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8/28/2017

HA-DOME project Day 140

HA-DOME's structure has been completed.
It spent four and half months.
We can not  see the framework of the ceiling from below yet.
 I'm going to expand  this work to the west side above the container .
I try to put one extended rafter now.



Photo album

9/12/2016

The geometrical theory of The New Geodesic Dome as well known " The Da Vinci Dome"

First of all I have to explain you the geometrical theory of this dome structure.
It consists of three type of geometrical category.

First one is as well known platonic bodies.
Those five bodies are able to be circumscribed  and inscribed a sphere  but also projected on a surface of a sphere.
The basic geodesic domes are made  from this principle. and also their structure are used regular icosahedron ,because of the stability by their five pointed stars.

In the second step we need a knowledge about sphere geometry.
In according to its principle  subdivision of triangle grids has been possible.

Then in  the 3rd step we  rearrange  those grids on this sphere so that each element construct reciprocal grids. For this analysis we use sphere geometry..
Almost experiment of those structure around the world have been done by only such an analysis.
As a result of this analysis, the bottom element(members)are not able to stand vertical.

Most important point in next step is stability as dome.
In order to solve this problem I put the another geometrical method in this program..

With this theory we are able to set the bottom members vertical to the ground and 15 members are parallel to each other.
you could see those parallel members not only bottom but also around sphere six pieces in all.

It is called "Zone". It is  the parallel edge belt of zonohedron. This is main symbolised  theory of Zome-geometry or zone
-geometry.

If you interested in this more,I recommend you an official site of W.H.Hart-US.
Zome geometry were known by one traditional geometer H. S. Coxeter-UK during the latter half of the 20th century.

This is most useful theory and method in order to plan reciprocal structural  dome so that the dome become stabilized.

In addition to this,this  geodesic and reciprocal dome have an ability as transformation .
I will show you one example image.

transformed structure

This ability is also the most different feature from traditional geodesic dome.

From the above,in order to meet a condition of  the self-sustainable dome with the reciprocal frame we need to take three geometrical step platonic-,sphere-and zome-geometry.

Then the mathematical formula in excel-program relies upon those theory.

1/15/2012

Assemble the sturcture”The Da Vinci Dome” Jan.15.2012


"The suitable form of the house for the evolved society devote planetary i.e.dome shape. The earth will accomplish change of environment and density to urgency from now on, and will shift to the next stage.
Accordingly consciousness of mankind will require a new social structure , and seek the image of new space.
I have developed the mobile dome house in preparation for it for many years."

This is the da Vinci dome in which the contemporary art exhibition in Toyohashi Japan."
Following last year, it upgrades and re-appeare this time.
The whole picture will be pressed and the background is also pushed forward for it.

 「進化した未来社会にふさわしい住まいの形状は惑星の雛形すなわちドーム形に帰依します。
地球は今後急速に環境・密度の変化を遂げ次の段階に移行していきます。
それに伴い人類の集合意識は新たなる社会構造を必要とし、新たな空間のイメージを求めることでしょう。
私は長年それに備え移動式のドームハウスの開発を行なってきました」

『現代美術 in とよはし』出品のダヴィンチ・ドーム。
昨年に引き続き、今年はバージョンアップして再登場。
バックグラウンドも全面に出してその全容に迫ります。






9/11/2011

新型ジオデシックドームの模型制作 modeling of the new geodesic dome

模型の球面上には青いラインが規則的に交差しています。これは12・20面体を球に投射することで得られます。これらのラインはどれも同じで全周を10等分することで互いに交点を形成します。
交点間は36度でわかりやすいため、このラインを基に解析を行ないましたが、またこれを基に部材の組立を行います。
先ず最初に、解析に基づいて導かれた構造の寸法を示しておきましょう。

基本的には4種類の部材から成り立っています。
  • H:五角形を形成する部材 70本
  • P:六角形を形成する部材 30本
  • PH::五角形と六角形の部材を繋ぐ部材 30本
  • WH:六角形と六角形の部材を繋ぐ部材 20本
これに加えて、2種の短い部材がドームの底辺部に繋がります。
  • Hs:五角形を形成する部材 10本
  • Ps:六角形を形成する部材 5本
全部で165本、接続箇所は290もあるのでかなり地味で単調な作業を覚悟しなければなりません。
寸法は画像に記してあります。それは直径5500cm用なので、模型用には縮小しなければなりません。
おおよそ模型は25cmから30cmが扱いやすいので、220から183.3で割ってください。
部材の両端部は適当で部材幅でもあればよいです。
部材の素材は柔軟なものを選んでください。部材の長さは設定円の大円の一部なので弧を描きます。組んで行くに従って自動的に部材が弓なりになって行きますが、素材に柔軟性がないと部材同士の接続が困難になってきます。私はは手元にポリプロピレンの1ミリ厚の板があったのでこれを割いて使いました。竹材でも良いですが長さに対して固かったのでやめました。あるいはアクリル板を割いても使っても良いでしょう。

部材の穴は1ミリで各接続は銅線もしくは皮膜のなまし針金を使ってみてください。ペンチで丸くタマをを作って止めていきます。かなり細かい作業となります。
寸法出しは慎重に行なってください。1ミリの誤差でも全体に響いてきて球形の形がひずんできます。

部材の接合には規則性があります。
画像を良くご覧になるとわかるのですが、各部材が互い違いに交差しています。両端は必ず他の部材の上に重なり、それも中間部です。そしてもう一つの規則性は、その重なりは右回りとなるかその逆周りとなるかどちらか統一することで全体の形が出来上がるしくみです。
短い部材は接地面に位置するグリットを形成します。

模型が組み立てられたら固定するための底板が必要です。設定の円周を描き、その線上に垂直に立つ部材の位置を記します。
底板に対して垂直に立つ部材はWHが5本、Hが10本の合計15本です。
H―H間は内角24.5度で5箇所
H―WH間は内角23度で15箇所
以上を円周上に墨出しし、部材の位置に2箇所穴を開け針金を通して結束します。

なお、垂直に位置する部材はWHの向かって左のHのみ底板に接地しますが、他の部材はすき間を生じます。数ミリ程度なので模型の段階では気にするほどではありません。

では次回は実際に部材の制作を見ていきましょう。
素材は鉄や合成素材でもできますが、ここではどこでも容易に手に入る材料を使って示していきます。

9/04/2011

新しいジオデシックドームの試作・実験 Fabrication and experiment new geodesic dome


4月から取り掛かった新型ジオデシックドームの開発はなかなか進まなかった。
かなり古い資料とデータを整理し、頭を解析モードに持ってくるころには大変暑い季節に入ってしまった。
本格的には8月に入ってから始めたが、あまりの暑さで集中することが困難だった。
作業の8割は分析と幾何解析。残りの1割5分は模型制作。そしてようやく先週から1週間ほどで部材の加工・組立の準備が始まった。

ここで再度確認のため、この新型のジオデシックドームどう新型か説明しておこう。
従来のジオデシックドームはフラーの開発で知られているが、構成する支持材の接続が星状になる、いわゆる一点集中型であり、応力や荷重がこの一点の接続部に集中する。このためその接続部はかなり強固なコネクタなり、複雑な接続媒体が必要となってくる。
一方、新型はこの一点集中箇所を分散する方法を採っている。そのため接続箇所への応力は前者より軽減され、その結果軽量なコネクタや単純な接続方法が可能となってくる。しかし接続箇所を分散したことで、前者より接続箇所が多くなってくる。それによって作業効率はより低くなるかどうかはまだ判断ができない。これからの実験で徐々に見えてくることだろう。

上記の違いについては、最も分かりやすい外見上の違いを観点において述べた。だが、これを幾何学的・構造的・力学的場合によってはスピリチュアル的な観点からも説明できると思う。ただし今ここでは専門的すぎるため、その手の説明は過去ブログを遡っていただきたい。あるいは今後は他の方に譲ることにして、ここでは端的に示しておくに留めたい。なるべくこれからは読者のかたも同様に実験ができ、体感できる事を伝えることがいまの私の目的だと思っている。そして後々には読者の方が用意に制作・組立・アレンジできる方法を示して行きたいと思っている。
一応、ある程度予備知識のある方ならば、この新型ジオデシックドームはマルチレシプロカルグリットを用いたジオデシックタイプのドームであることは理解できるであろう。
歴史的な観点を強調すれば、レオナルド・ダ・ヴィンチのアイデアを発展させた構造を用いたジオデシックドームとも言える。あるいは幾何学的には非ユークリッド構造によるジオデシックドームと言っても良い。

私風に言えば、第三の構造でうんちくを傾けるところだ。だが、こんなものは何も新しいことではなく、人類が太古から編み出した柔軟で強固な繊維構造であって、自然科学的観点からすればその原型は原子核構造やDNA構造にあると思っている。
スピリチュアル方面では地球の周りには人の視覚では限界となって感知できないが、地球生成からの記憶層(アカシックベルト)といわれるものが存在している。これなどもある種のエネルギー体であってその構造はグリット状になっているという。そのグリットの空間はエネルギー体で渦を描いているだろう。その点などもこれから示していく構造とシンクロナイズしてくるだろう。
従来の専門家などは理解が及ばない分野を内包し、それらが技術をともなって開示されるであろう。そういった意味あいでは、時代的に”新しい”と言える。

幾何分析は直感を頼りに解決の道筋を見つけていく。球面幾何の他、ゾーン幾何や多面体の幾何(神聖幾何)を基に解析していく。それら幾つかの要素はお互いに関連しているため、総合的な判断にはより高度な技術と知識が必要となってくる。ここではその分析や解析など極めて専門的であるため、必要ならば別の機会に詳しく記述することにしよう。
分析・解析図

さて、それではさっそくドーム展開のストーリーに入っていこう。
先ず、ご存知のジオデシックドームをべースにし、これに相互依存形式の格子(マルチレシプロカルグリット、以下MRGと言う)を配置させていく。ドームは正12面体に対応する3フリークエンシー分割の多面体。そのままでも充分問題はないが、後々このグリットの接する支持材が垂直に配列されるように、この多面体にゾーンの要素を組み込んでおいた。
赤く示されたグリットの帯がゾーンの一つで同じような帯がこの多面体を6っ取巻いている。このゾーンで球体を二分することでゾーンが接地面に垂直に位置し、それに対応してMRGの支持材も垂直になるという狙いである。
次にグリットの分析である。球面上に位置することになる支持材の位置を幾何学的に求めるため、球の大円と小円上に上手く乗せる様に配置調整をする。
今回小円と大円の組み合わせによる方法を最初に採ったが、このやり方は相当骨が折れた。小円との兼ね合いには技術不足もあったが、むしろなるべく分析は単純にしたほうが良いと分かった。結果大円のみによる球面分割から位置を測定することにした。
そのためには、球の大円分割定規が必要になってくる。
この球形定規にはそれぞれの大円が交差する交点と交点の間の球内角が示されており、それを基に分析と解析を行なっていく。今回は主に画像の緑色の大円を用いる。
計算に基づいて模型を作ってみた。大きさは25センチぐらい。
今日はこのあたりでおしまいにして、次回は模型の制作と実験用部材の制作を紹介していきたい。
では、また。

9/02/2010

相互依存幾何学

この夏の間は大変暑かったので、ほとんど思考を回転させる作業ができませんでした。そのためブログも一時お休みにしていました。

テンセグリティーから脱皮して、これからようやく多軸体構造の一種(Reciprocal grid system)に入ろうとしています。
ここで現在位置を確認しておきましょう。幾何学やら構造といったある種のかたちは相互関係で複雑になりがちです。ある程度ここでヴィジョンを明確にしておいたほうが良いでしょう。

下の図は、今まで扱ってきた内容のほか、これから関連する内容も含めた幾何学相関図です。
この図はそのすべてではありませんが、その半分ほどを切り取ったものです。

シェーマ図(概念の象徴的な図)で円形の交差で相関関係を示しています。
ここでは球面幾何学と相互依存幾何学が主となる世界を示しています。それぞれの円は他の大きな円と交差していますが、その円については後の段階となりますので現時点では省略しています。
ここで2つの幾何学は、非ユークリッド幾何学に含まれている大いなる世界の一部でもあります。

さて、すでに見てきたテンセグリティーは、単独ですと小さな円を描く概念ですが、ジオデシック理論とも関連し、幾何学的には球面幾何学といった大きな円に含まれます。その理由は、その原初的な形成原理が正多面体に依存していることが大きく、球面分割がそれを基に行なっているからです。

ダヴィンチ・グリットそしてこれから入っていくマルチ・レシプロカル・グリットさらに多軸体といった構造は、幾何学的に大きな円によって一緒くたに含まれます。それらの中にはもちろんテンセグリティーも含まれています。この大きな円はいまだ正式な名称で名付けられていません。幾何学的な思考を成り立たせるため新たな名称をつける必要があります。
そこで、私の長年の幾何学的な研究により、それらの相互依存によって成り立つ概念から、「相互依存幾何学」と命名することが適切であると思い至りました。

この幾何学は、ユークリッド幾何からの呪縛を視覚的にも解くことのできる力を持っています。
そういった意味では、今後未来に向けて、過去数千年来の空間把握の思考パターンからの開放がこの概念の発展でなされることを予感しております。それは覚醒した文明を新たに築くための思考がそこにあるからです。


7/14/2010

The Da Vinci Grid Ⅲ(roof system)

前回、オランダの彫刻家Rinus Roelofsがダヴィンチグリッドでドーム構造を試作していることについて触れたが、さらにこれにアレンジを試みる人たちが他にもいる。
Glenn EasleyとRikk Careyは、2008年、アメリカ、ネヴァダの Black Rock City で行なわれる芸術祭Burning Man でこのグリッドを応用した屋根構造を発表している。


In my last blog, I mentioned that Dutch sculptor Rinus Roelofs has experimented the prototype structure for the dome with the Da Vinci grid. But some other people also trying to arrange this.
In 2008,Glenn Easley and Carey Rikk exhibited the roof structure that has been presented by this grid in  America ,Nevada's Black Rock City Burning Man art festival.
Dome by the Da Vinci Grid
The view from the top and sides
Pattan of the Da Vinci Grid
もちろん建築の歴史上、この発想に関連する骨組みの構成については、古代より多岐にわったって持ち入れられてきた。それらに関しては以下の文献「Reciprocal Frame Architecture」でより詳しく紹介されている。


Of course, in the history of construction, the composition of the framework  related to this idea it has been used  variably from the ancient times.It is introduced about them in more detail by the following reference "Reciprocal Frame Architecture."


written by Olga Popovič Larsen
ここで、Reciprocal Frameとは何か端的に説明しておこう。
それは相互依存形式で成り立つ骨組みの構成であり、その適用は主に建築の構造である。概念的にダヴィンチ・グリッドもこれに含まれるといえる。
ただ、このReciprocal Frameは、幾何学的に平面構成を形成するのが特徴であり、おもに屋根のルーフィングとして用いられている。そのため建築構造上、屋根の構造を超える進展は見つけにくい。
Roelofsがダヴィンチ・グリッドを発表したのは、彼のウェブサイトによれば2003年だ。
だが、彼以前に既にこの発想の更なる展開に気付いた人物がいる。既にそのころにはReciprocal Frameの研究は知られる存在となっていた。


Here, I will explain some to be Reciprocal Frame directly. 
It is the composition of the framework realized in interdependence form, and the application is the structure of construction mainly.It may be said that the da Vinci grid is included in this conceptually.
However, it is the feature to form plane composition geometrically and this Reciprocal Frame is mainly used as structure of a roof. Therefore, it is hard to find the development beyond the structure of a roof on building construction.
According to Roelofs website, it is 2003 when he announced the da Vinci grid.
But, there is a person who has already noticed the further deployment of this way of thinking before him.The study of Reciprocal Frame has already come to be known at that time.