Timber Gridshell

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

MÔN : CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG – VẬT LIỆU MỚI GV : thầy NGUYỄN TRẦN TRUNG

NHÓM 3

1 . NÔNG QUỐC BẢO SANG 2 . TRANG HUY ĐẠT 3 . HỒ TIẾN PHÚC 4 . NGUYỄN THỊ MINH ĐOAN 5 . NGUYỄN VĂN THẢO 6 . LÊ YẾN HOÀI NHI 7 . NGUYỄN AN THÁI HUY 8 . TRẦN TRỊNH NGUYỄN TRƯỜNG 9 . TẠ NGUYỄN NGỌC KHANG 1|P a ge

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

TIMBER GRIDSHELL

2|P a ge

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

CONTENT 1 . CÁCH HÌNH THÀNH VỎ LƯỚI GỖ ĐẦU TIÊN ?

2 . MÔ HÌNH VỎ LƯỚI GỖ ĐẦU TIÊN ?

3 . CÁC DỰ ÁN NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ĐƯỢC TIẾN HÀNH CHO LOẠI KẾT CẤU NÀY ?

4 . CÁCH CHẾ TẠO CẤU TRÚC NÀY BẰNG KỸ THUẬT SỐ ?

5 . CÁC ỨNG DỤNG VÀO CÔNG TRÌNH THỰC TẾ ?

3|P a ge

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

1.

CÁCH HÌNH THÀNH VỎ LƯỚI GỖ ĐẦU TIÊN ?

Vỏ lưới là gì ?

Vỏ lưới là một khung cong về mặt không gian của các thanh và các khớp cứng. Các phần tử thanh tạo thành lưới vô tuyến với các mắt lưới hình chữ nhật và khoảng cách không đổi giữa các nút .

( Một định nghĩa khác thấy vỏ lưới chỉ là một cái vỏ tự nhiên , có cấu trúc cực kỳ mạnh mẽ . Nó là một dạng vỏ có lỗ nhưng với cấu trúc tập trung thành các dải . )

4|P a ge

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Từ lâu cấu trúc dạng lưới đã xuất hiện trong đợi sống con người , nhưng mãi đến những của thế kỷ 19 cấu trúc này mới được sử dụng rộng rãi trên thế giới .

5|P a ge

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

CẤU TRÚC LƯỚI MẮT CÁO

Vỏ lưới ở dạng đơn giản nhất đã được loài người sử dụng để xây dựng một nơi trú ẩn trong suốt lịch sử.

6|P a ge

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

CẤU TRÚC ĐAN DỆT

LOÀI NGƯỜI đã thực hành nghệ thuật và nghề thủ công dệt giỏ từ thiên niên kỷ. Thông qua việc sử dụng các thân cỏ tự nhiên mỏng, dẻo, thường là thân, cành, cành cây hoặc cột, người ta có thể tạo ra vô số loại thùng chứa phẳng, cong và gấp đôi và các dạng chịu lực .

7|P a ge

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ VỎ LƯỚI CỔ ĐIỂN

DÂY XÍCH được tạo ra khi một phần tử tuyến tính linh hoạt , chỉ chịu được lực kéo trục dọc , chẳng hạn như dây hoặc xích , được treo giữa 2 điểm hỗ trợ và chỉ được tải bằng trọng lượng bản thân nó . Và nguyên tắc đảo ngược mắc xích nhằm tạo ra một cấu trúc chịu nén thuần tuý , khi chịu cùng 1 tải trọng .

8|P a ge

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

CHẾ TẠO VỎ LƯỚI TRUYỀN THỐNG

1 . THANH GỖ

2 . CÁC NÚT LIÊN KẾT

3 . PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG

9|P a ge

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

THANH GỖ

-

Gỗ là vật liệu tự nhiên có độ bền và độ cứng tốt so với tỷ lệ trọng lượng gần tương đương với thép (Harris, 2011: 110). Tuy nhiên, mức thấp mật độ của gỗ (mật độ trung bình điển hình 350–550 kg / m3 cho gỗ mềm và 570– 1050 kg / m3 đối với gỗ cứng tùy thuộc vào loài) so với thép (7850 kg / m3 ) có nghĩa là đối với các thành phần hiệu suất cấu trúc tương đương thường phải cồng kềnh hơn.

-

Khi tải trọng được duy trì trong một thời gian dài trên một miếng gỗ, độ võng đàn hồi ban đầu sẽ tăng từ từ. Khi loại bỏ tải sẽ có là một số phục hồi nhưng cũng sẽ có một biến dạng vĩnh viễn.

10 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

-

2 cách để tăng chiều dài của thanh gỗ khi lắp đặt : Sử dụng mộng kết hợp keo dán Sử dụng đinh tán để cố định

( typical lath finger joint )

( typical lath scarf joint )

11 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Dự án

Loại

Lý do

Mannheim Multihalle, Germany (1975)

Western Có chiều dài, thớ thường Hemlock thẳng, do cây cao tới 60 m với thân thẳng.

Silk Road Expo, Nara, Japan (1988)

Liễu sam Nhật

Weald and Downland Jerwood, near Chichester, UK (2002)

Gỗ sồi

Savill Garden, Windsor, UK (2005)

Thông rụng lá

Hình ảnh

Tượng trưng là cây quốc gia; gắn với các địa điểm có ý nghĩa tôn giáo; giảm năng lượng thể hiện trong xây dựng; sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên được trồng tại địa phương; lợi ích xã hội của việc sử dụng lao động địa phương Bền bỉ, có sẵn từ các nguồn bền vững ở Anh và có hiệu suất tốt hơn các loài khác trong danh sách rút gọn

Có sẵn tại khu rừng được quản lý thương mại và được chứng nhận của khách hàng về “chất lượng đặc biệt”.

12 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

CÁC NÚT LIÊN KẾT Trong trường hợp lưới được chế tạo phẳng và sau đó được triển khai để tạo thành một bề mặt cong, điều cần thiết là các kết nối giữa các lớp lưới tại các giao điểm (hoặc nút) phải có khả năng thích ứng với các chuyển động liên quan. Các chuyển động thường gồm : xoay , xoắn giữa các thanh gỗ ; đôi khi chúng còn trượt lên nhau . Đối với lưới quy mô nhỏ đơn giản, nói chung chỉ cần một bu lông duy nhất tại mỗi giao điểm là đủ . Đối với lưới lớn hơn và hai lớp, có thể cần phải sử dụng cấu kiện phức tạp hơn .

Kết nối bu-lông với lỗ rãnh

Kết nối bằng tấm kim loại kết hợp bu-lông

13 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

CÁC PHƯƠNG PHÁP LẮP ĐẶT

Cần trục nâng lưới lắp ráp trên mặt đất

Dùng lực đẩy từ bên dưới tấm lưới

Cần cẩu nâng của toàn bộ hoặc một phần lưới được lắp ráp trên cấu hình cũ

Lắp đặt trực tiếp lưới sử dụng các thanh đã được khoan sẵn và đo kích thước .

14 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

VỎ BAO CHE

Nhiều vật liệu ốp được sản xuất ở dạng tấm phẳng. Tùy thuộc vào độ dày và cấu hình của chúng , thông thường có thể uốn chúng thành đường cong theo một hướng .

15 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

GIẢI PHÁP VÀ VẬT LIỆU ĐỀ XUẤT

Màng vải polyester màu trắng , phủ PVC

Tấm Polycarbonat

16 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

SỰ BỀN VỮNG

Có 2 khía cạnh quyết định tính bền vững của vỏ lưới gỗ : -

Độ cứng và chịu đựng của thanh gỗ

-

Độ bền của lớp vỏ bao che

( Savill Garden gridshell ) 17 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

2 . MÔ HÌNH VỎ LƯỚI GỖ ĐẦU TIÊN ?

VỎ LƯỚI ĐẦU TIÊN

Kiến trúc sư người Đức Frei Otto (1925–2015) , người đã được trao Giải thưởng Kiến trúc Pritzker vào năm 2015, được coi là cha đẻ của kiến trúc vỏ gỗ hiện đại .

18 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Dựa vào phương pháp cấu trúc của KTS . Antoni Gaudí , ông bắt đầu quan tâm đến các lớp vỏ có trọng lượng nhẹ có thể được hình thành bằng cách sử dụng nguyên lý Hookean của việc đảo ngược lưới treo ông đã sáng tạo ra một cấu trúc mới, gọi là Gitterschale , được dịch là vỏ lưới.

Mái vòm nhà thờ Colonia Güell

Cấu trúc mới ( Gitterschale ) của KTS . Frei Otto

19 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

DEUBAU, ESSEN, GERMANY, 1962

Năm 1962, ông cùng với một số sinh viên tại Berkeley xây dựng một cấu trúc thử nghiệm của một mái vòm đứng trên bốn điểm bằng cách sử dụng các thanh thép.

Cuối năm đó, ông đã thực hiện một cấu trúc gỗ thử nghiệm trên một gian hàng 15m x 15m tại triễn lãm xây dựng Đức, Deubau, Essen.

Sử dụng các mô hình treo và mô hình vật lý, khối tròn vuông 198 m2 - là sự kết hợp giữa hình vuông và hình tròn trong mặt bằng .

20 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Các tấm lưới thử nghiệm đầu tiên do Frei Otto chế tạo vào năm 1962 được phát triển với hai điều kiện biên khác nhau

Lưới biên dạng vòm mở

Các ô lưới biên phẳng đóng

21 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Dự án DEUBAU

-

Toàn bộ lưới dài khoảng 1140m được nâng lên bằng cần cẩu di động và chuyển thành dạng vỏ và được cố định bằng một vòng dây đai thép mạ kẽm vào đế gỗ, giữ chặt bằng các neo trên mặt đất .

-

Lối vào được tạo ra bằng cách cắt một lỗ vào lưới và gia cố các mắt lưới liền kề.

Sau đó, lưới được phủ bằng màng bọc trong suốt được cố định bằng các nẹp gỗ ép được đóng đinh vào các thanh lớp trên .

22 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

MULTIHALLE AND RESTAURANT Bundesgartenschau, Mannheim, Germany, 1975

23 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

-

Đánh dấu sự chấp nhận của vỏ gỗ như một kiểu mới cho kiến trúc vượt nhịp

-

Sử dụng các mô hình chuỗi treo dạng dây chuyền để xác định hình dạng của tòa nhà

-

Lớp vỏ lưới có diện tích 7400M2

-

Vỏ lưới cao lần lượt là 20m và 18m

-

Dài 80m – Rộng 60m – Cao 20m

-

Chứa 34000 nút và 72000m gỗ

-

Thanh gỗ 50mm X 50mm

24 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

PHÁT TRIỂN THIẾT KẾ KIẾN TRÚC

Nguyên lý: Khi một tải trọng phân bố đồng đều được tác dụng lên một đường treo, nó sẽ tự định hình một cách tự nhiên để không có mômen uốn. Nói cách khác, tất cả các tải đều được truyền bởi lực dọc trục. Do đó, trong mô hình dây chuyền treo, các dây xích vẫn hoàn toàn ở trạng thái căng thẳng. Một khi hình dạng bị đảo ngược (lộn ngược), tất cả các nội lực tác dụng nén Điều này rất quan trọng vì các thanh gỗ trong vỏ lưới có thể chống lại tốt các lực dọc trục (lực tác dụng dọc theo trục của dầm) nhưng kém chống lại lực cắt (lực tác dụng vuông góc với dầm).

Lực trong chuỗi treo và cấu trúc đảo ngược

25 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Mô hình lưới thép tỷ lệ 1/ 500 đã được thực hiện tại studio của Frei Otto để xác định hình thức kiến trúc / không gian sơ bộ của vỏ lưới .

26 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Chi tiết các liên kết dây được kết nối bằng các vòng

27 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Các chuỗi đại diện cho các đường của hệ thống và tổng thể diện tích mạng lưới.

Các điều kiện hỗ trợ khác nhau này được thể hiện trong mô hình bằng một hình dạng chu vi được làm từ :

- Các dải plexiglas (kính thủy tinh, poly) cong dày 2 mm (bê tông), - Thanh dây đồng (dầm biên và dây thừng)

- Chuỗi (vòm).



Được phép điều chỉnh để tìm ra hình dạng tối ưu

28 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Móng tường BTCT

Vòm gỗ

Dầm biên bằng gỗ dán keo kép

Cáp thép đôi được ghép nối

29 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

ĐỊNH NGHĨA HÌNH HỌC Nếu, như suy nghĩ ban đầu, một đường lưới nên chạy theo trục chính của tòa nhà với đường còn lại vuông góc với nó, thì rõ ràng là bất kỳ sự bất thường nào trên bề mặt sẽ rõ ràng hơn. Hướng lưới thứ hai cũng sẽ thu hút lực lượng cao hơn. Để tránh những nhược điểm này, các lưới được đặt ở góc 45 ° so với trục Điều này tương tự như kỹ thuật trong may đo và may mặc trong đó vải được cắt 'theo chiều hướng', tức là ở 45 ° so với độ dọc và độ lệch của vải dệt, để nó tạo khuôn cho chính nó chặt chẽ hơn và uyển chuyển hơn với các đường cong.

30 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Cáp thép đôi ghép1nối Dầm gỗ

Gờ tường bê – tông Vòm

31 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

THIẾT KẾ KẾT CẤU

Để đạt được một số đánh giá cao về hành vi của lớp vỏ mạng tinh thể, nhóm nghiên cứu đã bắt đầu với một thứ gì đó đơn giản hơn so với dạng Mannheim phức tạp .

Tỷ lệ 1:16 mô hình quy mô của mái vòm Essen Kiểm tra tải mô hình trên lưới Essen -

Mô hình cấu trúc của dải Perpex đó được nối với các chốt để kiểm tra về độ vênh. Cấu trúc được thay đổi bằng cách thay đổi độ cứng đường chéo trong mặt phẳng bằng cách thêm các thanh giằng và dán các khớp nối.

-

Tải trọng đồng nhất được áp dụng theo từng giai đoạn bằng cách sử dụng 1- 4 đinh tại 3 ba vị trí lưới bên trong - trung tâm, bên cạnh và góc.

32 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Thử nghiệm tải trọng mô hình các vỏ Mannheim tỉ lệ 1/60

Một mô hình cá nhân của Multihalle đã được chế tạo và thử nghiệm theo cách tương tự như mô hình Essen.

-

Tải trọng sập là 2,8kg/ m2 khi không có giằng và 12,5 kg/m2 khi có thanh giằng.

-

Chúng được mở rộng để dự đoán tải trọng sập là 63kg/ m2 khi không có dây buộc và 280 kg/ m2 khi có dây.

-

Thử nghiệm gỗ bao gồm các thử nghiệm tải / xoay trên các giao điểm của lưới và thử nghiệm uốn cong của các thanh.

33 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Thí nghiệm về độ cứng chống cắt

Cấu trúc dựa trên một cặp thanh ray hoạt động như một chùm với độ cứng lý thuyết được tăng lên 26 lần so với một thanh ray đơn. Độ cứng của hợp chất phụ thuộc vào độ cứng của kết nối cắt được tạo thành từ 50 đơn mm vuông giao nhau ở các góc vuông được giữ bằng một bu lông duy nhất. Sự thay đổi độ ẩm sẽ làm cho gỗ nở ra và co lại, nếu vặn chặt bulông thì sự giãn nở sẽ làm tăng ứng suất trong gỗ làm cho gỗ hoặc bulông bị dão hoặc chảy ra nên khi khô đi và co lại thì gỗ sẽ bị lỏng. Để ngăn chặn điều này, người ta đã quyết định sử dụng lò xo đĩa để đảm bảo độ nén được duy trì. Các thử nghiệm được thực hiện với các lượng nén lò xo khác nhau và điều này cho thấy độ cứng khớp hợp lý cho đến khi các bu lông hoàn toàn trùng.

34 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

VẬT LIỆU VỎ BAO CHE

Để tuân thủ các yêu cầu về kiểm soát hỏa hoạn : -

Vải lưới polyester trong mờ, có màu xám, được phủ lớp PVC,

-

Lớp phủ sợi vải cơ bản được bổ sung nhiều chất chống cháy antimon trioxide flame và chất làm mềm không cháy được tích hợp trong lớp phủ PVC tự dập lửa -

Lưới gỗ ban đầu được bao phủ bởi một tấm vải dệt lưới phủ PVC.

-

PVC trong suốt với màu đồng và các sợi của lưới dệt được phủ bằng PVC đen trước khi phủ lớp phủ cuối cùng. được cố định bằng kim ghim vào một "dải đóng đinh" bằng gỗ được cố định vào các thanh trên cùng bằng các miếng đệm để dải đóng đinh chạy trên các bu lông nhô ra.

Các mối nối giữa các tấm vải được hàn kín bằng nhiệt để giúp chúng không thấm nước và các mặt hàng ghim được bao phủ bởi các miếng nhựa PVC nhỏ.

35 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

CHI TIẾT LIÊN KẾT Trong một tấm lưới hai lớp, mỗi nút phải cho phép xảy ra trượt giữa các lớp trong quá trình lắp dựng nhưng phải truyền lực cắt giữa các lớp trong quá trình sử dụng

Chi tiết nút vỏ lưới 2 lớp

Chi tiết bắt vít Hệ khớp Mannheim 36 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Các dây buộc cáp cung cấp độ cứng chống cắt trong mặt phẳng cho vỏ

Chèn giữa các dây cáp song song làm tăng lực căng

Dây cáp giằng

Nút

Cáp

Khối cắt

Thanh gỗ mỏng

Chi tiết kích thước của khớp nút trong vỏ lưới Mannheim liên kết với tường biên 37 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

LẮP ĐẶT THI CÔNG

Có sự khác biệt cơ bản về cách thức hoạt động giữa các tấm lưới một lớp và hai lớp, ảnh hưởng đến quá trình lắp đặt của chúng trong tương lai.

Chi phí quá cao đã dẫn đến việc áp dụng phương pháp lắp dựng thay thế - nâng bằng xe nâng, tháp giàn giáo được lắp đặt ở khoảng cách 9 m và hỗ trợ máy rải 2,5 × 3,5 m để đẩy vỏ lưới từ bên dưới.

38 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

THỬ NGHIỆM TẢI TRỌNG VỚI THÙNG RÁC CHỨA ĐẦY NƯỚC

Tải trọng thử nghiệm để dự đoán tải trọng uốn dọc , được áp dụng bằng cách sử dụng thùng rác đô thị chứa đầy nước có trọng lượng 90 kg mỗi thùng, lơ lửng từ mỗi nút thứ chín, lên tới 40 kg/m2 (0,4 kN/m2) và tương đương 2,5 lần tải trọng đặt . Các độ lệch được lập bản đồ dưới dạng các đường đồng mức .

39 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

HỆ MÁI - Loại vải lưới polyester trong mờ, có màu xám, tráng PVC, dày khoảng 0,9 mm, P=1kg/m2 - Kiểu dệt hở, vải nền polyester.

- Tránh các nếp gấp.

- Các thanh kim ghim được cố định.

- Tạo ra tỷ lệ chiếu sáng trực tiếp lớn hơn.

- Tạo ra các bóng tối cần thiết.

- Mang lại “cảm giác đặc biệt khác với hầu hết các cấu trúc vải”.

40 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

BẢO TRÌ VÀ SỬA CHỮA

Gỗ là 1 vật liệu dễ hư hỏng ( nghĩa là nó sẽ bị biến dạng ngày càng lớn dưới một tải dài hạn không đổi ) Lớp vỏ bao che Mannheim vẫn tồn tại 40 năm sau khi xây dựng  nó đã phải chịu tải trong thời gian dài và đã có 1 số biến dạng cục bộ của biên dạng vỏ ban đầu tại 1 số vị trí .

41 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

-

Bên ngoài của vỏ lưới Mannheim sau khi được phục hồi bằng một loại vải polyester màu trắng phủ PVC, bền hơn, phản chiếu tốt hơn

-

Khung cảnh bên trong cho thấy sự khuếch tán nhiều hơn của ánh sáng truyền qua .

42 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

3 . CÁC DỰ ÁN NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ĐƯỢC TIẾN HÀNH CHO LOẠI KẾT CẤU NÀY ?

SINGAPORE UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND DESIGN GRIDSHELL, SINGAPORE, 2013 Gần đây , SINGAPORE đã thành lập một cơ sở giáo dục mới, SUTD (Đại học Công nghệ và Thiết kế Singapore). Một tấm vỏ gỗ được thiết kế và vận hành như một phần của dự án trong phòng thí nghiệm nghiên cứu để xây dựng một nơi trú ẩn ngoài trời trên một bờ cỏ dốc giữa thư viện và một đường cao tốc đông đúc. Nơi trú ẩn cung cấp không gian cho nhân viên và sinh viên hòa nhập và hòa nhập và vào buổi tối đóng vai trò như một địa điểm cho các bài giảng ngoài trời của khách vào buổi tối.

Nơi trú ẩn có dạng một tấm ván ép bằng ván ép có diện tích 200 m2.

Cấu trúc uốn cong xung quanh một góc. Vỏ lưới trông giống như một chiếc armadillo với lớp phủ kim loại bên ngoài .

43 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ Việc thiết kế vỏ lưới mất thời gian 10 tháng và được xây dựng bằng cách sử dụng hai bộ định tuyến hai trục đơn giản . Quá trình sản xuất và lắp ráp có ảnh hưởng quan trọng đến quá trình thiết kế và các công nghệ sẵn có. Điều thú vị là mặc dù các nhà thiết kế chính từ Bắc Âu đã quen với việc sử dụng rộng rãi và tiết kiệm các sản phẩm gỗ, nhưng mức giá cao của các sản phẩm ván ép ở Singapore đã gây bất ngờ. (Sevtsuk và Kalvo, 2014). Tuy nhiên, trong trường hợp này, ván ép được chọn vì hiệu suất cấu trúc tuyệt vời, độ ổn định và dễ làm việc với công nghệ chế tạo kỹ thuật số có sẵn. Bởi vì nó là một cấu trúc không quen thuộc với các cơ quan quản lý địa phương, giống như việc sử dụng ống giấy trong Khu gian hàng Nhật Bản năm 2000 , nên việc kiểm tra cấu trúc rộng rãi phải được thực hiện .

Hình ảnh thiết kế của phần mềm máy tính

44 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Bên trong có thể nhìn thấy rõ cấu trúc dạng lưới

Cấu trúc được đánh dấu bằng các ô hình tam giác được nghiền kỹ thuật số từ gỗ dán loại biển dày 12 mm (7 lớp) được bắt vít với nhau thành một ma trận phức tạp . Tấm ốp được làm từ thép cuộn mạ kẽm 2 mm và tất cả các bu lông và đai ốc kết nối được làm từ thép không gỉ.

Các dây đai gia cố bên trong hình hoa thị được sử dụng để cố định cấu trúc cũng được làm từ thép cuộn 2 mm .

45 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Nguyên tắc của thiết kế vỏ lưới được liên kết chặt chẽ với cách mà nó được xây dựng. Sử dụng phần mềm mạng 3-D, lớp vỏ được chia nhỏ về mặt hình học thành các hình tam giác (ibid). Thuật toán biến hình dạng thành một cấu trúc tường kép trong khi giữ cho tất cả các phần tử thẳng đứng và thành phần phác thảo theo chiều dọc. Điều này cho phép dễ dàng cắt các thành phần này bằng máy cắt 2-D. Tất cả các tấm 3012 đều được cắt CNC và khắc một số cụ thể . Một số tấm có độ cong nhẹ để có thể thay đổi hình học.

46 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Ba tấm được kết nối với nhau để tạo thành một hình tam giác bằng cách sử dụng bản lề cửa thép không gỉ 4 inch tiêu chuẩn cũng giải quyết tải trọng cắt liên quan. Sáu trong số các hình tam giác này sau đó được nối với nhau để tạo thành một nút lục giác bằng các bu lông M8 ở các bên . Bao bì ván ép dày 25 mm được sử dụng như các khối đệm (sđd).

Sau đó, nút được phủ bằng một viên gạch ở trên cùng và được cố định ở phía dưới bằng một dây gia cố .

47 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Theo các nhà thiết kế, việc lựa chọn vật liệu ốp đã được quyết định ở giai đoạn cuối trong thiết kế. Singapore có khí hậu nóng ẩm, nắng và mưa xối xả. Để tòa nhà này thực hiện được chức năng đã định, việc ngăn mưa là điều cấp thiết. Quyết định sử dụng thép cuộn để tạo thành vỏ bọc của tòa nhà là một quyết định thực tế dựa trên chi phí và khả năng chống cháy, với polycarbonate được xem xét, nhưng nhanh chóng bị bác bỏ do lo ngại về an toàn cháy nổ (ibid.). Mỗi viên gạch lục giác bao gồm hai phần được cắt bằng máy laser và bắt vít với nhau. Kiến tạo được thể hiện đầy đủ bên trong .

48 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

LẮP RÁP VÀ XÂY DỰNG Việc lắp ráp các mô-đun được thực hiện bởi các sinh viên tình nguyện ở ngoài địa điểm , trước khi được mang đến địa điểm. Trong các phần, chúng được lắp ráp bởi các nhà thầu chuyên nghiệp. Quá trình lắp ráp rất đơn giản và đòi hỏi sự phối hợp của các con số phù hợp vì tất cả các mảnh đã được đánh số tương ứng. Tất cả các thành phần đều được cắt bằng máy, các lỗ được khoan sẵn và khắc các con số phù hợp, do đó, không cần kỹ năng thủ công nào trong trường hợp này vì đây là vấn đề lắp ráp thủ công để hoàn thành vỏ lưới. Với sự tham gia của các cơ quan luật định khác nhau, đây được thực hiện như một dự án xây dựng tòa nhà nơi các nhà thầu xây dựng có thiết bị đào móng tham gia .

49 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Không có gì đáng ngạc nhiên, thử nghiệm bằng chứng ở kích thước tuổi thọ phải được thực hiện với hệ số an toàn từ 4 đến 5 để đáp ứng các quy định của tòa nhà. Nhân viên an toàn yêu cầu một thử nghiệm tải trọng, do đó một sợi cáp được treo và tải với khối lượng 200 kg, mô phỏng trọng lượng của hai công nhân và một hộp dụng cụ, tức là 200 kg. Độ bền của cấu trúc đã được xác minh với độ lệch nhỏ có thể chấp nhận được giữa 2–4 mm (ibid).

Những tiến bộ kỹ thuật số có nghĩa là việc xây dựng với độ chính xác mà trước đây chỉ có thể đạt được bằng các vật liệu như thép và kính, giờ đây có thể được áp dụng và mong đợi với gỗ. Một ví dụ khác về cách thiết kế kỹ thuật số tác động đến thiết kế vỏ lưới, việc thực hiện lắp ráp phức tạp các thành phần ván ép thẳng để tạo ra một bề mặt cong, có thể thực hiện được nhờ vào sự phát triển thiết kế tham số và kịch bản. Với các kích thước lưới dễ dàng được tạo ra không đều, được củng cố bằng cách dễ dàng chuyển những thành phần này thành các thành phần thông qua chế tạo trước kỹ thuật số, nghiên cứu điển hình này chứng minh một cách mới để tạo ra các tấm lưới gỗ. Điều này báo trước sự ra đi từ các phương pháp ban đầu được đưa ra vào những năm 1960, với sự thay đổi chú trọng thủ công từ nghệ nhân sang công nghệ kỹ thuật số, do đó thay đổi hình thái và biểu hiện kiến tạo.

50 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

WAITOMO GLOWWORM CAVES VISITOR CENTRE, OTOROHANGA, W AIKATO, NEW ZEALAND, 2010

Mái hiên của Trung tâm du khách hang động Waitomo Glowworm từng đoạt giải thưởng, Otorohanga, Waikato, New Zealand, được hoàn thành vào năm 2010, tích hợp một trong những vật liệu ốp kiến trúc nhẹ nhất và mờ nhất, lá ethylene tetra-fluoro-ethylene (ETFE), với một trong những cấu trúc nhẹ nhất và bền vững nhất, một lớp vỏ gỗ (Hình 5.18). Người ta khẳng định rằng lớp vỏ lưới này là cái đầu tiên ở Nam bán cầu (ACENZ, 2011) .

51 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Lấy cảm hứng từ chiếc bẫy lươn đan bằng vải Hinaki hoặc Maori, ý tưởng của kiến trúc sư Wellington Architecture Workshop về dạng vỏ lưới phản ánh không gian hang động dưới lòng đất .

52 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Có mặt cắt hình vòm và kế hoạch theo đường cong của dòng suối Waitomo liền kề để kết nối cấu trúc với nước chảy qua các hang động, kết quả là dạng mái nhà hình xuyến đường vào hang động / sân ga đến tập trung / bán vé sự kiện không gian triển lãm / giải khát cà phê

lối ra hang động / bán đồ lưu niệm vệ sinh

Axonometric hiển thị mối quan hệ của khung lưới với các đường viền của dòng sông 53 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Lưới dựa trên một trong các mẫu trắc địa có thể được vẽ trên bề mặt của hình xuyến hoặc hình bánh rán

Lưới mái được cắt từ hình xuyến được tạo ra bằng cách xoay hình elip

Kiểu kết cấu là một lưới gồm các đường xoắn ốc chéo giao nhau trực giao được căn chỉnh ở góc 45 ° so với ma trận hình xuyến chính. Điều này cho phép một hình dạng lưới thông thường và sự lặp lại của các đường sườn riêng lẻ, mỗi đường sẽ theo cùng một đường cong. Khi các đường gân kéo dài theo đường chéo dọc theo đường trắc địa, thay vì song song với các đường cong chính của hình xuyến, chúng xoắn dọc theo chiều dài của chúng để vẫn vuông góc với bề mặt của nó .

54 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Điều này tránh được sự cần thiết phải uốn cong các xương sườn về hai trục cũng như xoắn chúng, vì chúng được phép 'giãn' thành hình chữ S nhẹ

Chùm xoắn 'thả lỏng' thành hình chữ S

55 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Biên dạng, cũng như với các sườn gỗ phải xoắn dọc theo chiều dài của nó, sau đó kẹp ranh giới đệm ETFE dài. Tổng cộng có 14 cái đệm. Tám đệm trung tâm được làm theo cùng một hình học và có ba hình thức khác nhau ở mỗi đầu của vỏ lưới. Lưới 4,25 m được ổn định bằng các thanh giằng chéo bằng thép không gỉ kép giữa các nút được chọn

Chi tiết kết nối của các mối quan hệ chéo bằng thép không gỉ

56 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Cấu trúc tán cây được chi tiết trang nhã, khớp nối dòng chảy của lực trong lưới. Các cáp biên được ứng suất giữa các nút gân gỗ liền kề làm căng các cạnh đệm ngắn

Cáp cạnh được căng giữa các nút gân gỗ liền kề được sử dụng để căng các cạnh ngắn của đệm ETFE

57 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Bằng cách sử dụng các đệm dài đơn theo dòng chảy chéo của một hướng lưới, các ống lạm phát có thể được đặt ở một đầu, do đó giảm thiểu hệ thống phân phối không khí. Các thành phần duy nhất có thể nhìn thấy là các ống mềm nhô ra từ phía sau tường chắn đến một bên của lối đi trong hang nằm ở hai bên của giày đỡ vỏ lưới phía trên .

58 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Tuy nhiên, dạng cong phân đoạn của tán cây và lớp phủ đệm ETFE của nó có thể được coi là một tham chiếu sinh học về loài giun phát sáng sống trong các hang động nên đã được đánh giá cao, dự án đã nhận được hàng loạt giải thưởng thiết kế .

Khung cảnh bên trong dưới mái nhà vỏ lưới phủ lá ETFE mở, ánh sáng trực quan và trong suốt

59 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

4 . CÁCH CHẾ TẠO CẤU TRÚC NÀY BẰNG KỸ THUẬT SỐ ?

Quy trình thiết kế vỏ lưới gỗ bằng kỹ thuật số: 3 bước

CAD Thiết kế

CAE Mô phỏng

CAM

Xây dựng phương án

 Áp dụng kỹ thuật số vào thiết kế giúp các nhà thiết kế không còn phụ thuộc vào sự biến dạng lưới hình vuông hoặc hình chữ nhật thông thường để tạo ra vỏ lưới mà có thể được chỉ định hình dạng và xây dựng trực tiếp.

60 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

TRUNG TÂM POMPIDOU-METZ, PHÁP, 2010

Mô phỏng trên dạng dệt truyền thống mũ Trung Quốc

Hệ mái đan bằng một mẫu hình lục giác và hình tam giác có chiều dài cạnh khoảng 1,57 m 61 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

MÔ PHỎNG:

Sử dụng mô hình NURBS, họ đã tạo ra một bề mặt tham chiếu chính xác (a) lưới ban đầu (b) lưới thoải (c) bề mặt che phủ (d) khung lưới chi tiết

Các thanh gỗ hình học có nguồn gốc kỹ thuật số

62 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

GIA CÔNG – SẢN XUẤT: -

Sau quá trình chạy mô phỏng và đánh giá lại lượng gió và tuyết đã giảm kích thước của sườn ván xuống còn rộng 440 mm × dày 140 mm .

-

Tổng cộng có khoảng 18000 m sườn gỗ cong kép có chiều dài lên đến 14 m - ngắn hơn ở những khu vực có độ cong cao - phải được sản xuất và lắp đặt.

-

Vỏ lưới được lắp ráp trên hệ thống giả tạm thời.

-

Các lớp ván được nối tại mỗi giao điểm bằng một bu lông đường kính 24 mm .

-

Ứng suất trước được áp dụng cho các bu lông sử dụng vòng đệm lò xo 125 mm

Các phần dán keo được gia công để tạo

Lớp màng thủy tinh PTFE đang được lắp

thành tấm ván cong

đặt.

63 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

CÂU LẠC BỘ THE HAESLEY NINE BRIDGES GOLF RESORT, YEOJU, SOUTH KOREA, 2010

Lưới hình lục giác-tam giác dựa trên kiểu đan rổ truyền thống của Hàn Quốc, vỏ lưới 36m x 72m được giữ trên cao bởi 21 cột giống như một cái cây .

64 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

MÔ PHỎNG:

-

Được chia nhỏ thành 32 phần tử, mỗi phần tử có kích thước 9 m × 9 m, trong đó có năm phần tử các loại khác nhau

65 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

-

Sử dụng thuật toán tham số Designtoproduction GmbH để mô phỏng cho 467 thành phần lưới rời rạc và hơn 2000 khớp nối khác nhau

(a) Hình dạng lưới dầm dùng để xác định các khớp nối (b) hình dạng của từng khớp nối riêng lẻ các thành phần cần thiết để tạo thành một bề mặt vỏ lưới một lớp

Bề mặt được tạo ra từ khoảng 3500 mảnh riêng lẻ và gần 15.000 khớp nối

66 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

GIA CÔNG SẢN XUẤT:

Đối với lưới của Pompidou-Metz, các thành phần cong và cong kép riêng lẻ được sản xuất bằng phương pháp gia công CNC để loại bỏ vật liệu thừa từ các khoảng trống quá khổ. Do đó, một cân nhắc quan trọng là phải điều chỉnh kích thước thành phần như thế nào để giảm thiểu khối lượng trống gỗ cần thiết để gia công từng chi tiết cong và giảm hao phí vật liệu. Hình dạng thành phần riêng lẻ được thiết lập bởi GmbH chỉ định .

Sau đó, các thanh gỗ ép keo được cắt và xay để tạo ra các mảnh ghép phức tạp

67 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Không giống như lớp vỏ lưới của Trung tâm Pompidou-Metz, trong trường hợp này, các phần mái nhà có kích thước 9 m × 9 m đã được lắp ráp trước trên các lò sưởi bằng gỗ, để tạo ra hình dạng chính xác .

68 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

69 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Đây là một sự khác biệt lớn so với các kỹ thuật được sử dụng trong Trung tâm Pompidou Metz. Thay vì cố định một bu lông duy nhất tại giao điểm của các thành viên lưới, cho phép xoay vòng giữa các lớp lưới và giới thiệu kết nối các khối cắt, việc lồng vào nhau của các phần tử gỗ cho phép không xoay tại các giao điểm. Với kết nối trực tiếp giữa các lớp được xếp chồng trong lưới, không có yêu cầu đối với khối cắt. Cấu trúc lưới cung cấp đủ ổn định bên để loại bỏ nhu cầu giằng ở mặt tiền của tòa nhà.

70 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

71 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

5 . CÁC ỨNG DỤNG VÀO CÔNG TRÌNH THỰC TẾ ?

CROSSRAIL PLACE, CANARY WHARF, LONDON, UK, 2015 Được thiết kế bởi Foster và những người đồng hành, mái nhà dài 310 m của Crossrail Place, CanaryWharf, London, đúc hẫng mỗi đầu 30 m trên mặt nước của North Dock

Vị trí Crossrail: lớp vỏ gỗ trông giống như một con tàu đang đậu ở London Docklands

72 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Các dầm vân sam hỗ trợ các ETFEcushions hình tam giác lớn được thổi phồng bởi một mạng lưới ống dẫn khí. Mái nhà được mở một phần để nhìn ra ngoài và để tưới tiêu tự nhiên đồng thời cung cấp không gian có mái che để thoải mái tận hưởng công viên quanh năm.

(a) mặt cắt phối cảnh ; (b) mặt bằng và mặt cắt ngang Crossrail Place at Canary Wharf

73 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Sự đơn giản trực quan của thiết kế mái là kết quả của sự biến đổi tinh tế trong hình học bên dưới. Trục của mỗi chùm chéo liên tiếp xoắn khi nó cuộn quanh mái nhà. Khi gỗ mở rộng chiều dài về phía các đầu hẫng, các góc tới tại các nút liên tiếp trở nên nhọn hơn và không đối xứng đồng thời các tam giác đệm ngày càng nghiêng về phía ngoài. Trong khi tất cả trừ bốn trong số 1418 chùm glulam đều thẳng , chúng khác nhau tùy theo cấp độ cấu trúc, độ sâu, độ dài và chất lượng hình ảnh. Các chùm thẳng được chế tạo trong một quy trình tự động gần như 100%.

(a) : mặt bằng mái ; (b) : mặt cắt ngang hướng Nam

74 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Sử dụng kịch bản và mô hình tham số linh hoạt, nhóm thiết kế có thể tạo khuôn mẫu cho logic thiết kế ở mỗi giai đoạn phát triển của nó. Toàn bộ mái nhà được thiết kế theo cách tiếp cận hệ thống này, cho phép logic thiết kế được tinh chỉnh trong khi kích thước vẫn được cập nhật theo phân tích cấu trúc.

Để đạt được dạng hình học này, độ xoắn hình học trong trục của mỗi chùm đường chéo liên tiếp cần phải được đưa lên trong nút.

Do đó, mức độ phức tạp hình học của các kết nối nút thép ngày càng lớn. Ngoài ra, cấu hình của các lỗ trong mái có nghĩa là các nút có hai, ba, bốn hoặc năm dầm kết nối sẽ nằm dọc theo các nút có sáu kết nối.

Ví dụ, các ống dẫn khí cung cấp đệm, đi qua các giá đỡ phía sau các thanh gỗ đỡ khung ETFE

(a) Lắp ráp các thành phần vỏ lưới và lớp phủ ETFE; (b) bản vẽ chi tiết nút

75 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Đặc điểm chính của dự án là tất cả các nút, dầm và đệm đã được thiết kế, tạo mẫu và chế tạo thành một họ tham số

(a) Các nút khác nhau về hình học và sự biến thiên của số nhánh kết nối. (b) Bản vẽ CAD một nút

76 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Việc xây dựng mái được thực hiện mà không cần giàn giáo, ‘bằng số’ sử dụng các ID được khắc trên mỗi dầm và nút. Dọc theo nhịp cơ sở 300 m của nó, kết cấu gỗ đã hoàn thành được khoét ra 5 mm ở mỗi đầu.

Công trình xây dựng dở dang

Các thành phần gỗ có số lượng khác nhau và mặt cắt ngang khác nhau được biến đổi tại các khớp nút khác nhau. Ở những khu vực bỏ qua lớp phủ bằng lá ETFE, gỗ được bảo vệ khỏi thời tiết bằng lớp phủ analuminium .

Một nút hoàn thiện điển hình cho thấy các kích thước khác nhau của các phần tử gỗ được kết nối, tấm ốp nhôm với phần gỗ lộ ra ngoài

77 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Có thể lưu ý rằng hệ thống lạm phát đệm ETFE được giấu kín phía sau gỗ chỉ với ống mềm dẻo trong suốt không dễ thấy kết nối ống phân phối với đệm được mài mòn

Hệ thống lạm phát rõ ràng (conspicuous inflation system ) đối với các đệm ETFE đã bị phá hủy

Vỏ lưới gỗ chỉ thực sự rõ ràng ở các đầu được bọc lại, vì nó được bao phủ gần như hoàn toàn bởi lớp phủ đệm ETFE. Tuy nhiên, trong khu vườn trên mái, lưới gỗ có thể nhìn thấy hoàn toàn và bổ sung cho những cây bán trưởng thành đã được trồng để tạo ra nơi nghỉ ngơi atranquil ở giữa khu thương mại Canary Wharf

78 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Lớp vỏ gỗ được để lộ ở phần cuối của mái nhà được đúc

Trong khu vườn trên mái, lưới gỗ được phơi ra hoàn toàn và bổ sung cho việc trồng cây bán trưởng thành, tạo ra một nơi nghỉ ngơi yên tĩnh ở giữa khu thương mại Canary Wharf 79 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

THE FRANCE PAVILION, EXPO ’2015, MILAN, ITALY, 2015



(Thiết kế cạnh tranh) Gian hàng Pháp tại Expo 2015 ởMilan, của Anouk Legendre và Nicolas Desmazieres của XTU Architects, nêu bật những thay đổi đã xảy ra trong kiến trúc gỗ dạng lưới trong hơn 50 năm qua. Được chế tạo hoàn toàn từ cây vân sam và cây thông rụng lá có nguồn gốc ở Pháp, cấu trúc bằng gỗ được thiết kế để dễ dàng tháo dỡ và lắp dựng lại ở những nơi khác.

Bên ngoài Gian hàng Pháp đã hoàn thành tại Hội chợ triển lãm 2015 ở Milan

80 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Nội thất của Gian hàng Pháp đã hoàn thành tại Expo 2015 ở Milan



Hòa hợp với chủ đề chung của Triển lãm Quốc tế 'Feed theWorld: Energy for Life', Gian hàng Pháp được lấy cảm hứng từ Les Halles deBaltard, chợ thực phẩm tươi sống ở Paris. Được thiết kế để trả lời các câu hỏi chính:

(1) làm thế nào để biểu trưng cho bản sắc liên quan đến thực phẩm của Pháp; (2) việc sản xuất và tiêu thụ thực phẩm đã thay đổi như thế nào (3) cách trình bày Frenchinnovation trên thực địa; điều này dẫn đến một ‘thị trường nguyên mẫu: các không gian tự do được che chở dưới một mái nhà khổng lồ’

81 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Các độ cao Đông (trên), Nam (giữa) và Tây (dưới)

82 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

(a) Hình thành dạng shell; (b) công trình cảnh quan



Trong tổng thể tòa nhà ba tầng 35 m × 56,7 m, đặc điểm nổi bật chính là một tấm ván gỗ dán keo nhiều lớp bằng gỗ vân sam hình vòm có diện tích khoảng 1500 m2 trong kế hoạch. Tăng lên, ở một góc, đến chiều cao đầy đủ 12 m của gian hàng, lớp vỏ lưới, mang âm hưởng của phong cảnh miền núi nước Pháp. Được định hướng 45 ° so với mặt tiền của tòa nhà, mạng lưới dầm gỗ uốn lượn trực giao nhấp nhô được đặt cách tâm 1,5 m với các cấu trúc tầng trên nằm ngang trên lưới 4,5 m × 4,5

83 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Sơ đồ cấu trúc gỗ của Gian hàng Pháp (Vỏ lưới được hiển thị bằng màu đỏ)

84 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC



Các dầm lưới cong đơn đều có chiều rộng 200 mm nhưng thay đổi chiều sâu từ 380 mm đến 960 mm, tùy theo tải trọng. Chúng có mặt cong kép theo bề mặt thiết kế ban đầu và mặt mũ nằm ngang. Trên các đường lưới sơ cấp, tại tâm 4,5 m, các dầm sâu tới 2,4 m

Vỏ lưới hiển thị vị trí chùm tia chính





Một khái niệm chính của Pavilion là nó có thể được tháo dỡ và lắp dựng lại ở các vị trí khác nhau, do đó tất cả các mối nối đều có thể tháo rời. Điều này đạt được bằng cách sử dụng các hệ thống độc quyền, KNAPP Megant ™ và KNAPP Ricon ™ - sáu loại với tối đa 19 mẫu vít, một số có thêm thanh căng Đối với các khớp chịu tải nặng, đầu nối RESIX ™ kết hợp với nhau với các thanh ren trong

85 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

(a) Chi tiết kết nối KNAPP ™ điển hình; (b)typical joint being prepared in the workshop

(a) Chi tiết kết nối RESIX ™ điển hình; (b) túi gia công để nhận kết nối RESIX ™



Các chi tiết của tất cả các vết cắt, mũi khoan, túi gia công và khe cắm cho các đầu nối được tạo ra bằng mô hình tham số, bao gồm việc kiểm tra xem tất cả các vít xiết sẽ không nhô ra khỏi các phần gỗ, phay mặt dầm và LignoCAM được sử dụng để gia công các chi tiết nối

86 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC

Các mô hình CAD được sử dụng để kiểm tra quá trình chế tạo kỹ thuật số

Sản xuất các thành phần vỏ lưới bằng máy nghiền 5 trục Technowood TW-Mill (cần khoảng 1750 giờ để sản xuất 1450 thành phần gỗ)

87 | P a g e

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG khoa : KIẾN TRÚC



Đây phải là một dự án theo dõi nhanh. Phải mất năm tháng kể từ khi bắt đầu mô hình chế tạo trước khi có đầy đủ dữ liệu chế tạo kỹ thuật số. Đây là vào cuối tháng 11 năm 2014, chỉ hơn năm tháng trước ngày khai mạc Hội chợ triển lãm ngày 1 tháng 5 năm 2015! Tuy nhiên, quá trình chế tạo đã bắt đầu và đang chạy song song.

Việc lắp đặt các thành phần đầu tiên tại địa điểm ở Milan, ngày 18 tháng 11 năm 2014

Các thành phần đã lắp ráp của vỏ lưới, ngày 2 tháng 12 năm 2014

****** HẾT ******

88 | P a g e