Daniel Locatelli logo
3D-Modell im Drahtgitter mit Biegekräften am Fallbeispiel, dem ZCB-Pavillon.

Biegeaktiver Bambus

Datum 2020-10-01
Autoren Lena Strobel, Daniel Nunes Locatelli
Ort ITECH - University of Stuttgart
Form-finding process.

Dies war die Arbeit, die Lena Strobel und ich für den ITECH-Kurs Form und Struktur erstellt haben. Wir ließen uns vom ZCB Bamboo Pavilion inspirieren, entwickelten aber unseren eigenen Workflow mit Grasshopper, Kangaroo Physics und K2Engineering.

Formfindung

Für den Entwurf der Ausgangsform erstellten wir ein zweidimensionales Balkenlayout in einem Dreiecksgitter. Anschließend verwendeten wir Kangaroo als Feder-Partikel-System mit Lasten, Auflagern und Balken als Biegestab-Randbedingungen. Die Form entsteht, wenn die Balken versuchen, sich zu begradigen.

Draufsicht vor der Biegung
Draufsicht vor der Biegung

Die ursprüngliche Idee war, den Bambuspavillon mittels Reverse Engineering zu analysieren und dieses Wissen zu nutzen, um die Geometrie in eine andere polygonale Form zu überführen. Die Entwicklung dieser Studie allein erforderte jedoch all unsere Anstrengungen.

K2Engineering war entscheidend für die Entwicklung dieser Arbeit. Die Eigenschaften von Bambus konnten als Eingabedaten verwendet werden, um Tragwerksanalysen durchzuführen, die zur Optimierung der Ergebnisse herangezogen wurden.

Biegekräfte
Biegekräfte
Verschiebungsvisualisierung
Verschiebungsvisualisierung

Eine große Herausforderung war der Entwurf der Bögen, die die geometrische Ausgangsform strukturierten, und wie sie an den drei kreisförmigen vorbestimmten Auflagern verankert wurden. Außerdem mussten in einer späteren Phase zusätzliche Schnittpunkte hinzugefügt werden, da das anfängliche Ergebnis nicht den strukturellen und ästhetischen Anforderungen entsprach. Es war auch wichtig, Kangaroo Zombie zu verwenden, um die Optimierung zu beschleunigen.

Seitenansicht
Seitenansicht

Weitere Informationen zum Originalpavillon finden Sie hier: ZCB Bamboo Pavilion

ZCB Bamboo Pavilion von Michael LAW
ZCB Bamboo Pavilion von Michael LAW