ماکت پاویلیون مانهایم اثر فرای اتو (Frei Otto)
در این مقاله، فرآیند ساخت و تکمیل ماکتی را مرور می‌کنیم که سازه‌ی معروف پاویلیون مانهایم اثر معمار برجسته فرای اتو (Frei Otto) را شبیهسازی می‌کند.
دلیل استفاده از ساختار گنبدی این است که سازه‌ای انعطاف‌پذیر داشته باشیم.
چیزی که در ماکت نسبت به سازه‌ی اصلی اضافه شده است، پوسته‌های انعطاف‌پذیری هستند که نسبت به نیروهای وارده بر سازه واکنش نشان می‌دهند.
این پوسته‌ها بسته به استرسی که با سازه وارد شود باز می‌شوند و نمایی پرمنفذ را به نمایش می‌گذارند.
ساختن این ماکت شامل مراحل مختلفی بوده، شامل طراحی سه‌بعدی و دوبعدی، برش مواد و فرآیند پیاده‌سازی که روی هم رفته ده‌ها ساعت زمان برای آن صرف شده است.
مرحله‌ی 1: مدل دیجیتال
مدل سه‌بعدی نهایی برای کشیدن خطوط، رندرینگ و ساخت ماکت فیزیکی توسط نرم‌افزار Rhino3d طراحی شد.
سازه با استفاده از نرم‌افزار Grasshopper ایجاد شده و تکثیر آن نیز توسط پلاگین Kangaroo انجام شده است.
مرحله‌ی 2: تبدیل به دوبعدی
سپس مدل سه‌بعدی با استفاده از یکی
دیگر از کدهای Grasshopper که طول
هر یک از اجزا را اندازه می‌گیرد،
به اجزای مختلف تقسیم شده و به منحنی تبدیل
شدند.
مرحله‌ی 3: محل اتصال
یکی از نکات بسیار مهم در ماهیت دینامیک این سازه، قرارگیری صحیح نقاط اتصال بود.
تمامی مفصل‌ها با استفاده از سوزن و سوراخ‌هایی که با لیزر روی قطعات ایجاد شده بود شکل گرفتند.
سوزن‌ها مانند گوشواره در درون این سوراخ‌ها قرار گرفتند.
فلزی بودن سوزن موجب می‌شود که چوب بتواند به آرامی در طول آن حرکت کند و بدین ترتیب هر سلول واکنش مستقلی خواهد داشت.
مرحله‌ی 4: فایل لیزر
تمامی پوسته‌ها درون دستگاه لیزر قرار گرفتند تا ترتیب برش و تنظیمات مربوطه انجام شود.
در این ماکت، تصمیم بر این شد که ابتدا سوراخ‌ها با لیزر بریده شوند و بعد قطعات برش بخورند تا کار دقیق‌تر دربیاید؛
زیرا در غیر اینصورت، احتمال جابجایی قطعات بعد از برش وجود دارد که موجب کم شدن دقت برش خواهد شد.
مرحله‌ی 5: آماده‌سازی پوسته
همین فرآیند برای پوسته‌های ETFE تکرار شد (برای این مدل از پوستهای سنگین بهره گرفته شد).
در این مورد، ماکت‌سازی آسان‌تر بود زیرا کشیدن یک جزء کافی است و سایر اجزا را می‌توان از روی آن کپی کرد تا ماکت اصلی ایجاد شود.
نکته‌ی مهم در این مرحله این است که ضخامت، مقاومت و یکسانی مواد مورد استفاده چندین بار چک شود.
انعطاف‌پذیری در محورهای x و y و استقامت در محور z بسیار اهمیت دارد.
مرحله‌ی 6: برش لیزری
با استفاده از یک ورقه museum board و دو ورقه Velum با اندازه‌ی 18 در 32 اینچ، تمامی پوسته‌ی مورد نظر برش خورده شد.
مرحله‌ی 7: اتصالات
بیش از 300 سوزن و قفل گوشواره‌ای مورد استفاده قرار گرفت تا پروژه تکمیل شود.
مرحله‌ی 8: اتصال جزئیات
متاسفانه این مقاله مدت‌ها بعد از ساخت ماکت نوشته شده و فرآیند سرهم کردن ماکت مستندسازی نشده است.
تکه‌های برش خورده در سه طرف به وسیله‌ی سوزن به یکدیگر و سازه وصل شدند و طرف چهارم نیز آزاد گذاشته شد تا سلول‌ها از انعطاف پذیری برخوردار شوند و حالتی شکاف‌دار را ایجاد کنند.
مرحله‌ی 9: تغییری آنی برای افزایش مقاومت
این سازه در این مقیاس آنقدر قوی نبود که بتواند در برابر انعطاف مقاومت داشته باشد، پس برخلاف سازه‌ی اصلی در مانهایم،
در این ماکت از یک سیستم خرپایی استفاده شد تا استقامت بیشتری داشته باشد.
این تغییر، واکنشی آنی نسبت به نیازهای سازه بود که بعد از تکمیل پروژه کمبود آن احساس می‌شد .
مرحله‌ی 10: تمام
ماکت نهایی در بین سایر پروژه‌های مورد نیاز برای فارغ‌التحصیلی از دانشگاه برکلی قرار گرفت.
