FSS#6 PRINTED STRUCTURE
تخاــس هــناخ شــهوژپ کــی زا یــشخب ،دازآمرــف راکاــضف یاههزاــس یــشزومآ یاــههاگراک هــچراپکی یــشنایار تخاــس و یــحارط و دازآ مرــف یاههزاــس عوــضوم ود اــب طاــبترا رد لاــتیجید هــتفرگ رارــق هــعلاطم دروــم راکاــضف یاههزاــس یاههخاــش زا یــکی ،هاگراک رــه رد .دنــشابیم نــیققحم .دوــشیم هتخاــس نامتخاــس ساــیقم رد هزاــس کــی ،یــشنایار یاــهشور هدافتــسا اــب و هعــسوت ار یاهزاــس متــسیس کــی اــت دــننکیم شاــت ،نیــسردم و نایوجــشناد لماــش ،هاگراک ،نآ کــمک هــب اــت دــننک داــجیا ار نآ بــسانم یــشنایار تخاــس و یــحارط رازــبا کــی و هداد .دنزاــسب ار یاــهن هزاــس متــسیس کــی هدرــک شاــت ،یدــعب هــس پاــچ تخاــس یاــهشور هــعلاطم اــب هاگراک نــیا نــیا .دزاــسب نآ کــمک هــب ار یاهزاــس اــت دــهد هــئارا ار یروآنــف نــیا رــب یــنتبم یاهزاــس کــی نآ هــجیتن و هتــشگ رازــگرب رــنه هاگــشناد یــلم غاــب ســیدرپ رد ۱۴۰۰ ناتــسمز رد هاگراک .دــشابیم یدلاوــف یاــضعا و هدــش پاــچ تلااــصتا اــب راکاــضف کبــشم هزاــس 01 ABSTRACT 1 هدیکچ
Freeform Spatial Structures (FSS) workshops are part of more extensive re search of the Digital Craft House in freeform structure and integrated com putational design and construction. Each workshop investigates a unique technique to build a freeform structure using computational tools. In each workshop, researchers, containing students and instructors, try to develop a construction system and create a computational design tool dedicated to the system. Finally, the team designed and built a building scale structure using the tool.
This workshop tried o develop a system for a lattice space frame using 3D printing technology. It was held in winter 2022 at the University of Art, Bagh-Melli campus. The result is a spatial structure with 3D printed joints and steel bar elements.
1400 دنفسا 01 ات نمهب 1۶ 2021 Feb 05, 2022 Feb 20 2
This workshop focused on two topics, 3D printing technology and computa tional design and fabrication of the freeform standardless spatial structure.
This workshop contains seven phases as follows: Chapter one: The new fabrication paradigm • Phase one, introduction to digital fabrication and 3d printing
• Phase two, Practice understanding 3d printing, material, and Technique
Chapter two: Design • Phase three, Joint design, prototyping • Phase four, form design, selecting the best form and joint system
Chapter three: Final Product • Phase five, BIM modeling • Phase six, fabrication • Phase seven, assembly
،دازآمرــف راکاــضف یاههزاــس و یدــعب هــس پاــچ عوــضوم ود یور رــب زــکرمت اــب هاگراک نــیا ادــتبا .دزاــسب لاــتیجید تخاــس یاــهشور اــب و یــحارط ار هزاــس کــی اــت دوــمن شاــت اــب و هــتخومآ ار یدــعب هــس پاــچ درــکلمع لکــش هزاــس ایــشا تخاــس نــیرمت اــب نایوجــشناد باــختنا زا ســپ .دنزاــسب و هدرــک یــحارط یاهزاــس لاــصتا کــی اــت دــندومن شاــت هــبرجت نــیا لماــش مــیب لدــم کــی هــب یمیــس لدــم لــیدبت تــهج یــشنایار رازــبا کــی ،هــنومن نــیرتهب تخاــس رازــبا اــب تاــعطق و تلااــصتا ،هــمادا رد .دــش هداد هعــسوت تخاــس لــماک تاــعاطا .دــیدرگ اــپرب یــیاهن هزاــس و هدــش دــیلوت لاــتیجید :دشابیم ریز حرش هب یشزومآ هاگراک نیا هناگتفه لحارم نیون تخاس میاداراپ :لوا لصف یدعب هس پاچ و لاتیجید تخاس اب ییانشآ ،کی هلحرم شور و حلاصم ،یدعب هس پاچ نیرمت ،مود هلحرم یحارط :مود لصف یدعب هس لاصتا کی یحارط ،موس هلحرم هدش یحارط لاصتا و مرف نیرتهب باختنا ،مرف یحارط ،مراهچ هلحرم ییاهن لوصحم :موس لصف میب لدم ،مجنپ هلحرم دیلوت ،مشش هلحرم ییاپرب ،متفه هلحرم 02 INTRODUCTION یفرعم 3
To learn and practice 3D printing, the workshop started with a simple object fabrication. Then, students try to design and fabricate the different types of joints. Next, we developed a BIM tool to convert a wire mesh to a LOD400 BIM model and fabrication data. Finally, researchers fabricate the elements and assemble the structure.
،لاــتیجید تخاــس نوــچ یــنیوانع یــفرعم و شزوــمآ اــب اــت دــندرک شاــت نیــسردم ،لوا زور رد ،تخاــس تاــعاطا دــیلوت و یدــعب هــس یزاــسلدم ،یدــعب هــس پاــچ فــلتخم یاــهشور .دــنیامن هاگراک عوــضوم دراو ار نایوجــشناد دــندومن دــیلوت و یــحارط ار هــیلوا هــنومن نــیدنچ نایوجــشناد ،یروآنــف نــیا رــتهب کرد یارــب یــماجحا هــچ هــک دــننادب و هدــش انــشآ شور نــیا تاــناکما و اــهتیدودحم اــب ،نآ قــیرط زا اــت .دنتــسه رتبــسانم یدعبهــس پاــچ یارــب یــنابم یــفرعم اــب هــک دــندرک شاــت نیــسردم ادــتبا رد ،یــشزومآ هاگراک نــیا عورــش رد دــندومن شاــت نایوجــشناد ،سپــس .دنزاــس نــشور ار یدــعب هــس پاــچ درــکلمع هوــحن ،یرــظن .دــنیامن دــیلوت یروآنــف نــیا رــتهب کرد یارــب نــیرمت ناوــنع هــب ار یاهــیلوا یاــههنومن اــت CHAPTER ONE: THE NEW FABRICATION PARADIGM PHASE ONE, INTRODUCTION TO DIGITAL FABRICATION AND 3D PRINTING PHASE TWO, PRACTICE UNDERSTANDING 3D PRINTING, MATERIAL, AND TECHNIQUE لاتیجید تخاس رب یاهمدقم 5 یدعبهس تنیرپ و لاتیجید تخاس رب یاهمدقم :لوا زاف اهشور و اهلایرتم ،یدعبهس تنیرپ مهف نیرمت :مود زاف
The first chapter of the workshop was an introduction to the new fabrication paradigm. Firstly, tutors introduced the 3D printing technology and demon strated how to design and fabricate with the 3D printer. Secondly, students tried to use theoretical knowledge in real practice.
In
On the first day, tutors introduced several topics, including digital fabrica tion, different types of 3D printing and their usage, 3D modeling, and gener ating fabrication data. order to better understand the 3D printing technology and its function, students started to design and fabricate simple objects. In this practice, they learned the suitable design for 3D printing and its limitations.
6
In this section, each group designed and developed a system or a joint that can connect the structural elements to each other, according to what they learned in the first chapter. Then, they fabricated these prototypes, and stu dents selected the best alternative considering criteria like aesthetics andAfterstrength.abrief
introduction, the main part of the workshop was to begin. In this chapter, students started to design two main things, the system, and the form. The system is the way that we put the elements together to create a structure, and the form is the shape of the final product.
یاــضعا و تاــعطق هــک دــنک یــحارط ار یــلاصتا اــت دوــمن شاــت هورــگ رــه ،شــخب نــیا رد پاــچ یروآنــف تاــناکما زا هــچ نآ هــب هــجوت اــب هورــگ رــه .دــیامن لــصتم مــه هــب ار هزاــس هــیلوا هــنومن کــی اــت هدوــمن دــیلوت ار نآ سپــس و هدرــک یــحارط ار یــلاصتا هــتخومآ یدــعب هــس و یــیابیز نوــچ یــیاهرایعم نــتفرگ رــظن رد اــب هــنومن نــیرتهب اــهتنا رد و دــشاب هتــشاد نآ زا .دــش باــختنا یاهزاــس تــمواقم .دــش زاــغآ هاگراک نــیا یــلصا تمــسق ،رــظن دروــم یروآنــف اــب هــطبار رد هــمدقم کــی زا ســپ و تخاــس شور اــی متــسیس ،دــنتخادرپ زــیچ ود یــحارط هــب نایوجــشناد هاگراک زا لــصف نــیا رد هزاــس و هــتفرگ رارــق مــهرانک رد اــضعا نآ کــمک هــب هــک تــسا یــشور عــقاو رد متــسیس .مرــف .دــشابیم هزاــس یــیاهن لکــش ناــمه زــین مرــف و دــنهدیم لیکــشت ار یحارط :مود شخب CHAPTER TWO: DESIGN PHASE THREE, JOINT DESIGN, PROTOTYPING هیلوا هنومن تخاس ،تلااصتا یحارط :موس زاف
یــحارط فــلتخم یاــههنیزگ ناوــنع هــب یمیــس هکبــش تروــص هــب یــعونتم یاــهحرط تــیاهن رد و دــش یــحارط تخاــس یاــهشور زا یــکی نــتفرگ رــظن رد اــب هــنیزگ رــه .تــشگ تخاــس یارــب یــیاهن هــنیزگ ناوــنع هــب دوــب یدــعب هــس یــیونورو زا یــعون هــک هــنیزگ کــی .دــیدرگ باــختنا یــعقاو ساــیقم رد 10 PHASE FOUR, FORM DESIGN هیلوا مرف یحارط :مراهچ زاف
Researchers tried to generate different wire meshes as the form for the final product of the workshop, which was the real scale structure. Various forms were developed and designed in relation to the design systems. Finally, the best form, which was a kind of a cellular 3D Voronoi selected by the re searchers.
We had a wire mesh as a form and a system, and in this chapter, we wanted to convert these data to a real structure. First, we developed a BIM gener ator computational tool that converts a wire mesh to a detailed BIM model containing fabrication data. Then, structural elements and the joints are fab ricated using digital fabrication tools, and the components are assembled to create the final structure. A model containing all of the elements, joints, bolts, and accurate informa tion was needed to fabricate the structure, which is hard to create when the design is freeform. Thus, we developed a computational tool that uses the system logic to convert the wire mesh to the final model immediately and automatically.
اــج نــیا هــب اــت هــچ نآ .دــشابیم یــلصا شــخب هــس لماــش هاگراک نــیا یــیاهن لــصف تــسا یــعادبا تخاــس شور کــی و هــیلوا حرــط ناوــنع هــب یمیــس هکبــش کــی هدــش یــحارط تاــعاطا و لــماک تاــیئزج اــب مــیب لدــم کــی ادــتبا رد اــت تــسا زاــین نآ تخاــس یارــب هــک دــیلوت لاــتیجید تخاــس یاــهشور کــمک هــب تاــعطق سپــس و هدــش هــیهت نآ زا تخاــس .دــش دــهاوخ داــجیا یــیاهن هزاــس تاــعطق نــیا ندادرارــق مــه راــنک زا دــیاهن رد .دنوــش هــب تــسا تواــفتم رــگیدکی اــب نآ یاــضعا یــمامت هــک هدــیچیپ هزاــس کــی تخاــس یارــب جاــیتحا رــگید تاــیئزج یــمامت و اــهچیپ ،تلااــصتا ،اــضعا تاــعاطا یــمامت لماــش لدــم کــی نــیمه هــب و تــسا یراوــشد رایــسب راک هدــیچیپ هزاــس کــی یارــب یــلدم نــینچ دــیلوت .تــسا رد اــب مــیب لدــم هــب یمیــس لدــم راکدوــخ لــیدبت یارــب یــشنایار یــحارط رازــبا کــی لــیلد .دــش هداد هعــسوت هاگراک نــیا رد هدــش یــحارط متــسیس قــطنم نــتفرگ رــظن WIREمییسMESHلدم JOINTلصفمMODELINGیزاسلدم ELEMENTاضعاMODELINGیزاسلدم ییاهن لوصحم :موس شخب CHAPTER THREE: FINAL PRODUCT PHASE FIVE, BIM MODELING 1 2 3 میب لدم :مجنپ زاف
TAGGINGیراذگمان4
لاصتا یزاسلدم TAGGINGیراذگمانMODELING THE HANDLES اهکتسد ندرک لدم WIREمییسMESHلدم MERGING THE MODEL لدم فلتخم یاهشخب ندرک کیی JOINTلاصتاWIREMESHمییسلدماهکتسد �امناج PIPE MODELING یاهلول یزاسلدم SPLITING THE ENDS اهتنا یزاسادج 8765 HANDLES POSITIONING JOINT MODELING 1 2 3 4
The joints, the most controversial part of this structure, were fabricated using several 3D printers in 5 days. Whereas the only variable property of the elements was their length, ele ments were cut in different lengths from long metal profiles.
۵ تدــم لوــط رد رــگپاچ نــیدنچ هلیــسو هــب دنــشابیم هزاــس نــیا رــصنع نــیرتهدیچیپ یــعون هــب هــک تلااــصتا لــیفورپ زا فــلتخم یاــهلوط رد تــسا نآ لوــط نآ رــییغتم هزادــنا اــهنت هــک زــین یــطخ یاــضعا .دندــش دــیلوت زور .دندــش یراذگهناــشن و هدــش هدــیرب یدلاوــف عــبرم عــطقمتخاس :مشش زاف PHASE SIX, FABRICATION
نازــیوآ رــنه هاگــشناد ورــهار فقــس زا و هدــش هتخاــس نایوجــشناد طــسوت زور کــی لوــط رد هزاــس نــیا تــیاهن رد .تــسا هتــشگ ندرک لبمسا :متفه زاف PHASE SEVEN, ASSEMBLY
In the end, the structure was assembled in a day by the students and hung from the ceiling of the hall of the University of art.
1400 دنفسا 01 ات نمهب 1۶ 2021 Feb 05, 2022 Feb 20 :هدننکرازگرب یفرعم .تسا هدوب رنه هاگشناد لاتیجید تخاس هناخ یشزومآ هاگراک نیا هدننک رازگرب رنه هاگشناد یملع تئیه وضع ،ینغتسم اضریلع رتکد :هاگراک ریدم :)ابفلا فورح بیترت هب( روپناويفارصنایوجشناداسوتآیکاضردمحاردژاانآيدارمراهبتسودقحایرپنایزاغواانیموررفيبارتهنامسرفیمارهباضریلعيسایلاهلازغيعرازهمطافيئابابیلعانیبم يیارس هدیز ناضمر روپ ينامزهیضرماسهم هاوخ کین ربجنر انوم يمشاه تاداس نینزان يلیعامسادنواکاکنرتسندیون :)ابفلا فورح بیترت هب( نیسردم يلق هلا داوج تمارک لایناد رظنقح نیتمار وسیگزارد يلعدیس نایمیرکیمیرکيدوعسمنیسحدمحمنارهميناساولانومدیماهیناه:تاعطقتنیرپنسحلاوبا
Abolhassan3DSeyedRamtinMonaMohammadMehranJavadHaniehDanialTeachersSamanehRominaPariaNazaninsadatNavidNastaranMonaMobinaMarziehMahsaGhazalehFatemehBaharAtousaAnaAlirezaAhmadreza(Alphabetical):KeivanpourBahramifarAzhdarSarrafiMoradiZareiElyasiZamaniPourramezanZidehsaraeiAlibabaeiRanjbarNikkhahEsmaeilikakavandHashemiHaghdoustOghazianTorabifar(Alphabetical):KeramatOmidAllahgholiMasoudiHosseinKarimianLavasaniHaghnazarAliDerazgisooPrinting:Karimi
Introducing the Organizers: The workshop was organized by Digital Craft House at University of Art. Workshop supervisor: Dr. Alireza Mostaghni Students
