Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Zgradite 20-stopinjsko funkcionalno geodetsko kupolo

Zgradite poceni in robustno strukturo s 150 kosi PVC cevi in ​​vikend.

Zamisel o izgradnji lastnega zavetišča nas očara, toda za povprečnega mojstra, kje začnete?

Geodetska kupola iz PVC-ja je lahko stroškovno najučinkovitejša metoda za gradnjo strukturno trdnega, a premičnega zavetja in je možno zgraditi eno samo v enem dnevu.

Na Maker Faire 2014 v New Yorku je ekipa Sketchup naredila prav to. Zakaj? Želeli smo nekaj, kar je bilo enostavno in zabavno zbrati, vendar je bilo potrebno tudi, da je impresivno, vendar ga je kdorkoli podvojil s samo osnovnimi orodji. Medtem ko lahko ta struktura izgleda zastrašujoče za gradnjo, jo lahko v soboto popoldne naredite v garaži.

Pokazali vam bomo, kako smo zgradili svoje, in kako lahko s Sketchupom enostavno oblikujete in izdelate svoje, kakršnekoli velikosti.

Če želite začeti, lahko tukaj in v videoposnetku spodaj vidite naše domene za ustvarjalce

Zgodovina geodetske kupole

Spravimo nekaj iz poti: naša ekipa ni izmislila geodomov; Buckminster "Bucky" Fuller je. Naučimo se malo o njem, zahvaljujoč zavodu Bucky Fuller.

R. Buckminster Fuller je bil znani izumitelj in vizionar 20. stoletja, rojen v Miltonu v Massachusettsu 12. julija 1895. Svoje življenje je posvetil prizadevanjem za svetovno delo za celotno človeštvo. imenovani »artefakti«.

Fuller se ni omejil na eno področje, ampak je delal kot "celovit znanstveni načrtovalec" za reševanje globalnih problemov, povezanih s stanovanji, zavetjem, prevozom, izobraževanjem, energijo, ekološkim uničenjem in revščino. Skozi svoje življenje je Fuller imel 28 patentov, avtor 28 knjig in prejel 47 častnih diplom. Medtem ko je bil njegov najbolj znani artefakt, geodetska kupola, proizveden več kot 300.000 krat po svetu, je Fullerjev dejanski vpliv na svet danes mogoče najti v njegovem nadaljnjem vplivu na generacije oblikovalcev, arhitektov, znanstvenikov in umetnikov, ki si prizadevajo ustvariti bolj trajnostno planet.

Različne vrste geodetskih kupol

Geodetske kupole so lahko zelo podrobne ali neverjetno preproste. Različne stopnje podrobnosti se imenujejo »tessellations«.

Nekatere bolj pogosto zgrajene kupole so kupole 3V do 6V. Kupola s 3 V ima tri različne dolžine - ko se podrobno pomaknete navzgor, zmanjšate dolžino opornika in povečate število opornikov. Bolj gladka je vaša kupola, več vozlišč in podpor potrebujete. Te slike spodaj (od SonostarHub.com) prikazujejo zemljevid, kakšna polovica kupole je videti v vsaki teselaciji.

Vaša prva odločitev je velikost vaše kupole. Na Maker Faireu smo bili omejeni na omejen prostor, ki smo ga smeli uporabljati.

SketchUp vam lahko pomaga pri vizualizaciji takšnih stvari zelo enostavno. Za to bi želeli potegniti svojo kupolo, da bi videli, kako bi ustrezala. Za hitro spreminjanje velikosti kupole smo zgradili dinamično komponento. Te vrste komponent se lahko programirajo tako, da se same znova oblikujejo. Naše smo postavili tako, da bi lahko vtipkali različne premere kupol. Naša komponenta samodejno izračuna, koliko cevi boste potrebovali, ne glede na velikost in podrobnosti kupole, ki jo izberete.

Lahko prenesete model naše kupole za uporabo v okviru brezplačne programske opreme Sketchup.

Ko je model prenesen, z desno miškino tipko kliknite (ali sekundarni klik, če ste v računalniku Mac) in izberite »Dinamične komponente« in nato »Možnosti«.

Prikazan vam bo meni, ki izgleda kot spodnja slika. Tam lahko spremenite premer kupole. Pritisnite “Apply” na dnu in vaša kupola se samodejno obnovi na želeno velikost. Prav tako boste dobili seznam delov (več o seznamu delov kasneje).

Ta model smo uporabili za postavitev kupol na spletno stran. Po številnih razpravah smo se odločili za dvojno postavitev kupole 20 ′, ki jo vidite spodaj:

Naš model, ki ste ga zgradili, lahko prenesete, če ga želite preveriti v programu SketchUp.

Združevanje seznama materialov

Geodetske kupole lahko izdelamo iz vseh vrst materialov, od kupa zobotrebcev na vaši mizi do velike kovinske zgradbe. Ne glede na to, iz česa boste naredili kupolo, morate izračunati količino vozlišč, ki jih potrebujete, in dolžino vseh vaših opornikov.

Hočete zagotoviti, da boste dobili to pravico, ker bi strošek napake pomenil zelo drag kup PVC-ja, ki bi hitro postal neuporaben.

Privoščite si mi, medtem ko hitro razložim teorijo o različnih načinih, kako lahko izračunate opornike, nato pa vam pokažem nekaj dobrih kalkulatorjev.

Ta članek iz Berkleya podrobno razlaga matematiko za temi kupolami. Formula vam pokaže, kako izračunati kupolo žične mreže. Z drugimi besedami, te matematične formule vam bodo povedale celotno razdaljo vsakega opornika.

To je dobro izhodišče, toda če izdelujete ali kupujete svoja vozlišča, boste morali za njihovo dolžino odšteti, kje se povezujejo.

Če poznate znesek, ki ga potrebujete za odštevanje vsakega vozlišča, ga lahko postavite v našo dinamično komponento zgoraj. V primeru vozlišč, ki smo jih uporabljali od SonoStarHub.com, imajo na svojem spletnem mestu svoj kalkulator, ki deluje fantastično.

Pridobivanje pravih vozlišč

Pesta povezujejo vse opornike skupaj, da tvorijo strukturo. To ni nekaj, kar lahko dobite na polici v lokalni trgovini s strojno opremo. Raziskali smo načine za izdelavo lastnih izdelkov (veliko jih je), vendar smo končno šli z družbo SonoStarHub.com za naša vozlišča. Prihranili smo čas in zagotovili varnost v našem razstavnem prostoru. Sonostar izdeluje in prodaja vozlišča, vijake in kompletne komplete, če jih želite.

Izbrana vozlišča so zasnovana za delo s 1,5 1.5 PVC-cevjo Schedule 40. To je off polica stvari, ki se lahko izvirajo iz katerega koli Home Depot. Velikost se nanaša na notranji premer. Naša cev je bila dejansko 1,9 ″ v svojem zunanjem premeru. Oglejte si izbor PVC cevi za Home Depot, da začnete seznam dobav.

Za našo kupolo smo uporabili 15 baznih vozlišč (ti imajo 4 "orožje" na njih), 6 vozlišč s petimi zvezdicami in 55 vozlišč s 6 zvezdicami.

Izdelava

Zdaj, ko smo načrtovali velikost kupole in vemo, koliko cevi in ​​dolžine moramo zmanjšati, je čas za začetek izdelave. Po odhodu v Home Depot in opazovanju čeljusti, ki so padle na pro desk, ko sem prosil za več kot 150 10 ′ PVC cevi, sem moral priti do načina, kako zmanjšati ton cevi na popolnoma enaki dolžini.

Običajno uporabljam mojo žago za rezanje in označujem dolžine stvari za rezanje, vendar bi bilo to neučinkovito za to količino cevi. Za to nalogo sem uporabil stojalo za žaganje s postanki na njem. Na ta način lahko nastavljam dolžino in ponavljam reze znova in znova. Prepričajte se, da ko boste dobili eno, da je zelo trmast ustavi na njem.

Prvo stojalo, ki sem ga kupil, ni bilo, zato sem ga moral vrniti v korist tistega, ki se ni premaknil, ko sem ga malo udaril. Ko ste to nastavili, izmerite od žage do konca in začnite rezati.

Zdaj, ko imate razrezan ogromen kup cevi (zgornja slika je samo za eno kupolo), morate na vsaki strani izvrtati luknje, tako da jih lahko vstavite v vozlišča, ko ste na mestu. Luknje je treba poravnati na vsakem koncu.

Da bi to naredil, sem dal cev na stojalo, izvrtal prvo luknjo in nato prevrnil cev. S pomočjo vijaka na levi sem uspel poravnati prvo luknjo navpično, tako da sem lahko vrtal drugo.

Gradite svoje kupole

Zdaj imaš ogromno kup cevi, rezano in označeno. Tu se začne zabava! Dajmo skupaj to stvar.

Preden smo zgradili obe kupoli na Maker Faireu, sem zgradil eno s pomočnikom na njeni prednji trati, samo da bi zagotovil, da deluje. Nas dve smo lahko zgradili kupolo v velikosti 20 ′ v samo nekaj urah z uporabo lestve.

Spodaj vam bom dala trden pregled, kako smo ga sestavili. Za zelo podrobna navodila je na koncu te objave na voljo povezava za prenos, ki vključuje vsa podrobna navodila za izdelavo in vse modele, ki jih boste potrebovali za sestavljanje tega, kar smo zgradili.

Prvi korak je postavitev osnovnega obroča cevi in ​​povezovanje vsake povezave med seboj z uporabo 4-kračnih pest. Ne skrbite, če tla niso povsem ravna. Če pride do velikega padca, samo potisnite kos lesa ali rezervno cev pod njo, da se kupola dvigne (za zdaj).

Po postavitvi osnovnega obroča začnite izdelovati peterokotnike. Skupaj bo 6. Popolnoma zberite in jih vijačite skupaj, nato pa jih postavite na stran.

Nato postavite prvi krog baznih palic in dodajte šest zvezdic, vsak tretji set.

Zdaj je čas, da začnemo dodajati peterokotnike. Povežite jih z ostanki rdečih cevi in ​​uporabite modre cevi, da jih povežete. Ne pozabite zapreti, ko greste!

Nadaljujte s polnjenjem cevi okoli peterokotnikov.

Dodajte zadnji pentagon na samem vrhu in uživajte v trenutku!

Zdaj, ko je kupola v celoti zgrajena, lahko odstranite del 6-žilnih (rdečih) polov, da ustvarite vrata. Če želite premakniti ali obrniti kupolo, je dovolj lahka, da jo lahko dvigne in jo zlahka premakne približno šest ljudi.

Tako gradite in izdelujete PVC geodetsko kupolo!

To so neverjetno močne strukture, ki so zabavne in nagrajene za gradnjo. Tu so popolna navodila, vključno s tiskalnim sestavnim dokumentom, 3D-modeli, slikami in videom.

Če menite, da lahko opravljate boljše delo kot jaz, ste dobrodošli, da prispevate kakršno koli delo v GitHubu.

Delež

Pustite Komentar