Watchtower ‘OSEL’



titulka

Author:

Categories: Tutorials | Workshops

Tagged with: | | | |


TEAM WORK: Lucia Cyprianová & Daniel Vejstrk

The assignment

The goal was to build a gazebo placed on an old reinforced concrete chimney in Žďár nad Sázavou. The view-tower should be elevated 5 meters from the current height and would become the 2nd highest in Czech Republic. Using the plugin Donkey to Grasshopper (in Rhinoceros) we were supposed to design statically efficient structure and learn to understand forces impacting the object.

Úkol zněl jasně, postavit vyhlídkovou plošinu na železobetonovém komínu o výšce 68m ve Žďáru nad Sázavou. Tím navhnout druhou nějvětší rozhlednu v České Republice. Za pomoci programu Rhino Grasshopper a pluginu Donkey+Midas pochopit statické působení sil v konstrukci návrhu.

 

V1_2D static analysisV2_2D static analysisV3_2D static analysisV4_2D static analysisV5_2D static analysisV6_2D static analysisV7_2D static analysisV8_2D static analysisV9_2D static analysisV10_2D static analysis

The design

The optimal design according the analysis by donkey should be symmetrical, so that the chimney would not be stressed more on one side. However, we wanted to examine unsymmetrical shape and find out, how to use ropes or rods in a right way.

We made a simple 2D model in Grasshopper to realize how the dimensions and relative position of the structural components influence the forces.

The most optimal form was chosen and its principle was applied in a 3D model. We used elliptical platform placed at the top of existing chimney structure, where the centre is moved from chimney central axis. A pylon prolongs the chimney. The ropes are attached at the top, going to ellipse perimeter and anchored under the platform in different levels following the previous analysis.

Optimální návrh se dle analýz i selského ruzumu jeví symetrický, nejlépe kruhovéhu půdorysu, usazen centrálně na hlavu komínového tělesa. Ovšem v našem návrhu jsme se snažili o vyvážení a ukotvení plošiny, která bude mít tvar elipsy o rozměrech 13x7m a bude excentricky osazena na komínovou hlavu. Pomocí 2D analýz jsme hledali ideální polohu plošiny v závislosti na délce tažených či tlačených podpor, vynášejících tuto konzolu. Dále se princip zkoušel ověřit a modelovat na komínu v měřítku 1:100. Zásadní pro návrh byla již zmíněná délka kotevních táhel pod plošinou a ověření jejich délky vůči vykonzolování plošiny.

Ve vývoji 2D analýzy je pro nás optimální pozice na obrázku vývoj5, která se nachází doslova v zelených číslech. Přičemž nejhorší varianta je zobrazena na obr. V9. Nnejoptimálnější varianta na obrázku V1.

3D static analysis_tension and compression3D statc analysis_stresses in construction

3D static analysis detail3D static analysis moments

As far as the donkey plugin development is still in progress, there are some bugs and limitations. Therefore, we were not able to verify forces transmitted by ropes in 3D. Hence, we made another model using rods, where we could better estimate the statical accuracy of designed shape and see what elements are subjected to compression and tension.

working hard at the workshop

final GH file: Watchtower OSEL

poster: Watchtower OSEL_poster