Parametrisk modellering av kinematiske gitterskall

Abstract

Oppgaven tar utgangspunkt i et paradoks: gitterskallene er en sterk og materiale ektiv konstruksjon, men likevel har den begrenset utbredelse. Dette kan endre seg med nye parametriske modelleringsverktøy som kan bidra til å senke barrierer. Oppgaven søker å utforme en parametrisk modell for å formgi gitterskall. For å utvilke en parametrisk modell starter oppgaven med en studie av skallteori, historiske eksempler og materialegenskaper som fører frem til en re eksjon over hvilke kvaliteter en slik modell bør ha. Mulige teknikker studeres og testes med henblikk på modellutforming. Et nyere eksempel basert på for ytning bøyedeformsjon av kontrollpunkterdiskuteres og testes. Evalueringen gir enpresis men tungrodd modell. Denne oppgaven utforsker en alternativ strategi der en fjærmodell basert på aksialtøyninger danner en digital forskaling som draperes med et geometrisk korrekt rutenett. Dette rutenettet kan i sin tur etterbearbeides og optimaliseres ved hjelp av blant annet dynamisk relaksasjon. Abstract The thesis starts with a paradox: gridshells are strong and material e cient structures. Nevertheless, they are not very numerous. This could change, however, with the arrival of new design tolls based on parametric design. The thesis aims at designing a form- nding model based on the principles of parametric design. In order to establish a useful model, the rst part of the thesis consists of a study of gridshell theory, history and material requirements. Various modelling techniques are studied and tested. A recently developed technique based on bending deformation and adjustable control points is tested and an alternative strategy is proposed. The thesis suggests a particle - spring system based on axial deformation as a form nding toll. In order to establish a grid with equidistant edges, the form nding procedure of the rst simulation is complemented by a draping technique. Finally this geometrically correct grid structure is optimized by means of dynamic relaxation.