在當代製程技術與新材料的索引中，認為拱形建造尙未被探索完畢， 並以此前提進行以下研究探討。 本次主要有五個階段進行設計介紹: 1.拱頂傑作啟發與精神: 17世紀錘鍊式找形方法；19世紀初建築師高 第的應用；2016年維尼斯雙年展的作品發表。 2.當代數位設計的多種建造方法: 1.Masonry；2.Tessellation；3.Reciprocal；4.Bending；5.Gridshell。 3.自主拱頂的數位技術介入與製造: 1.產出合理的應力結構；2.複雜曲 面有效的拆分與放樣時的精準定位；3.可預測的建造模擬。 4.實體網狀假設工程建造: 應用可塑及輕質材料(玻璃纖維管)與3D列印 接頭進行組裝；實際基地基礎的放樣與組裝；可塑網狀結構的成形機 制與製造工法。 5.成形架構與核心價値: ＦＲＰ工法應用於網狀假設工程的拱頂建造價 値。 當代拱頂建造上層以澆灌水泥為主形成完整的應力結構，當中的傳統 建造架構會使用到需拆卸的假設工程(Falsework)以及模具(Framework)。藉由可塑網狀假設工程之建造，當中透過現代化數位技術介 入，可以達到放樣高度準確性、製造更複雜的曲面型態。應用此建造 工法可逐漸離開傳統的拱頂建造方法，當中的建造價値； 1.不需使用傳統模板工法； 2.通過平面放樣準確的曲面成形； 3.拆模後可重複製作； 4.此方法將可發展更大尺度的拱頂建造； 5.假設工程可以與上部結構一體成形增加結構的強度。
自主性拱頂建構 A u t ono m o us V a u l t i n g C on st r uc t i o n
/ 應用可塑網狀假設工程之曲面建造 E la s tic Gri dshel l Frame w or k f or Va u lting Co nstructi o n D e sign er 謝禎原 / Ch en - Yuan , H si e h A dviso r 陳珍誠 / Ch en -Chen g , C h e n K e yw o rd + ForceF o rm + Ela stic Gri dsh el l + Freefo rm Vaul ti ng Con st r uc t i on
In the index of contemporary process technology and new materials,it is considered that Vaulting Construction has not yet been full explored, and based on this premise, the following research is conducted. The project explores the ability of bending-active Gridshell structures, made in this case by fiberglass rebar, to produce an efficient structural framework for a fabric formed FRP shell. The organizing pattern of the bars are guided by the TNA Grid of the structure,which help to shape the fabric formed FRP shell in relation to those optimal stresses.The aim of this project is to expand a tectonic and methodological approach to developing structurally efficient, formally unique and buildable bending active frames and shell structures by working directly with force flow and material behaviour. By adopting this manufacturing process and technology, it can be turned to Falsework and framework under construction in the future Architecture. Today's digital design and manufacturing allows designers to lift many technical restrictions, which will allow architects to construct more autonomously.
Initialisation of the form ďŹ nding process
Planer Accessorial Equipments & Foundation
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P01.此階段是屬於人工放樣的製造流程，數位技術的加入使平面放樣的製造 更為精準。整體以玻璃纖維管與位於每個邊界上的3D積層列印接頭進行組裝 。放樣過程依據數位工具的點定位方法依順序完成兩向度的整體面拆解組裝 。上述模型照片為單片的完整放樣圖，總共有12片，此大小不等的12片拆解 面為找形過程中依據；1.實際施工範圍；2.3D-2D的曲率範圍分布；3.適合此 工法的面網狀紋理； 4.網狀紋理疏密度對應結構分析當中的整體應力與彎曲 受力分布。當12片面建構完成後，進行現場施工。
P02.上圖由上而下依序為自主拱頂建造的建造流程。 本設計探索了 Bending-active Gridshell(可塑網狀結構)的能力，能夠為形成 的FRP外殼提供有效的結構框架。桿的組織模式由結構的主應力線引導，這 有助於相對於那些最佳應力來成形織物形成的FRP外殼。本項目的目的是擴 展一種構造和方法學方法，通過直接應用Gridshell(網狀結構形式)和材料行 為共同作用來呈現有效的拱形結構，複雜曲面的拱頂建造可已在此建造技術 下呈現。當中的建造價値；1.不需使用傳統模板工法；2.通過平面放樣準確的 曲面成形；3.拆模後可重複製作；4.此方法將可發展更大尺度的拱頂建造；5. 假設工程可以與上部結構一體成形增加結構的強度。
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Fiber-Glass Cloth Cladding layer 01_
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Thickness:0.23 (mm) Basis Weight:287 5% (g/m2) -45 :140 (g/m2) +45 :140 (g/m2)
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Fiber-Glass Cloth Cladding layer 02_
Thickness:0.3 (mm) Basis Weight:408 5% (g/m2) -45 :200 (g/m2) +45 :200 (g/m2)
03 Out of Module_
FRP Vault H*L*W :2.14m*3.62m*2.32m
02.3 Fiber-Glass Cloth Cloth layer 01_ 02.2 Fiber-Glass Cloth Cloth layer 02_
Thickness:0.3 (mm) Basis Weight:408 5% (g/m2) -45 :200 (g/m2) +45 :200 (g/m2)
02.1 Fiber-Glass Cloth Cloth layer 01_
Thickness:0.23 (mm) Basis Weight:287 5% (g/m2) -45 :140 (g/m2) +45 :140 (g/m2)
01 Release film Cladding
00 Elastic Gridshell Framework
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