness of the members and the rules considered for constructing the geometry were some of the predominant factors considered. Different level of thickness were used for different areas of the geometry. The thickness kept on reducing as it moved to the center of the geometry.

The main components of the geometry were the base, spine, cross bracing and mesh pattern which supported by cross bracing. The base had the thickest member so as to take the load which is subjected to it. Deposition was done at certain angles so as to form strongest nodes which could take the weight of the profile. The spine was the main membrane which held the whole configuration together.

A tessellation pattern was formatted creating nodes junction at various levels. Various angles of inclination were used for the mesh pattern developed. Tests were performed to derive the angle of inclination to create the profile above. The angle of inclination was showed superior result was 70 degrees inclination. 

Moreover nParticles exploration was done using Maya simulation to explore on the different possible deposition methods digitally, by creating emitters of different numbers, sizes, angles and paths.  


Οργανισμός:

Architectural Association, Design Research Lab

Τύπος:

Έρευνα

Τοποθεσία:

Λονδίνο, Η.Β.

Ανάπτυξη:

2014

Ομάδα:

Andreas Y. Kyriakou, Ashwin B. Anandkumar, Jitesh Jadhav


Πρόταση

Η συγκεκριμένη έρευνα επικεντρώθηκε στην μελέτη συμπεριφοράς των υλικών χρησιμοποιώντας οξικό νάτριο, με στόχο την κατασκευή μιας ελαφριάς αλλά ισχυρής κατασκευής, τύπου γέφυρας, με μήκος ενός τουλάχιστον μέτρου.

Η μελέτη της συμπεριφοράς του υλικού, της πολυπλοκότητας, των περιορισμών και των παραμέτρων του, ήταν οι παράγοντες που λήφθηκαν υπόψη.

Η έρευνα περιελάβανε μίαν εις βάθος διερεύνηση των διαφόρων μεθόδων εναπόθεσης του οξικού νατρίου.    

Με την ανάπτυξη αυτών των μεθόδων, παρατηρήθηκαν οι περιοριστικοί παράγοντες της υλικότητας και του σχεδιασμού ενός συστήματος δοκίδων που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την δημιουργία της κατασκευής, ικανής να γεφυρώσει το ένα μέτρο άνοιγμα.

Κατά την πειραματική διαδικασία πραγματοποιήθηκαν διάφορες μεθοδολογίες εναπόθεσης του υλικού. Όταν το υλικό τοποθετείτο σε κάθετη διάσταση, είχε στρεπτική τάση μετά από κάποιο συγκεκριμένο ύψος και αστοχούσε. Παρατηρήθηκε ότι είχε καλύτερη λειτουργεία σε συγκεκριμένες γωνίες εναπόθεσης.

Οι γωνίες κλίσης, το πάχος των δομικών μελών και οι κανόνες που εξετάστηκαν για την κατασκευή της γεωμετρίας ήταν οι κύριοι παράγοντες που επηρέασαν το αποτέλεσμα. Διαφορετικά πάχη επίσης χρησιμοποιήθηκαν για διαφορετικές περιοχές της γεωμετρίας. Το πάχος αντιμετωπίστηκε γραμμικά και με μείωση από έξω προς το κέντρο της γεωμετρίας.

Τα κύρια μέλη της γεωμετρίας ήταν η βάση της, ο κεντρικός κορμός της και οι διασταυρούμενες δοκίδες με τη λογική πλέγματος. Η βάση αποτελούσε το παχύτερο μέλος ώστε να μπορεί να αντέχει όλο το υποβαλλόμενο φορτίο. Η εναπόθεση της υλικότητας έγινε σε συγκεκριμένες γωνίες επίσης ώστε να σχηματιστούν ισχυρότεροι κόμβοι όπου απαιτείτο. Ο κεντρικός κορμός επίσης ήταν το κύριο μέλος που συγκρατούσε όλη την κατασκευή.

Ένα δικτυωτό μοτίβο με κόμβους ήταν τελικά η πρόταση που διαμορφώθηκε για να επιτευχθεί ο στόχος. Διεξάχθηκαν επίσης διάφορες δοκιμές για να αποφασιστεί η γωνία κλίσης για την εναπόθεση. Η γωνία τελικά με τα βέλτιστα αποτελέσματα διαμορφώθηκε στις 70 μοίρες.

Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκε ψηφιακή προσομοίωση με χρήση Autodesk Maya και nParticles για την διερεύνηση των διαφόρων μεθόδων εναπόθεσης, με εναλλαγές σε διάφορες παραμέτρους όπως ο αριθμός των εκπομπών, το μέγεθος, η γωνία εναπόθεσης και η μεθοδολογία τοποθέτησης.     


AYK Associates Architects L.L.C., 35 Hellados Avenue, 8020, Pafos, Cyprus | Tel./Fax +357 26 100 602 | This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.  
By using this site you agree to the Privacy Policy, Cookies Policy and Terms & Conditions.

© 2021 | AYK Associates Architects L.L.C. | Andreas Y. Kyriakou | All Rights Reserved.