Bygg en PVC 20-fots funksjonell geodesisk dome - 💡 Fix My Ideas

Bygg en PVC 20-fots funksjonell geodesisk dome

Bygg en PVC 20-fots funksjonell geodesisk dome


Forfatter: Ethan Holmes, 2019

Bygg en billig og solid konstruksjon med 150 stykker PVC-rør og en helg.

Ideen om å bygge vår egen ly fascinerer oss, men for den gjennomsnittlige hermann, hvor begynner du?

En geodesisk kuppel laget av PVC kan være den mest kostnadseffektive metoden for å bygge et strukturelt solidt, men likevel transportabelt husly, og det er mulig å bygge en på en enkelt dag.

På Maker Faire 2014 i New York City gjorde Sketchup-teamet akkurat det. Hvorfor? Vi ønsket noe som var enkelt og morsomt å montere, men det trengte også å være imponerende, men duplikabelt av alle med bare grunnleggende verktøy. Mens denne strukturen kan se skremmende å bygge, kan du faktisk gjøre det i garasjen din på en lørdag ettermiddag.

Vi viser deg hvordan vi har bygget vår, og hvordan du kan bruke Sketchup for enkelt å designe og bygge din egen, av hvilken som helst størrelse.

For å begynne, kan du se våre Maker Faire-kuber i aksjon her og i videoen nedenfor

Historien om Geodesic Dome

La oss få noe ut av veien: vårt team oppdaget ikke geodomer; Buckminster "Bucky" Fuller gjorde. La oss lære litt om ham, med lov av Bucky Fuller Institute.

R. Buckminster Fuller var en berømt 20. århundre oppfinner og visjonær født i Milton, Massachusetts 12. juli 1895. Dedicating sitt liv for å få verden til å fungere for hele menneskeheten, fungerte Fuller som en praktisk filosof som demonstrerte sine ideer som oppfinnelser som han kalt "artefakter".

Fuller begrenser seg ikke til ett felt, men jobbet som en "omfattende forutsetning for designforsker" for å løse globale problemer rundt boliger, ly, transport, utdanning, energi, økologisk ødeleggelse og fattigdom. Gjennom hele livet levde Fuller 28 patenter, forfattet 28 bøker og mottok 47 æresgrader. Og mens hans mest kjente artefakt, den geodesiske kuppelen, har blitt produsert over 300.000 ganger over hele verden, kan Fullers sanne innvirkning på verden i dag bli funnet i hans fortsatte påvirkning på generasjoner av designere, arkitekter, forskere og kunstnere som arbeider for å skape en mer bærekraftig planet.

De forskjellige typer geodesiske kupler

Geodesiske kupler kan være svært detaljerte eller utrolig enkle. De varierende detaljene kalles "tessellasjoner". Jo flere tessellasjoner du har, jo jevnere din kuppel er.

Noen av de mer vanlige bygget kuplene er 3V til 6V kupler. En 3V-kuppel har tre forskjellige stiverlengder. Når du går opp i detalj, reduserer du stiverlengden og øker antall stivere. Jo jevnere kuppelen din er, jo flere hubber og stiver du trenger. Disse bildene nedenfor (fra SonostarHub.com) viser et kart over hvilken halvdel av en kuppel som ser ut i hver tessellasjon.

Din første beslutning om å lage er størrelsen på kuppelen din. På Maker Faire var vi begrenset til et begrenset rom som vi fikk lov til å bruke.

SketchUp kan hjelpe deg med å visualisere ting som dette veldig enkelt. For det vil du trekke ut kuppelen din for å se hvordan den passer. For å raskt endre størrelsen på kuppelen, bygde vi en dynamisk komponent. Disse typer komponenter kan programmeres for å redraw seg selv. Vi satte opp vår slik at vi kunne skrive inn forskjellige diametre av kupler. Vår komponent beregner automatisk hvor mye rør du trenger for uansett størrelse og detalj av kuppel du velger.

Du kan laste ned en modell av vår kuppel for å bruke i den gratis Sketchup-programvaren.

Når du har lastet ned modellen, høyreklikk på den (eller sekundær klikk hvis du er på en Mac) og velg "Dynamic Components" og deretter "Options."

Du vil bli presentert med en meny som ser ut som bildet nedenfor. Der kan du endre diameteren på kuppelen. Trykk på "Apply" nederst og kuppelen din vil automatisk gjenoppbygge seg til den størrelsen du vil ha. Du får også en delliste (mer på dellisten senere).

Vi brukte denne modellen til å plassere våre kupler på nettstedet. Etter mye diskusjon besluttet vi på dual 20 'dome setup du ser nedenfor:

Du kan laste ned vår as-built modell hvis du vil sjekke den ut i SketchUp.

Sette sammen materiallisten din

Geodesiske kupler kan være laget av alle slags materialer, fra en stabel tannpirkere på skrivebordet til en stor metallbygning. Uansett hva du gjør din kuppel ut av, må du beregne mengden hubber du trenger, og lengden på alle dine stivere.

Du vil sørge for at du får det riktig, fordi kostnaden av en feil ville bety en svært kostbar haug av PVC som raskt ville bli ubrukelig.

Unn deg meg mens jeg forteller fortløpende teorien bak de forskjellige måtene du kan beregne stiver, og så vil jeg peke på noen gode kalkulatorer.

Denne artikkelen fra Berkley forklarer i stor detalj matematikken bak disse kuplene. Formlene viser deg hvordan du skal kalkulere en wire mesh dome. Med andre ord, vil disse matematiske formler fortelle deg den totale avstanden til hver stut.

Dette er et godt utgangspunkt, men hvis du lager eller kjøper dine egne nav, må du trekke av for lengden der de kobles.

Hvis du vet hvor mye du må trekke for hvert nav, kan du sette det inn i vår dynamiske komponent ovenfor. I tilfelle av navene vi brukte fra SonoStarHub.com, har de sin egen kalkulator på deres nettsted som fungerer fantastisk.

Få de rette hubene

Hubs forbinder alle stiverne sammen for å danne strukturen. Dette er ikke noe du kan komme ut av hyllen på din lokale maskinvarebutikk. Vi undersøkte måter å produsere våre egne (det er mange), men vi til slutt gikk med et selskap kalt SonoStarHub.com for våre nav. Det sparte tid, og garantert sikkerhet i utstillingen vår. Sonostar lager og selger hubber, bolter og komplette sett hvis du vil ha dem.

Hubene vi valgte er designet for å fungere med 1,5 "Schedule 40 PVC-rør. Dette er utenfor hyllestoffene som kan hentes fra alle Home Depot. Størrelsen refererer til innerdiameteren. Røret vårt var faktisk 1,9 "i ytre diameter. Ta en titt på Home Depots utvalg av PVC-rør for å starte leveringslisten.

For vår kuppel brukte vi 15 basenavn (disse har 4 "armer" på dem), 6 5-stjerners nav og 55 6-stjerners nav.

Fabrikasjon

Nå som vi har planlagt vår kuppelstørrelse, og vi vet hvor mange rør og lengder vi trenger å kutte, er det på tide å begynne å produsere. Etter at jeg hadde gått til Home Depot og så på kjeftene, dro jeg på pro-pulten etter at jeg ba om over 150 10 'PVC-rør, måtte jeg komme med en måte å kutte tonn rør på nøyaktig samme lengde.

Normalt bruker jeg min hogssag og jeg merker av lengder av ting å kutte, men det ville være ineffektivt for denne mengden rør. For denne oppgaven brukte jeg en chop saw stand med stopper på den. På den måten kunne jeg sette lengden og gjenta kuttene igjen og igjen.Pass på at når du får en som den har veldig solid stopper på den.

Det første stativet jeg kjøpte, gjorde ikke, og jeg måtte returnere det til fordel for en som ikke beveget seg da jeg stødte det litt. Når du har dette oppsettet måler du fra sagbladet til stoppet og begynner å kutte.

Nå som du har en massiv haug med rør kuttet opp (bildet ovenfor er kun for en kuppel), må du bore hull i hver ende slik at du kan knytte dem til navene når du er på stedet. Hullene må være lined opp på hver ende.

For å gjøre det, satte jeg røret mot stoppet, boret det første hullet, og vendte deretter røret over. Ved hjelp av skruen til venstre klarte jeg å rette opp det første hullet vertikalt, slik at jeg kunne bore den andre.

Bygg kuplene dine

Nå har du en stor haug med rør, kuttet og merket. Det er her moroa begynner! La oss sette denne tingen sammen.

Før vi bygget begge kupler på Maker Faire, bygget jeg en med en hjelper på hennes greske for bare å sørge for at det fungerte. De to av oss var i stand til å bygge en 20-tommers kuppel på bare noen få timer, ved hjelp av en trappestige.

Nedenfor gir jeg deg en solid oversikt over hvordan vi monterte den. For super detaljerte instruksjoner, er det en nedlastingskobling på slutten av dette innlegget som inneholder alle detaljerte bygginstruksjoner og alle modellene du trenger for å kunne samle det vi bygget.

Det første trinnet er å legge ut rørets grunnring og binde hver forbindelse sammen, ved hjelp av de 4 armerte navene. Ikke bekymre deg hvis bakken ikke er perfekt. Hvis det er et stort fall, skyver du bare en del av tre eller ekstra rør under for å koble opp dommen opp (for nå).

Når du legger ut ringen, begynner du å lage pentagoner. Det vil være 6 totalt. Monter helt og skru dem sammen, og sett dem til side.

Deretter legger du den første runden av basispoler opp, og legger til et 6-stjerners hub hvert tredje sett.

Nå er det på tide å begynne å legge pentagoner. Koble dem med resten av de røde rørene, og bruk de blå kryssrørene for å koble dem sammen. Ikke glem å bolt mens du er!

Fortsett å fylle rør rundt pentagonene.

Legg til den siste pentagon øverst, og nyt øyeblikket!

Nå som du har kuppelen fullt bygget, kan du fjerne en seksjon med 6-spoked (rød) poler for å lage en dør. Hvis du trenger å flytte eller vende kuppelen, er den lett nok til at omtrent seks personer kan løfte og enkelt flytte den.

Slik bygger og produserer du en PVC Geodesic Dome!

Dette er utrolig sterke strukturer som er morsomme og givende å bygge. Her er de fulle instruksjonene, inkludert et utskriftskonstruksjonsdokument, 3D-modeller, bilder og video.

Hvis du tror du kan gjøre en bedre jobb enn meg, er du velkommen til å bidra med noe arbeid på GitHub.



Du Kan Være Interessert

Synkroniserende Firefly-sett

Synkroniserende Firefly-sett


The Make: Bøker gaveguide - DIY vitenskap, prosjekter og hacking

The Make: Bøker gaveguide - DIY vitenskap, prosjekter og hacking


CRAFT-prosjekt: Tater-stemplet kjøkkengardin

CRAFT-prosjekt: Tater-stemplet kjøkkengardin


Video beslutningstakere gaveguide - Video løsninger, opplæringsprogrammer, on-the-go og mer ...

Video beslutningstakere gaveguide - Video løsninger, opplæringsprogrammer, on-the-go og mer ...