نحوه طراحی سازه چادری در گرس هاپر راینو+ نکات مهم

در ادامه آموزش های کاربردی نرم افزار راینو، در این مقاله، بصورت تصویری نحوه طراحی یک سازه چادری در پلاگین گرس هاپر راینو را به شما آموزش می دهیم.

برای طراحی یک سازه چادری یا کششی در Grasshopper (گرس‌هاپر) و Rhino (راینو)، بهتر است کار را از فرم ساده شروع کنید و سپس فرم را با شبیه‌سازی کشش اصلاح کنید.

1. تعیین نقاط تکیه‌گاهی

ابتدا در Rhino چند نقطه برای پایه‌ها یا گوشه‌های سازه ایجاد کنید.

مثلاً:

• چهار نقطه در گوشه‌ها
• یک یا دو نقطه مرتفع برای ایجاد فرم چادری
• نقاط پایین‌تر برای لبه‌های سازه

این نقاط بعداً محل اتصال غشا یا کابل‌ها هستند.

2. ساخت منحنی مرزی

نقاط را با خطوط یا منحنی‌ها به هم متصل کنید تا محدوده کلی سازه مشخص شود.

در Grasshopper می‌توانید از اجزایی مثل:

Point → Line → Curve

استفاده کنید.

3. ساخت سطح اولیه

از محدوده ایجادشده یک سطح بسازید.

برای فرم‌های ساده می‌توانید از:

• Boundary Surface
• Loft
• Patch

استفاده کنید.

این سطح فقط فرم اولیه است و هنوز رفتار واقعی پارچه کششی را ندارد.

4. تقسیم سطح

برای اینکه بتوانید سطح را تغییر شکل دهید، آن را به شبکه‌ای از نقاط یا مش تبدیل کنید.

معمولاً از:

Mesh

یا تقسیم سطح با تعداد مشخص استفاده می‌شود.

هرچه تعداد تقسیمات بیشتر باشد، فرم نرم‌تر می‌شود ولی محاسبات هم سنگین‌تر خواهد شد.

5. استفاده از Kangaroo

برای شبیه‌سازی واقعی‌تر سازه چادری، افزونه Kangaroo (کانگورو) در Grasshopper بسیار کاربردی است.

با Kangaroo می‌توانید:

• کشش سطح را شبیه‌سازی کنید.
• نقاط تکیه‌گاهی را ثابت کنید.
• کشش کابل‌ها را تنظیم کنید.
• فرم طبیعی پارچه را پیدا کنید.

6. ثابت کردن نقاط پایه

نقاطی که به ستون یا زمین متصل هستند باید ثابت شوند.

در Kangaroo از هدف‌هایی مانند:

Anchor

استفاده می‌شود.

مثلاً چهار گوشه سطح را ثابت کنید و نقطه وسط را بالاتر ببرید.

7. ایجاد کشش در سطح

برای اینکه سطح حالت چادری پیدا کند، از نیروهای کششی استفاده کنید.

معمولاً ترکیبی از:

• کشش لبه‌ها
• کشش مش
• نقاط ثابت
• نیروهای جهت‌دار

به کار می‌رود.

در Kangaroo می‌توان از گزینه‌هایی مانند:

Length
Spring
SoapFilm

استفاده کرد.

8. فرم‌یابی

این مرحله مهم‌ترین بخش کار است.

فرم‌یابی یعنی پیدا کردن شکلی که نیروهای کششی در آن متعادل باشند.

به جای اینکه فرم را فقط با دست طراحی کنید، اجازه می‌دهید شبیه‌سازی به یک فرم پایدار برسد.

برای سازه چادری بهتر است سطح دارای انحنای دوطرفه باشد؛ یعنی مانند زین یا سطح پیچ‌خورده شکل بگیرد. این فرم معمولاً پایداری بیشتری نسبت به سطح کاملاً تخت دارد.

9. طراحی کابل‌های پیرامونی

بعد از شکل‌گیری سطح، لبه‌ها را می‌توان به کابل تبدیل کرد.

کابل‌ها معمولاً در اطراف غشا قرار می‌گیرند و نیروی کششی را به پایه‌ها منتقل می‌کنند.

در Grasshopper می‌توانید منحنی مرزی سطح را استخراج و برای آن مقطع کابل تعریف کنید.

10. ساخت ضخامت

سطح چادری در مدل اولیه بدون ضخامت است.

برای نمایش بهتر می‌توانید با:

Offset Surface

یا ابزارهای مش، ضخامت کوچکی به آن بدهید.

در سازه واقعی ضخامت پارچه بسیار کم است؛ بنابراین ضخامت مدل نباید اغراق‌آمیز باشد.

11. ساخت ستون و پایه‌ها

بعد از نهایی شدن فرم، ستون‌ها را در نقاط اتصال ایجاد کنید.

می‌توانید از:

Line → Pipe

برای ساخت سریع ستون و کابل استفاده کنید.

12. کنترل فرم

قبل از نهایی کردن مدل بررسی کنید:

• سطح بیش از حد کشیده نشده باشد.
• نقاط جمع‌شدگی غیرطبیعی ایجاد نشده باشد.
• کابل‌ها مسیر منطقی داشته باشند.
• فرم آب باران را جمع نکند.
• نقاط اتصال بیش از حد تیز نباشند.

نکته مهم درباره آب باران

یکی از اشتباهات رایج در طراحی سازه چادری ایجاد بخش‌های گود است که آب باران در آن‌ها جمع می‌شود.

بنابراین فرم باید به‌گونه‌ای باشد که آب به سمت لبه‌ها هدایت شود.

روند پیشنهادی کار

نقاط پایه → مرز سازه → سطح اولیه → Mesh → Anchor → نیروهای کششی → Kangaroo → فرم‌یابی → کابل‌ها → ستون‌ها → اصلاح نهایی

• مدلسازی سه بعدی کفش درراینو
• اندازه گذاری و متن نویسی در راینو
• ۲ کتاب آموزش راینو به فارسی (Pdf رایگان)

ویدیوی آموزشی(زبان فارسی)

حتما بخوانید: آشنایی مقدماتی با پلاگین قدرتمند گرس هاپر در راینو (فیلم فارسی)

مثال ساده برای تمرین

برای اولین پروژه:

چهار نقطه به شکل مربع بسازید.

دو گوشه مقابل را کمی بالا و دو گوشه دیگر را پایین نگه دارید.

بین آن‌ها یک سطح ایجاد کنید و سپس آن را با Kangaroo کشش دهید.

نتیجه معمولاً یک فرم زینی‌شکل خواهد بود که یکی از ساده‌ترین فرم‌های سازه چادری است.

نکته حرفه‌ای

Grasshopper برای پیدا کردن فرم هندسی مناسب بسیار قدرتمند است، اما خروجی آن به‌تنهایی طراحی سازه‌ای نهایی محسوب نمی‌شود. برای اجرای واقعی باید مواردی مثل کشش غشا، نیروهای کابل، بار باد، بار برف، اتصالات و ابعاد ستون‌ها توسط مهندس سازه بررسی شوند.

برای یادگیری، این مسیر مناسب است:

Rhino پایه → Grasshopper پایه → Mesh → Kangaroo → فرم‌یابی سازه کششی → تحلیل سازه‌ای
باز هم هرگونه سوالی در زمینه گرس هاپر راینو دارید در بخش نظرات با ما مطرح کنید تا کارشناسان ما به آن پاسخ دهند.

• آموزش کلیات نرم افزار راینو برای افراد مبتدی (فیلم فارسی)
• ۲ تا از بهترین و جدیدترین نرم افزارهای آموزش راینو بصورت اصولی
• ایجاد سطوح از منحنی ها و ویرایش منحنی و سطوح در راینو