전체 구조 특허를 인장하다.

저자: 양

공간 형상에서

모서리가 없는 구

가장 완벽하다!

구의 표면 에너지가 가장 작기 때문에 버블, 풍선, 팽창 구조, 심지어 천체가 구형이 되는 이유이기도 하다.

"베이징 이공대 1" 위성의 우주돛구

우주 돛구: 위성이 정상적으로 궤도에 진입한 후, 유연한 물질을 방출하여 구형으로 펼쳐지는 것은 마치' 돛' 을 열어 위성의 태양전지판과 위성통신의 대형 안테나로 사용할 수 있는 것과 같다.

역학에서 구는 균일한 당기기 또는 압력을 받을 때 축 방향력 또는 압력만 받습니다. 구형 껍데기는 매우 효율적인 구조형이다. 마치 우리가 손으로 얇은 달걀 껍질을 깨뜨리기 어려운 것처럼.

몬트리올엑스포 미국관, 우주구 껍데기, 1967.

가스와 액체를 저장하는 압력 용기는 항상 구형으로 계산되는데, 표면적이 동일하기 때문에 구형 껍데기의 부피가 가장 크며, 구형 껍데기는 무게가 가볍고 효율이 높다는 특징이 있다.

구형 탱크

같은 지름과 작동 압력에서 판 두께는 원통형 저장 탱크의 절반에 불과합니다.

구체의 독특한 모양, 효율적인 힘과 매력으로 인해 건축 설계에도 많은 훌륭한 사례가 있다. 리틀 I 팀은 최근 구형 구조를 설계하고 있다. 이 기사에서는이 기회를 빌어 수집 한 사례를 귀하와 공유합니다.

구형 셸 메쉬 형태

구형 망상 쉘의 메쉬 형태는 단거리 선 메쉬 돔, 리브 링이 있는 리브 돔, 연합 박판 돔, 슈웨이들러 돔, 케이웨이트 돔 등이다.

리브 링이 있는 리브 돔

연판 돔

슈위들러 돔 (위사 없음)

풀러와 단거리 돔

풀러는 약 1927 경에 Dymaxion map 이라는 새로운 구형 측정 및 투영 매핑 전략을 개발하여 구형 지형을 일련의 평면 삼각형 및 정사각형으로 변환했습니다. "투영된 드로잉으로 인한 왜곡을 제어하여 지도의 토지 크기가 현실과 더 정확한 비율을 유지할 수 있습니다. 이러한 기하학적 요소들은 재정렬할 수 있기 때문에, 우리는 수많은 다른 방법으로 지구를 "분리" 할 수 있다. "

풀러와 데이마크시온지도 (1945)

카일 반헤머트의 풀러 삽화입니다.

풀러는 Dymaxion 지도의 사상과 에너지 기하학을 결합하여 측지선 돔을 발명했다. 측지선은 지표면에서 두 점을 연결하는 가장 짧은 선입니다.

풀러-단거리 돔 특허

1967 몬트리올 국제박람회에서 풀러와 Shoji Sadao 는 지름이 76m 인 3/4 구형 건물인 미국관을 설계했고, 그 바깥 표면은 투명한 아크릴 판으로 덮여 있었다. 이 전시장은 이미 미국의 선진 기술의 상징이 되어 세계가 주목하고 있다.

풀러와 몬트리올엑스포 미국관 (1967)

1976, 돔은 재건축 중 화재를 당했다.

외부 장식이 소실되어 노출된 구조가 더욱 선명해졌다.

풀러는 몬트리올의 미국관 외에도 파리의 눈 돔과 전체 구형 구조를 포함한 많은 구형 구조를 설계했다.

풀러가 디자인한 파리 돔 1965 입니다.

측지선 돔 구조에 기반한 20 면체

풀러는 "자연계에는 최소한의 재료로 최대 강도를 제공할 수 있는 체계가 있으며, 기본 단위 사각뿔과 팔면체가 가장 효율적인 공간 구조가 될 것" 이라고 생각한다.

우연히도 1985 년 H.W. Kroto 와 R.E.Smalley 는 탄소의 세 번째 결정형 (처음 두 개는 다이아몬드와 흑연) 을 발견했다. 풀러의 초기 추측을 기념하기 위해 그것을 풀러렌-C60 이라고 명명했다. 분자 구조는 구형 32 면이고 탄소 원자는 20 개의 6 원 고리와 12 개의 5 원 고리로 연결되어 있어 분자 안정성이 강하다.

풀러렌, 축구, 그리드 볼은 모두 비슷한 구조를 가지고 있다.

구는 정육각형과 정오각형으로 구성될 수 있습니다.

오각형의 수는 12 여야 합니다.

올랜도 디즈니의 지구우주선은 승객이 타임머신을 횡단하는 여행을 위해 설계되었으며, 단거리 그리드 형식도 채택하고 있다.

우주선 지구

이와는 달리 우주선 지구는 이중층 구조 대신 단층구조로 직경 50m 로 세 개의 거대한 경사 기둥으로 지탱되는 완전한 구체이다. 구 표면은 접힌 알루미늄 판으로 덮여 있어 구의 외관을 더욱 질감있게 한다.

구면 커버 접힌 알루미늄 판

***3840 노드, 1 1324 알루미늄 판.

아마존 구체

아마존은 시애틀 본부에 아마존 구체라고 하는 유리공 세 개를 만드는 데 많은 돈을 썼다. 구형 건물 내부에 수백 종의 울창한 식물이 심어져 대도시 핵심 지역에 실내판 아마존 우림을 만들었다.

아마존 Spheres*** 는 2643 개의 유리 커튼월을 가지고 있으며, 4 층 초백유리는 햇빛의 열 방사를 줄이고 식물 광합성에 필요한 빛을 확보해야 한다.

건물의 총 길이는 약 40 미터, 구 지름은 약 24-29m 로 서로 간섭하는 세 개의 거품과 같다. 구조 재료는 유리와 강철 구조의 조합이다. 디자인 팀은 독특한 메쉬 방법을 사용하여 구를 나눕니다.

미래의 유기적 구조 틀.

정오각형과 육각형의 흔적을 어렴풋이 볼 수 있다.

메시 모델링은 복잡해 보이지만 생성 논리는 일반 풀러렌 또는 축구 메시에서 나옵니다. 메쉬 생성 과정은 오각형을 다섯 부분으로 나누고 인접한 육각형과 결합하여 기본 셀을 형성하는 것입니다. 그런 다음 중심점을 중심으로 기본 단위를 다섯 부분으로 나누고 인접한 기본 단위의 경계를 융합하여 아마존 구의 구조 메쉬를 얻습니다.

Amazon Spheres 의 구조화된 메쉬 생성 로직

아마존 Spheres 는 이미 시애틀의 새로운 인터넷 유명인들이 카드를 찍게 되었지만, 어쩔 수 없이 그것의 커튼 판 디자인에 대해 이야기해야 했다. 위 그림에서 볼 수 있듯이 강철 구조 메쉬는 동적 곡선의 유기적 감각과 명확한 논리적 설계를 모두 가지고 있습니다. 그러나 난폭하게 삼각형 유리 커튼월을 덮은 후 건축 효과가 크게 떨어졌다.

강철 골조 선이 유창하다.

주 프레임은 강판으로 연결되어 구조의 무결성을 향상시킵니다.

스틸 골조 모듈 상세 정보

새 둥지 회의실을 매달다

꼭대기 층에서 채광이 가장 좋은 위치에는 휴게소가 있다. 햇볕을 쬐고 졸다가 깨어나 활기차게 일에 몰두하다.

리브 링이 있는 리브 돔

옆구리는 형태가 간단하고 구조가 간단하여 이런 구형 건축물의 사례가 많다.

에릭슨 구형 종합체육관

에리신 지구본, 에리신 구형 체육관, 1989

스웨덴 스톡홀름의 에리신 지구본은 자역존 버그와 라스 프레트 브래드가 설계한 것으로, 아마도 세계에서 가장 큰 구형 건물일 것이다. 직경110m, 내부 높이 85m, 부피 600,000 평방미터로 16000 명의 관객을 수용할 수 있습니다.

건물 구조 단면도

건물 하부의 공연장과 관람석은 철근 콘크리트 구조이고, 위쪽 반구형 지붕은 옆구리 형태의 이중층 그리드 구조입니다. 표면은 골퍼처럼 하얀 금속판으로 골고루 덮여 있다.

20 10 외곽의 케이블카가 개통되어 천경이라고 합니다.

뉴독일 의회 건물

노먼 포스터가 디자인한 독일 국회 건물 재건축도 늑형 돔을 선택했다. 도시 스카이라인의 등대처럼 베를린의 중요한 도시 랜드마크가 됐다.

리모델링은 원래 건물에서 영감을 얻었습니다. 한편으로는 옛 석공의 간판과 소련 홍군이 1945 에 남긴 표어를 자신의 역사박물관으로 간직하고 있다. 한편, 두꺼운 껍데기 아래는 가볍고 투명한 실내로, 360 도의 시각은 베를린의 아름다움을 드러내며 낡은 건물과 뚜렷한 대조를 이룹니다. 건물의 공공 분야는 지붕에서 테라스 레스토랑과 돔까지 확장되고, 나선형 통로는 사람들을 돔과 전망대로 인도한다.

돔 철망 껍데기 구조는 최대한 투명하고, 구성요소와 상세 노드의 표현도 정교하다. 구조 자체로는 큰 난이도와 혁신이 없었지만, 노출된 강철 구조 자체의 정교한 표현을 통해 좋은 효과를 거두었다.

정사각형 구형 쉘 돔

앞서 소개한 Amazon Spheres 프로젝트는 초기에 Lamella Dome 사용을 고려했지만 후기 방안만큼 표현력이 없었다.

아마존 공의 초기 사각 껍데기 방안.

이미 건설된 구형 건물에서는 연합광장을 사용하는 경우는 거의 없다. 주된 이유는 큐브 메쉬 크기가 크게 다르고, 볼 상단 스틱이 밀집되어 있고, 구 중간이 희박하고, 막대 길이가 다르기 때문입니다. 차별화된 그리드로 인해 구조와 커튼월이 통합 구성요소를 채택하기가 어려워 시공 비용이 증가합니다.

두바이 테크니컬 볼 개념 방안

편폭의 제한으로, 다음 사례는 상세히 전개되지 않는다. 결론적으로 구형 건물은 무한한 설계 잠재력을 지닌 건축 형식이다.

LaGéode 는 건축가 Adrien Fainsilber 와 엔지니어 Gérard Chamayou 가 설계한 구형 영화관이다. 거울 스테인리스강은 파리의 아름다운 도시 풍경을 건축 표면에 반사한다.

LaGéode 거울 스테인레스 스틸 구형 건물

중국 과학 기술관 거울 스테인레스 스틸 구형 건물

상하이 국제 컨벤션 센터의 두 구형 건물

그것은 인접한 동방명주와 함께 크고 작은 진주가 옥석 한 접시를 주입하는 광경을 형성했다.

각종 볼 스크린 시네마 구조

각종 레이돔

혁신적인 구형 쉘 그리드