Kinematic design and analysis of deployable vault and pseudo-dome structures based on origami techniques
Origami teknikleri temel alınarak açılır kapanır tonoz ve kubbemsi strüktürlerin kinematik tasarımı ve analizi
- Tez No: 482461
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KORAY KORKMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 263
Özet
Son yıllarda mimarlık alanında değişim gösteren mekânsal ve fonksiyonel gereklilikler, esnek ve uyarlanabilen strüktürlere ihtiyaç duyulmasına neden olmuştur. Mimarlıkta uyarlanabilir mekânlara çözümlerden bir tanesi açılır-kapanır (katlanabilir) strüktürlerdir. Bu tür strüktürler çevre nedeni ile ihtiyaç duyulan fonksiyonel ve mekânsal gereksinimlere esnek çözümler sunmaktadır. Açılır-kapanır strüktürler çubuk veya plakalardan oluşabilmektedir. Bu çalışma merkezi dönme ekseni etrafında açılan, yassı-katlanan (flat-foldable) açılır kapanır düzlemsel -rijit origami- bir kubbemsi strüktür için bir tasarım yöntemi sunmaktadır. Bu amaca ulaşmak için önce çizgisel eksen ile açılan, yassı-katlanan açılır kapanır düzlemsel beşik tonoz strüktürlerin geometrik özellikleri incelenmiştir. Bu analiz ve çalışma alanı analizleri sayesinde strüktürün arakesit ve açılma parametreleri arasındaki bağıntılar ortaya çıkmıştır. Bu bağıntılar, arakesit geometrisi temel alınarak oluşturulan örüntü-üretici (pattern-generator) kullanılarak yassı-katlanan rijit origami strüktürlerin tasarımını sağlamıştır. Origami örüntüsü yaratmak için kullanılan örüntü-üretici yöntemi merkezi açılım dönme ekseni oluşması için geliştirilmiştir. Tasarım yöntemi tasarımcının beşik tonoz strüktürler için üç, kubbemsi strüktürler için ise iki parametreyi değiştirerek origami örüntüsünü oluşturmak için gerekli tüm parametrelerin hesaplanmasını sağlamaktadır. Belirlenmiş parametreler tarafından oluşturulan origami örüntüsü, uygulamanın gereklilikleri doğrultusunda açılır-kapanır plaka strüktüre dönüştürülmektedir. Çalışmanın sonunda her iki yöntemin tasarım süreci birer örnek inceleme ile sunulmaktadır.
Özet (Çeviri)
In recent years a need for more adaptable and flexible structures have been observed due to the changing spatial and functional needs. One of the solutions for an adaptable space in architecture is deployable structures. These kinds of structures provide flexible solutions to the functional and spatial necessities of an environment. There are different kinds of deployable structures such as bar and foldable plate structures, membrane, inflatable, cable/strut etc. This study presents a method of designing a pseudo-dome flat-foldable and deployable plate structure (rigid origami) based on origami patterns that have a polar rotation deployment axis. To achieve this objective, first a method of designing flat-foldable and linearly deployed barrel vault structures have been created by analyzing their geometrical properties. This analysis along with a workspace analysis provided knowledge on the geometrical relations between the cross-sections and deployment parameters. These relations allowed the design of a flat-foldable rigid origami structure based on the geometry of the cross-section using a pattern-generator. The method of using a pattern-generator to create an origami pattern has been modified to achieve a polar rotated deployable pseudo-dome structure. The design method allows the designer to calculate all the relevant parameters to create an origami structure by modifying three parameters for barrel vault foldable structures and two parameters for pseudo-dome structures. The created origami pattern is then transformed to a foldable deployable plate structure with the intended design requirements. The design processes for both design methods have been explained with case studies.
Benzer Tezler
- Design and analysis of deployable reciprocal frames
Hareketli karşılıklı/kilitli çerçevelerin tasarımı ve analizi
GÜLÇİN ÖZEN
Doktora
İngilizce
2022
Mimarlıkİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KORAY KORKMAZ
- Novel design methodologies for transformable doubly-ruled surface structures
Biçim değiştirebilen çift-eğrilikli çizel yüzey strüktürler için yeni tasarım metodolojileri
FERAY MADEN
Doktora
İngilizce
2015
Mimarlıkİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KORAY KORKMAZ
- A novel transformation model for deployable scissor-hinge structures
Yayılabilir makas strüktürler için yeni bir şekil değiştirebilme modeli
YENAL AKGÜN
Doktora
İngilizce
2010
Mimarlıkİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RASİM ALİZADE
YRD. DOÇ. DR. KORAY KORKMAZ
- Synthesis, analysis and design of a novel mechanism for the trailing edge of a morphing wing
Büyük oranda şekil değiştirebilen bir uçak kanadının firar kenarı için etkin bir mekanizmanın oluşturulması, incelenmesi ve tasarımı
HARUN LEVENT ŞAHİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAVUZ YAMAN
- A novel kinetic solar shading system based on deployable scissor linkages
Yayılabilir makas mekanizmalar ile üretilmiş yeni bir kinetik güneş kırıcı
NAZLI HİLAL SARISAYIN