Geodesiska kupoler är ett effektivt sätt att bygga byggnader. De är billiga, starka, lätta att montera och lätta att riva ner. När kupoler är byggda kan de till och med plockas upp och flyttas någon annanstans. Kupoler skapar bra tillfälliga akutskydd såväl som långvariga byggnader. Kanske en dag kommer de att användas i rymden, på andra planeter eller under havet. Att veta hur de är monterade är inte bara praktiskt utan också roligt
Om geodesiska kupoler gjordes som bilar och flygplan tillverkades, på stora monteringslinjer, hade nästan alla i världen idag råd att ha ett hem. Den första moderna geodesiska kupolen designades av en tysk ingenjör, Dr. Walther Bauersfeld, 1922, för användning som ett projektionsplanetarium. I USA, uppfinnare Buckminster Fuller fick sitt första patent på en geodesisk kupol (patent nummer 2 682 235) 1954.
Gästförfattare Trevor Blake, författare till boken "Buckminster Fuller Bibliography" och arkivar för den största privata samlingen av verk av och om R. Buckminster Fuller,
har monterat bilder och instruktioner för att komplettera en billig och lättmonterad modell av en typ av geodesisk kupol. Om du inte är försiktig kan du också lära dig om roten till geodesic - "geodesy."Innan vi börjar är det bra att förstå några koncept bakom byggandet av kupolen. Geodesiska kupoler är inte nödvändigtvis byggda som de stora kupolerna i arkitekturhistoria. Geodesiska kupoler är vanligtvis halvkuglar (delar av sfärer, som en halv boll) som består av trianglar. Trianglarna har tre delar:
Alla trianglar har två ansikten (en tittad från kupolen och en från utsidan kupolen), tre kanter och tre toppunkt. I definitionen av en vinkel, toppunktet är hörnet där två strålar möts.
Det kan finnas många olika längder i kanter och vinklar på toppvinkeln i en triangel. Alla platta trianglar har toppvinkel som ger upp till 180 grader. Trianglar ritade på sfärer eller andra former har inte toppunkt som ger upp till 180 grader, men alla trianglarna i denna modell är plana.
Om du har gått ut från skolan för länge, kanske du vill börja typerna av trianglar. En typ av triangel är en liksidig triangel som har tre kanter med identisk längd och tre toppar med identisk vinkel. Det finns inga liksidiga trianglar i en geodesisk kupol, även om skillnaderna i kanterna och toppmaterialet inte alltid är direkt synliga.
När du går igenom stegen för att göra den här modellen, gör du alla triangelpanelerna som beskrivs med tungt papper eller OH-film och anslut sedan panelerna med pappersfästen eller lim.
Det första steget i att göra din geometriska kupolmodell är att klippa trianglar från tungt papper eller OH-film. Du behöver två olika typer av trianglar. Varje triangel har en eller flera kanter mätt enligt följande:
Kantlängderna ovan kan mätas på vilket sätt du vill (inklusive tum eller centimeter). Det som är viktigt är att bevara deras relation. Till exempel, om du gör kant A 34,86 centimeter lång, gör kant B 40,35 centimeter lång och kant C 41,24 centimeter lång.
Gör 75 trianglar med två C-kanter och en B-kant. Dessa kommer att kallas CCB-paneler, eftersom de har två C-kanter och en B-kant.
Ta med en vikbar klaff i varje kant så att du kan gå ihop med dina trianglar med pappersfästen eller lim. Dessa kommer att kallas AAB-paneler, eftersom de har två A-kanter och en B-kant.
Kupolen har en radie av en. Det vill säga att för att skapa en kupol där avståndet från centrum till utsidan är lika med en (en meter, en mil osv.) Använder du paneler som är indelningar i en av dessa mängder. Så om du vet att du vill ha en kupol med en diameter på en, vet du att du behöver en A-stag som är en dividerad med .3486.
Du kan också göra trianglarna utifrån deras vinklar. Behöver du mäta en AA-vinkel som är exakt 60.708416 grader? Inte för den här modellen, för att mäta till två decimaler borde vara tillräckligt. Den fullständiga vinkeln tillhandahålls här för att visa att de tre topparna på AAB-panelerna och de tre topparna på CCB-panelerna vardera lägger till 180 grader.
Gör tio sexhörningar av sex CCB-paneler. Om du tittar noga kan du se att sexhörningarna inte är platta. De bildar en mycket grunt kupol.
Ta en av femkantarna och anslut fem hexagoner till den. Femkantens B-kanter är lika långa som sexkantens B-kanter, så det är där de ansluter.
Du bör nu se att de mycket grunt kupolerna på sexhörningar och femkant bildar en mindre grund kupol när de sätts ihop. Din modell börjar se ut som en "riktig" kupol redan, men kom ihåg - en kupol är inte en boll.
Ta fem pentagoner och anslut dem till sexkantens ytterkanter. Precis som tidigare är B-kanterna de som ska anslutas.
Slutligen, ta de fem halva hexagonerna du skapade i steg 2 och anslut dem till ytterkanten på sexhörningarna.
Grattis! Du har byggt en geodesisk kupol! Denna kupol är 5/8 av en sfär (en boll) och är en trefrekvent geodesisk kupol. Frekvensen för en kupol mäts av hur många kanter det finns från mitten av en femkant till mitten av en annan femkant. Att öka frekvensen för en geodesisk kupol ökar hur sfärisk (bollliknande) kupolen är.
Om du vill göra denna kupol med stag i stället för paneler, använd samma längdförhållanden för att skapa 30 A stag, 55 B stag och 80 C stag.
Nu kan du dekorera din kupol. Hur skulle det se ut om det var ett hus? Hur skulle det se ut om det var en fabrik? Hur skulle det se ut under havet eller på månen? Var skulle dörrarna gå? Var skulle fönstren gå? Hur skulle ljuset skina inuti om du byggde en kupol på toppen?