Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Построить ПВХ 20-футовый функциональный геодезический купол

Создайте недорогую и прочную конструкцию из 150 штук труб из ПВХ и выходных.

Идея строительства нашего собственного убежища очаровывает нас, но для обычного мастера, с чего начать?

Геодезический купол из ПВХ может быть наиболее экономически эффективным методом строительства структурно прочного, но транспортабельного укрытия, и его можно построить за один день.

На Maker Faire 2014 в Нью-Йорке команда Sketchup сделала именно это. Зачем? Мы хотели собрать что-то, что было бы легко и весело собрать, но оно также должно было быть впечатляющим, но при этом воспроизводимым для всех, кто имеет только базовые инструменты. Хотя эта конструкция может показаться сложной, вы можете сделать это в своем гараже в субботу днем.

Мы покажем вам, как мы создавали наши, и как вы можете использовать Sketchup, чтобы легко создавать и создавать свои собственные, любого размера.

Для начала вы можете увидеть наши купола Maker Faire в действии здесь и в видео ниже

История геодезического купола

Давайте уберемся с пути: наша команда не изобретала геодомы; Бакминстер "Баки" сделал Фуллер. Давайте узнаем немного о нем, благодаря Институту Баки Фуллера.

Р. Бакминстер Фуллер был известным изобретателем и провидцем 20-го века, родившимся в Милтоне, штат Массачусетс, 12 июля 1895 года. Посвятив свою жизнь созданию мира для всего человечества, Фуллер действовал как практический философ, который демонстрировал свои идеи как изобретения, которые он называется «артефакты».

Фуллер не ограничивал себя одной областью, а работал «всесторонним специалистом по прогнозированию», чтобы решать глобальные проблемы, связанные с жильем, жильем, транспортом, образованием, энергетикой, экологическим разрушением и бедностью. На протяжении всей своей жизни Фуллер обладал 28 патентами, написал 28 книг и получил 47 почетных степеней. И хотя его самый известный артефакт, геодезический купол, был произведен более 300 000 раз по всему миру, истинное влияние Фуллера на мир сегодня можно найти в его постоянном влиянии на поколения дизайнеров, архитекторов, ученых и художников, работающих над созданием более устойчивого планета.

Различные типы геодезических куполов

Геодезические купола могут быть чрезвычайно подробными или невероятно простыми. Различные уровни детализации называются «тесселяциями». Чем больше у вас тесселяций, тем ровнее ваш купол.

Некоторые из наиболее распространенных куполов - от 3 до 6 В. Купол 3 В имеет три разные длины распорок - при увеличении деталей вы уменьшаете длину распорок и увеличиваете количество распорок. Чем ровнее ваш купол, тем больше ступиц и распорок вам нужно. Эти изображения ниже (от SonostarHub.com) показывают карту того, как выглядит половина купола в каждой тесселяции.

Ваше первое решение - размер вашего купола. В Maker Faire мы были ограничены ограниченным пространством, которое нам разрешалось использовать.

SketchUp может помочь вам очень легко визуализировать подобные вещи. Для этого вы хотели бы нарисовать свой купол, чтобы увидеть, как он будет соответствовать. Чтобы быстро изменить размер купола, мы создали динамический компонент. Эти типы компонентов могут быть запрограммированы для перерисовки. Мы настроили наши так, чтобы мы могли печатать купола разных диаметров. Наш компонент автоматически рассчитывает, сколько труб вам понадобится для любого размера и детали купола, который вы выберете.

Вы можете скачать модель нашего купола для использования в бесплатном программном обеспечении Sketchup.

Как только вы загрузите модель, щелкните правой кнопкой мыши по ней (или вторичным щелчком мыши, если вы находитесь на Mac) и выберите «Динамические компоненты», а затем «Параметры».

Вам будет представлено меню, похожее на изображение ниже. Там вы можете изменить диаметр купола. Нажмите «Применить» внизу, и ваш купол автоматически восстановится до нужного вам размера. Вы также получите список деталей (более подробно об этом позже).

Мы использовали эту модель, чтобы разместить наши купола на сайте. После долгих обсуждений мы определились с двойной установкой 20 'купола, которую вы видите ниже:

Вы можете загрузить нашу готовую модель, если хотите проверить ее в SketchUp.

Составление вашего списка материалов

Геодезические купола могут быть изготовлены из всех видов материалов, от стопки зубочисток на столе до большого металлического здания. Независимо от того, из чего вы делаете свой купол, вам нужно рассчитать количество необходимых вам ступиц и длину всех ваших распорок.

Вы хотите убедиться, что понимаете это правильно, потому что цена ошибки будет означать очень дорогую кучу ПВХ, которая быстро станет бесполезной.

Побалуйте меня, пока я быстро объясню теорию, лежащую в основе различных способов вычисления распорок, а затем я покажу вам несколько хороших калькуляторов.

Эта статья из Беркли очень подробно объясняет математику за этими куполами. Формулы показывают, как рассчитать купол из проволочной сетки. Другими словами, эти математические формулы скажут вам общее расстояние каждой стойки.

Это хорошая отправная точка, но если вы делаете или покупаете свои собственные концентраторы, вам нужно будет вычесть их длину, где они соединяются.

Если вы знаете сумму, которую необходимо вычесть для каждого концентратора, вы можете поместить ее в наш динамический компонент выше. В случае хабов, которые мы использовали от SonoStarHub.com, у них есть собственный калькулятор на своем сайте, который работает фантастически.

Получение правильных хабов

Концентраторы соединяют все стойки вместе, чтобы сформировать структуру. Это не то, что вы можете получить с полки в вашем местном хозяйственном магазине. Мы исследовали способы изготовления наших собственных (их много), но в конечном итоге мы обратились к компании SonoStarHub.com для наших хабов. Это сэкономило время и гарантировало безопасность на нашей выставке. Sonostar производит и продает ступицы, болты и комплекты, если вы хотите их.

Концентраторы, которые мы выбрали, рассчитаны на работу с 1,5-дюймовым ПВХ-трубой Schedule 40. Это готовый материал, который можно получить из любого Home Depot. Размер относится к внутреннему диаметру. Наша труба была на самом деле 1,9 ″ в ее внешнем диаметре. Взгляните на ассортимент ПВХ труб Home Depot, чтобы начать список поставок.

Для нашего купола мы использовали 15 базовых хабов (на них 4 плеча), 6 5-звездочных хабов и 55 6-звездочных хабов.

фальсификация

Теперь, когда мы спланировали размер нашего купола и знаем, сколько труб и длины нам нужно отрезать, пришло время приступить к изготовлению. После того, как я отправился в Home Depot и увидел, как челюсти падают на рабочем столе после того, как я попросил более 150 10-дюймовых труб из ПВХ, мне пришлось придумать способ разрезать тонны труб одинаковой длины.

Обычно я использую свою режущую пилу и отмечаю отрезанные отрезки, но это неэффективно для такого количества труб. Для этой задачи я использовал ножовочный станок с упорами на нем. Таким образом, я мог установить длину и повторять отрезки снова и снова.Удостоверьтесь, что, когда вы получаете тот, у которого есть очень крепкий, останавливается на нем.

Первый стенд, который я купил, не был, и мне пришлось вернуть его в пользу того, который не двигался, когда я немного натолкнулся на него. После того, как вы выполните эту настройку, измерьте расстояние от пильного диска до упора и начните резку.

Теперь, когда у вас разрезана огромная куча труб (изображение выше только для одного купола), вам нужно будет просверлить отверстия на каждом конце, чтобы вы могли прикрепить их к втулкам, когда вы на месте. Отверстия должны быть выровнены на каждом конце.

Для этого я поставил трубу до упора, просверлил первое отверстие, а затем перевернул трубу. Используя винт слева, я смог выровнять первое отверстие вертикально, чтобы я мог просверлить второе.

Строим свои купола

Теперь у вас есть огромная куча труб, вырезанных и помеченных. Здесь начинается самое интересное! Давайте соединим это.

Прежде чем мы построили оба купола в Maker Faire, я построил один с помощником на лужайке перед домом, чтобы убедиться, что он работает. Мы вдвоем смогли построить 20-футовый купол всего за несколько часов, используя стремянку.

Ниже я дам вам полный обзор того, как мы его собрали. Для супер подробных инструкций в конце этого поста есть ссылка для скачивания, которая включает в себя все подробные инструкции по сборке и все модели, которые вам понадобятся для сборки того, что мы собрали.

Первым делом необходимо заложить базовое кольцо труб и скрепить каждое соединение болтами, используя 4-х держатели. Не волнуйтесь, если земля не идеально ровная. Если есть большое падение, просто вставьте кусок дерева или запасную трубу внизу, чтобы поднять купол (пока).

Разложив базовое кольцо, начните делать пятиугольники. Всего будет 6. Полностью соберите и скрепите их болтами, а затем отложите в сторону.

Затем установите первый раунд базовых полюсов, добавив 6-звездочный концентратор в каждый третий сет.

Теперь пришло время начинать добавлять пятиугольники. Соедините их с остальными красными трубами и используйте синие поперечные трубы, чтобы соединить их вместе. Не забудьте убежать, как вы идете!

Продолжайте заполнять трубы вокруг пятиугольников.

Добавьте последний пятиугольник на самый верх и наслаждайтесь моментом!

Теперь, когда у вас полностью построен купол, вы можете удалить часть из 6-спицевых (красных) столбов, чтобы создать дверь. Если вам нужно переместить или повернуть купол, он достаточно легкий, чтобы его могли поднять и легко переместить около шести человек.

Вот как вы строите и изготавливаете геодезический купол из ПВХ!

Это невероятно сильные структуры, которые весело и полезно строить. Вот полные инструкции, включая печатный документ с монтажом, 3D-модели, изображения и видео.

Если вы считаете, что можете выполнять работу лучше меня, вы можете внести любую работу в GitHub.

Поделиться

Оставить комментарий