پاویون تحقیقاتی دانشگاه اشتوتگارت – ۲۰۱۳

معماری بایونیک با ساخت دیجیتال

این پروژه یکی از پاویون های تحقیقاتی موقتی دانشگاه اشتوتگارت است که نوآوری بالایی در شبیه سازی و پروسه ساخت دیجیتال دارد.  این پاویون درطی یک سال و نیم توسط جمعی از دانشجویان، محققین، زیست شناسان و مهندسان طراحی و ساخته شده است. تمرکز پروژه بطور موازی هم بر روی تحقیقات بیومیمتیک (روش های مصنوعی تقلید از فرآیندهای بیوشیمیایی طبیعت) از پوسته هایی با الیاف طبیعی بوده و هم روش های ساخت رباتیک برای سازه بررسی شده است. ساخت رباتیک (CAC) نیاز به قالب بندی را کاهش میدهد. اصول کاربردی سازه های سبک وزن طبیعی با همکاری معماران، مهندسان و زیست شناسان آنالیز شده و منجر به الگو گیری از پوسته سوسک (سازه بیونیکی) شده است. این سازه سبک شامل سیستم دولایه و الیاف کامپوزیت طبیعی با مشخصه های مکانیکی بسیار خوب است.

سوسک های  Elytra دارای باله هایی با ساختار دولایه هستند. این دولایه در مقیاس میکروسکوپی با عناصری شبیه ستون به هم متصل شده اند. در نهایت برداشتی از مطالعات روی این گونه سوسک و متعاقب آن با شبیه سازی کامپیوتری، پروسه ساخت آغاز می شود. متریال از شیشه و پلیمرهای مسلح با الیاف کربن که نسبت مقاومت به وزن آن بسیار بالاست انتخاب می شود. برای ساخت این سازه یک سری قاب فولادی توسط ربات ها نگه داشته شده و بین آنها الیاف کشیده شده بافته می شود. الیاف بین دو فریم ابتدا بطور خطی کشیده شده اند  و با مشخص شدن لبه هر جزء شکل نهایی هم ظاهرمی شود.

فرم پوسته از بافته شدن الیاف ها به هندسه دو قوسی می رسد که مقاومت سازه ای بالایی دارد. اولین لایه فایبرگلاس، هندسه المان ها را تعیین کرده و در نقش قالبی برای لایه های الیاف کربنی بعدی عمل می کند. این لایه ها سازه مسلح شده ای را تشکیل می دهند. پاویون فیبر کربنی دانشگاه اشتوتگارت ۵۰مترمربع مساحت دارد. حجم آن ۱۲۲مترمکعب و وزنش ۵۹۳ کیلوگرم می باشد.

مرجع:

http://www.e-architect.co.uk/stuttgart/university-of-stuttgart-research-pavilion

http://www.dezeen.com/2014/06/26/icd-itke-pavilion-beetle-shells-university-of-stuttgart/

http://icd.uni-stuttgart.de

مقالات مرتبط: http://clickhouse.ir/2019/09/16/catheral_of_christ/

مترجم: کاملیا کلانتری