Úvod
V příspěvku se nachází parametrický model lávky Nelávky, kterou jsme navrhovali a realizovali v LS 2023. Jedná se o skript sloužící k ověření kompozičních rozměrů, který zároveň dává základní podklady o hmotnosti jednotlivých prvků lávky. Projekt vznikl v rámci ateliérového zadání Lávky pro KRNAP II.
Ateliér Mádr
Autorský tým: Tereza Smažínková (autorka konceptu), Matěj Střecha, Petra Biliková (autorka fotografií)
Spolupráce: Simon Mezovský, Sabina Ježková
Autor scriptu: Matěj Střecha
Anotace projektu
Předmětem projektu bylo navrhnout novou lávku přes Friesovu strouhu na turistické stezce podél řeky Malé Labe. Jelikož se nacházíme na lesní turistické trase, byla snaha vytvořit nenápadný objekt, který splyne s okolní přírodou. Tak vznikl koncept Nelávky, která svojí pochozí vrstvou navazuje na turistický chodník. Konstrukce lávky je navržena tak, že nosná část lávky vytváří vanu, do které je vložena drenážní vrstva a na ni vrstva pochozí, která vizuálně odpovídá turistické trase. Vana je vytvořená ze 3 kusů štětovnicové stěny, které jsou vodorovně položené vedle sebe a spojené ocelovými spojkami. Kolem dokola jsou navařené bočnice, které jsou vytvořené z plechu rozřezané štětové stěny. Zábradlí je vytvořené z ohýbané ocelářské oceli.
Skript – INTRO – definice prvků
Jako první jsem si definoval několik možných typů štětovnic. Ke každé štětovnici bylo třeba definovat průřez. Já jsem ho definoval pomocí bodu (Lokální počátek), křivky průřezu, šířka průřezu (křivka) (v kombinaci s počátkem by se dalo nahradit jiným bodem).
Pro pozdější část skriptu jsem potřeboval zadefinovat křivku bočnice (část křivky průřezu), nejvyšší bod bočnice a začátek rovné “stojny” štětovnice. Dale jsem si definoval globální počátek a pro přehlednost jsem ke každé štětovnici přidal ještě textový parametr obsahující název.
Další typ štětovnic nebo jiné nosné prvky se dají snadno doplněním definic a zapojením do scriptu.
Skript – INTRO – definice parametrů lávky
Typ štětovnice se mění pomocí Slideru (Integer, rozmezí dle počtu typů štětovnic) napojeného do Stream Filteru pro každý definovaný prvek.
Šířka lávky se mění pomocí Slideru (Integer, rozmezí volitelné, já zvolil 2–6), který upravuje počet štětovnic vedle sebe. Script následně vrací výpočet skutečné šířka.
Délka lávky je definována pomocí několika parametrů. Hlavní parametrem je Délka štětovnice v milimetrech určený Sliderem (Integer, rozmezí volitelné dle dostupných délek), který doplňuje druhý parametr Šířka přesahu v milimetrech – Slider (Integer, rozmezí volitelné) – označující velikost otvoru pro odtékání vody. Součtem těchto dvou parametrů je pak vrácen a udává nám skutečnou délku lávky.
Posledním parametrem v této části je Přesah na uložení v milimetrech, který udává jak velkou částí jsou štětovnice uloženy na terénu. Sliderem (Integer, rozmezí volitelné) tedy spolu s Délkou štětovnice udává velikost koryta řeky.
Skript – INTRO – definice parametrů zábradlí
Zábradlí je definováno pomocí Průměru zábradlí – Slider (Integer, rozmezí definované komponentem Series). Jelikož je zábradlí konstruováno z betonářské výztuže, která se dodává většinou v sudých průměrech, tento slider neukazuje skutečný průměr prvku. Skutečná velikost je vypočtena skriptem a vrácena do panelu.
Dalším parametrem je výška zábradlí v milimetrech, určená pomocí Slideru (Integer, spodní hranice dle normy, rozmezí volitelné), a výška druhého madla určená Rozdílem mezi madly – Slider (Integer, rozmezí volitelné).
Svislé prvky v zábradlí jsou definovány pomocí Slideru (Integer, rozmezí volitelné) Počet svislic na lávce. Skutečný počet svislic je hodnota slideru + dvě svislice mimo konstrukci lávky. Skript vrací vzdálenost mezi svislicemi, který se mění v závislosti na počtu svislic a délce lávky.
Poslední parametr je přesah zábradlí, tedy vzdálenost konce zábradlí od stojny na terénu, v milimetrech, určený Sliderem (Integer, rozmezí volitelné).
Nosná konstrukce
Nosná konstrukce lávky je tvořena z štětovnic. Tento prvek se běžně používá při zakládání objektů nebo pro zajištění stavební jámy a jsou konstruovány tak aby vydrželi extrémní podmínky. Díky tloušťce materiálu není nutné je ošetřovat povrchovou úpravou a i přesto odolají korozi dostatečně dlouhou dobu. Aby byla dosažená dostatečná výška skladby zeminy byla konstrukce doplněna o bočnice.
Dodavatelé štětovnic nám byli schopni dodat pouze sedmi metrové štětovnice a to jak nové tak použité. Na bočnice a čelní desky jsme tedy použili odříznuté kusy štětovnic.
Skript – Část 1 – Konstrukce lávka
Zvolená průřezová křivka vstupuje do skriptu a je přesunuta (Move) do globálního počátku. Vektor přesunu je získán z křivky spojující lokální a globální počátek. Následně je křivka otočena (Rotate) do roviny XZ. Průřez štětovnice je vytažen podél křivky (Extrude Along) definováné parametrem délky štětovnic. Následně je vytažená plocha uzavřena do tělesa (Cap Holes) a nakopírována pomocí příkazu Move. Počet kopií je určen kombinací příkazů Series, generující počet posunutí dle zadávacího slideru a Multiplication generující vzdálenosti dle šířky průřezu.
Skript – Část 2 – Bočnice
Křivka bočnice je posunuta (Move) o přesah po ose Z, následně je posunuta do počátku a otočena stejně jako v předchozí části (Move + Rotate). Všechny tyto operace by se dali udělat v jakémkoliv pořadí. Následně je křivka vytažena podél Křivky skutečná délka (Extrude Along) a uzavřena (Cap Holes). Druhá bočnice je ozrcadlena (Mirror) pomocí roviny ve středu příčného řezu.
Skript – Část 3 – Čelní deska
Nejvyšší bod průřezu je posunut jako křivka v předchozí části. Pomocí tohoto bodu a jeho obraze (Mirror) na opačné bočnici je vytvořen obdelník (Rectangle 2Pt) tento obdelník je vytažen o 10 mm (tloušťka materiálu štětovnic. Tato čelní deska je ozrcadlena (Mirror) pomocí roviny v polovině (Curve Middle) skutečné délky lávky.
Táhla
Štětovnice jsou spojeny pomocí táhel z ocelových jeklů, které jsou spojeny s bočnicemi a průběžně navařeny na ostatní štětocnice. Kromě ztužení mají jekly také za úkol zabránit propadávání vrstvy štěrku. Jekly jsou čtvercové dimenze 50 x 50 milimetrů, tloušťka materiálu je 5 milimetrů.
Skript – Část 4 – Táhla
Ze Stream Filterů je do scriptu přivedena křivka bočnice. Pomocí příkazu Evaluate Length získám spodní bod pro konstrukci táhla. Tento bod je stejným způsobem jako v předchozích částech přesunut do počátku a následně na místo kde bude konstruováno první táhlo (Move + Rotate). Bod je ozrcadlen na protější bočnici, následně jsou body spojeny křivkou, která bude sloužit k vytáhnutí (Extrude) průřezu táhel. Průřez je vytvořen pomocí příkazu Rectangle, Offset Curve a Merge. Plocha průřezu je vytvořena pomocí hraničních křivek (Boundary Surfaces), vytažena (Extrude) a uzavřena (Cap Holes). Profil je následně rozdistribuován podél bočnice (Move + Mirror).
Zábradlí
Zábradlí je navrženo z ohýbané ocelářské výztuže bez povrchové úpravy. Svislice jsou ve vrcholu ohnuty tak aby se mezi zdvojenou svislici vešel přesně jeden průměr prutu. V tomto místě jsou vloženy pruty madla. Vrchní madlo je ve výšce určené normou, spodní madlo je odsazeno o 300 mm níže. Zábradlí má kromě svislic navařených na štětovnice další dvě svislice mimo konstrukci lávky. Na těchto svislicích jsou přivařeno kotevní plotny s připravenými otvory na zemní vruty.
Skript – Část 5 – Průměr zábradlí
Příkaz Series generuje průměry ocelářské výztuže. Z listu průměrů je pomocí příkazu List Item a Slideru vybrán jeden z průměrů. Následně je průměr vydělen a vynásoben dvěma tak aby se jednoduše dali použít všechny tato čísla.
Skript – Část 6 – Svislice zábradlí
Body počátku a začátek rovné plochy je posunut a otočen do prostoru definovaného globálním počátkem (Move + Rotate). Tyto body jsou pomocí Deconstruct rozebrány a přetvořeny na body křivky svislice zábradlí. Dalším důležitým parametrem, který do této části skriptu přichází je průměr prutu zábradlí a jeho násobky. Z bodů je vytvořena osa prutu zábradlí (Line + Arc SED + Join Curves).
Zároveň je spočten skutečný počet a rozestup svislic. V kombinaci s předchozím a komponentou Series jsou křivky rozdistribuovány. Příkazy Pipe a Cap Holes následně křivky přetvoří do těles.
Skript – Část 7 – Plotny
Z os krajních svislic, které jsou vybrány pomocí příkazu List Item jsou vybrány koncové body (End points). Pomocí křivky zjistíme střed plotny (Line + Curve Middle), tedy obdélníkového plechu. Obdélník je definován příkazem Polygon, který je následně zorientován a vytažen (Rotate + Extrude + Cap Holes).
Skript – Část 8 – Madlo
Z definovaných bodů a průměru prutů vytvořím, pomocí příkazů Deconstruct, Construct Point a dalších matematických operací, čtyři body ležící ose madla zábradlí. Z těchto bodů získám další body a definuji křivku osy madla (Mirror + Move + Line + Join Curves). Následně z křivky vytvořím těleso pomocí příkazu Pipe.
Skript – Část 9 – Břehy
Aby lávka nelevitovala, jsou pod kraje štětovnic vytvořeny dva obdelníky (Rectangle 2Pt + Mirror). Ty jsou pomocí Extrude a Cap Holes vytaženy. Šířka uložení lze upravovat Sliderem Přesah na uložení.
Skript – Část 10 – Výpočet hmotnosti
Na konci scriptu jsou vypočteny hmotnosti jednotlivých prvků a celé lávky. Na výpočet je využito příkazu Volume, hustoty oceli a matematických operací.
Skript – Závěr – Publikace sliderů a panelů
Pro snazší editaci přímo v rozhraní Rhina využiji možnosti Publish To Remote Panel (pravé tlačítko na slider/panel). Publikuji všechny zadávací slidery a panel, které zobrazují užitečné informace, například skutečná šířka, hmotnost jednotlivých prvků a podobně.
Panel lze najít mezi panely Vlastnosti, Vrstvy atd. Pokud se nezobrazuje kliknětě pravým tlačítkem na panel Vlastností a odškrtněte Grasshoper. Pořadí sliderů, separátory a labely lze upravit po kliknutí na tužku v pravém horním rohu panelu.
Skript – Závěr – Kosmetické úpravy
Všechny finální prvky jsem uzavřel do jednoho samostatného Brep komponentu, a všem ostatním prvkům vypnul preview tak aby se zobrazoval pouze finální produkt.
Pro větší přehlednost skriptu jsem některé spojení (Wires) skryl a potlačil. Pro příští scripty bych chtěl používat variantu s bezdrátovými spoji a samostatné kontejnery na geometrii (Brep, Points, Planes …).
Skript – Výsledek
