Cara Menghitung Domes Geodesik

Kubah geodesik dipopulerkan oleh Buckminster Fuller pada 1950-an. Sejak diperkenalkan, kubah geodesik telah dibangun untuk banyak kegunaan, termasuk rumah, wadah, dan struktur untuk ruang angkasa. Nama kubah adalah dari akord struktur yang membuat busur besar, juga dikenal sebagai geodesik. Bentuk kubah berguna karena berbentuk bulat dan memiliki volume besar relatif terhadap luas permukaannya. Selanjutnya, akord struktur mendistribusikan beban di sekitar volume interior, seperti shell. Ada banyak jenis bola geodesik, dan masing-masing memiliki sifat geometris yang unik. Rumus untuk menghitung sebagian bola terlalu diwajibkan untuk dimasukkan di sini, jadi gunakan referensi dan sumber daya yang disediakan untuk menentukan spesifikasi konstruksi. Namun demikian, dua tipe kubah geodesik yang sangat populer diberikan di bawah ini.

Hal yang Anda Butuhkan

• Kalkulator
• Pensil
• Kertas

• Tongkat Balsa atau basswood
• Pin lurus

Perencanaan dan Desain

Tentukan tujuan untuk kubah geodesik dan ukuran kubah seharusnya. Karena kubah berbentuk bola, diameter atau jari-jari adalah cara yang tepat untuk menggambarkan ukurannya.

Setelah ukurannya ditentukan, cari tipe kubah geodesik yang diinginkan dari referensi dan sumber daya. Untuk kesederhanaan, dua jenis kubah dijelaskan di sini - icosahedral dan icosahedral terpotong. Kedua jenis ini terdiri dari poligon biasa.

Icosahedron memiliki 20 wajah dan terdiri dari segitiga sama sisi. Meskipun secara longgar mendekati bola, icosahedron mudah dibangun dan dapat menggabungkan banyak variasi. Kubah geodesik icosahedral menghilangkan 1, 5, atau 15 wajah dari icosahedron, tergantung pada bentuk yang diinginkan.

Untuk menghitung panjang chord, tentukan radius eksterior maksimum atau radius interior minimum polyhedron. Radius eksterior maksimum akan memberikan ukuran jejak kaki struktur, dan jari-jari interior minimum menunjukkan volume kubah yang dapat digunakan.

Untuk radius eksterior maksimum:

Panjang Akor = Radius Eksterior Maksimum / 0, 95106

Untuk radius interior minimum:

Panjang Akor = Radius Interior Minimum / 0.75576

Hanya ada satu panjang akor untuk kubah geodesik icosahedral, sehingga perhitungannya selesai.

Icosahedron lengkap memiliki 20 wajah, 30 akord, dan 12 simpul atau node.

Bentuk yang sangat populer dari kubah geodesik adalah kubah geodesik icosahedral yang terpotong. Tampak dari namanya, tipe kubah geodesik ini dibuat dari icosahedron yang dimodifikasi. Icosahedron yang terpotong memiliki 32 wajah, 90 akor, dan 60 simpul atau simpul. Berbeda dengan icosahedron, icosahedron yang terpotong terdiri dari dua bentuk - hexagon reguler dan pentagon reguler.

Seperti halnya kubah geodesik icosahedral, panjang kubah geodesik icosahedral dapat ditemukan relatif terhadap jari-jari.

Panjang Akor = Radius Eksterior Maksimum / 2.47801

Untuk radius interior minimum:

Panjang Akor = Radius Interior Minimum / 2.42707

Meskipun hanya ada satu panjang akor untuk icosahedron terpotong, disarankan segi enam dan pentagon yang teratur adalah segitiga. Cara termudah untuk melakukan ini adalah dengan membangun segi enam dan segilima dengan segitiga sama sisi. Heksagon tidak akan terpengaruh oleh pengenalan segitiga sama sisi, namun segilima yang dibangun dengan segitiga sama sisi akan mengembang tiga dimensi, memecah bidang bola melingkar. Jika ini tidak diinginkan, panjang akord kedua dapat diperkenalkan untuk melakukan triangulasi pentagon dengan segitiga sama kaki. Segitiga yang tidak akan merusak bidang pentagon akan memiliki panjang chord:

Interior Pentagon Chord = Eksterior Pentagon Chord / 1.17557

Jika tidak, panjang chord dapat mendekati bentuk bola. Panjang akor dalam segi enam dan segilima adalah:

Panjang Chord Interior = Radius Eksterior x [2 x sin (Arc Angle / 2)]

Formula ini akan bekerja untuk akor dengan bentuk geodesik apa pun yang mendekati bola.

Setelah menghitung akor, uji perhitungan dengan membuat model skala balsa atau basswood dari kubah geodesik. Gunakan pin lurus untuk persimpangan simpul atau simpul. Ingat akor telah dihitung sebagai garis tanpa dimensi. Temukan kedalaman koneksi, dari titik, dan kalikan dimensi ini kali 2. Kurangi ini dari panjang chord yang dihitung, dan ini adalah panjang yang diskalakan untuk model.