مرکز استقبال از معماری یادگیری برای فراگیران / VUILD Inc.

+ 19

توضیحات متن ارائه شده توسط معماران. این تسهیلات، "معماری یادگیری برای فراگیران"، به عنوان پروژه ای از مرکز رشد آموزشی ایجاد شد، که تلاش های مشترک بین صنعت، دولت و دانشگاه را در دانشگاه توکیو گاکوجی، ژاپن تقویت می کند.

این سازه یک سازه بتن مسلح است که از CLT به عنوان قالب استفاده می کند، با تیرهای چوبی با ماشینکاری CNC و پانل ها به عنوان قالب برای دال بتنی استفاده می شود و "قالب باقی مانده" را به عنوان سطح نهایی باقی می گذارد. این یک استفاده بی سابقه در ژاپن از قالب بندی است که به عنوان ساختار اصلی عمل می کند. مدل CAD به طور خودکار با استفاده از یک الگوریتم هندسی تولید شد و یک مسیر CAM برای ماشینکاری CNC 5 محوره با استفاده از مدل CAD به عنوان یک خط کمکی توسط تیم پارامتری VUILD ایجاد شد. تمامی قطعات پیش برش در کارخانه خود VUILD با استفاده از دستگاه CNC 5 محوره تولید می شوند. دستگاه CNC که قالب ها را تشکیل می دهد نیز در ساختمان تکمیل شده نصب می شود که به عنوان یک مرکز باز استفاده می شود که در آن هر کسی می تواند فناوری پیشرفته ساخت را تجربه کند و فضا و فضای لازم را برای خود ایجاد کند.

روند طراحی - چالش طراحی ایجاد یک فضای باز بود که به عنوان مکانی برای اجرای آموزش عمومی جدید برای نسل بعدی و همچنین فضایی قابل گسترش بدون شکل نهایی باشد. علاوه بر این، یک ساختار رادیکال و تجربی به عنوان یک ماده آموزشی به خودی خود مورد نیاز بود. بنابراین، VUILD تصمیم گرفت با استفاده از یک ماشین فرز 5 محوره CNC، فضایی جادار و همه کاره ایجاد کند. محدودیت بر برش پانل های CLT تا ضخامت 240 میلی متر اعمال شد، که برای آن شبیه سازی های تکراری برای بهینه سازی شکل کلی و تناسب قطعات انجام شد. بهینه سازی مواد و ساده سازی فرم با در نظر گرفتن ساخت و ساز انجام شد.

نحوه ساخت واحد + الگوهای باقی مانده - تیرهای CLT با بخش طولی به عنوان یک منحنی سینوسی طراحی شدند و فاز دامنه در جهت عرضی برای ایجاد یک پوشش قوی جابجا شد. در مورد شکل، پس از مطالعات مکرر، شکل سقفی را به خود گرفت که شبیه رگه های برگ های موجود در طبیعت است. عمق پوسته با ایجاد مقطع به صورت زیگزاگ ایجاد شد و با تبدیل فازهای مقطع زیگزاگ به سه لایه، استحکام پوسته اضافه شد. پانل های سه بعدی CLT در کارخانه داخلی VUILD به صورت ماژول بریده شدند و در محل به تیرها متصل شدند و پانل ها با استفاده از اتصالات فلزی به یکدیگر متصل شدند. بتن درون تیرها ریخته شد و سازه به صورت تیرهایی بر روی چوب ها و دالی که فضاهای بین تیرها را می پوشاند، توسعه یافت. طول تیرهای چوبی 25 متر است و دال بتنی تنها 8 سانتی متر ضخامت دارد. این روش ساخت برای ثبت اختراع به عنوان JP 2021-042568 اعمال شده است و به عنوان یک روش ساخت و ساز همه کاره، هزینه را به 60٪ از روش ساخت پوسته معمولی کاهش داده است.

داده های سه بعدی با طراحان سازه به اشتراک گذاشته شد و برای تجزیه و تحلیل استفاده شد، بنابراین از خطاهای انسانی جلوگیری شد. این داده ها را می توان در تمام جنبه های بازرسی طراحی، تجزیه و تحلیل ساختاری و ایجاد قطعات برای ساخت تأیید کرد، که یک فرآیند سریع را ممکن می سازد.

ساده سازی از ایجاد داده های پردازش تا خرید مواد و ساخت و ساز - ماشین های 5 محوره دارای شیب و چرخش هستند که برای در نظر گرفتن آنها نیاز به بهینه سازی دارد. مسیرها باید به طور خاص برای ماشینکاری 5 محوره ایجاد می شدند و تعداد قطعات پیچیده بود و در مجموع 360 صفحه CLT برای ساخت قالب 963 قسمتی وجود داشت. یک تیم Parametric داخلی یک الگوریتم هندسی برای سطوح آزاد ایجاد کرده است که می تواند به طور خودکار اسناد CAD را تولید کند. جریان ایجاد مسیر نیز برای کاهش میزان پس پردازش دستی طراحی شده است. در مناطقی که توسط بتن پنهان شده اند، سطوح تا حد تحمل مناسب زبر می شوند تا هزینه های ماشین کاری کاهش یابد.

پانل ها به طور موثر برای کاهش هزینه ها قرار می گیرند. الگوریتمی برای قرارگیری خودکار پانل ها و تولید شکل به این هدف در مدت زمان کوتاهی دست یافت و انواع مختلفی از پانل های CLT با حداکثر اندازه 1350×4000 میلی متر تولید شد. پانل های CLT در چهار ضخامت مختلف از 60 تا 210 میلی متر در دسترس بودند و یک نمودار سه بعدی ایجاد شد که ضخامت را با کدگذاری رنگ نشان می دهد. این امر باعث شد که قطعات با ضخامت های مختلف پنل های CLT به راحتی قرار گیرند. با به اشتراک گذاشتن این جریان با تیم سازه ای نیز توانستیم سیستمی برای بهبود از نظر آسایش سازه و ساخت و ساز ایجاد کنیم.