AR Arhitektura, raziskave / Architecture, Research
Vojko Kilar
............................................... AR
dr Vojko Kilar, docent
Osnove tehnične mehanike (1. letnik), Osnove gradbene mehanike (3. letnik), Zasnova konstrukcij (4. letnik) in Konstrukcije (Akademija za likovno umetnost, smer industrijsko oblikovanje, 2. letnik).
Tipi uporabljenih vizualnih predstavitev so naslednji: tehnièna skica, fizièni model (maketa pod obremenitvijo), trodimenzionalni raèunalniski model arhitekture, raèunalniski model za statièno analizo, model raèunalniske animacije, diapozitivi in fotografije. Cilj risbe je predvsem tehnièni prikaz procesa snovanja konstrukcije in predstavitev delovanja konstrukcije pod obtežbo. Raèunalniske animacije omogočajo razumevanje obnašanja konstrukcije in odkrivanje njihovih najmočneje obremenjenih delov kot tudi morebitnih pomanjkljivosti.
Uporabljene tehnike so: ročno izdelani model (maketa), ki prikazuje delovanje konstrukcijskega sistema v zmanjšanem merilu, računalniško izdelani statični modeli, ki opisujejo obnašanje konstrukcij, 3D prikaz arhitekturne rešitve s poudarkom na nosilnem sistemu in diapozitivi izvedenih konstrukcij.
Prikazanje praktični primer izbire konstrukcije prostoležeče brvi (fizični model, računalniški statični model, animacija) in primer zasnove dveh zahtevnejših konstrukcij: restavracije nad avtocesto in letališke zgradbe (prikaz arhitekture, statični model in animacija s prikazom izkoriščenosti materiala).
Proces zasnove konstrukcije je interaktiven proces. Slika 1 prikazuje 4. korake pri zasnovi mostu. Slika 2 prikazuje zamisel arhitekta in njeno verifikacijo s pomočjo računalniške animacije, ki omogoča določitev najbolj obremenjenih delov konstrukcije in opazovanje premikanja konstrukcije pod obtežbo.
Risbe se uporabljajo pri predavanjih statike v vseh letnikih na Fakulteti za arhitekturo. Diapozitivi omogočajo predstavitev zanimivejših konstrukcij in rešitev kot tudi prikaz posledic potresnih obremenitev. Uporaba risb je vse pogostejša tudi pri sodelovanju med arhitekti in gradbeniki na daljavo preko Interneta in pri učenju na daljavo.
Fundamentals of technical mechanics (1st year under-graduate course), Fundamentals of structural mechanics (3rd year undergraduate course), Fundamental design of structures (4th year under-graduate course) and Constructions (2nd year under-graduate course conducted at the Academy of Fine Arts).
The courses comprise the application of the following visual presentation types: technical sketches, physical models (carrying a load), three-dimensional computer models of architecture, computer models for static analysis, computer animation models, slides and photographs.
The aim of the drawing is that ofa technical description of the construction-creation process and a presentation of thefunctioning ofthe construction under load. Computer animations facilitate the understanding of the behaviour of the construction and reveal the parts carrying most load as well as possible deficiencies.
The techniques applied are hand-made models showing the functioning of the construction system on a smaller scale, static computer models describing the behaviour of the construction, 3D presentations of architectural solutions focusing on the load capacity and slides with constructions that have been realised.
The illustrative example shows the choice of the footbridge construction (physical model, static computer model, animation) and is followed by illustrative examples focusing on more demanding constructions, such as a restaurant situated above a motorway and an airport building (architectural demonstration, static model and animation focusing on exploitation ofthe building materials).
The process ofconstruction design is interactive. Picture 1 sheds light on thefour steps leading to the design ofa bridge. Picture 2 shows an architect's idea and its verification by means of a computer animation enabling the identification of the construction part carrying most weight and the observation of the construction movement under load.
The drawings have been used for lectures on statics given to students throughout their under-graduate course at the Faculty of Architecture. The slides foster the presentation ofinteresting constructions and solutions as well as the presentation ofconsequences caused by earthquake loads. The drawing is more and more often used also in distance co-operation activities between architects and constructor via internet or in distance learning.
KILAR, Vojko. Osnove Gradbene Mehanike, Skripta, Ljubljana: Fakulteta za arhitekturo, 1998.
KILAR, Vojko. Osnove konstrukcij, Učbenik za študente industrijskega oblikovanja, Ljubljana: Akademija za likovno umetnost, Odd. zaindustr. oblikovanje, 2000.
Sadar in Vuga Arhitektiti, Arhitektura vodnjaka v Solkanu, 2001.
SLAK, Tomaž, KILAR, Vojko. Arhitekt projektant in zasnova potresno varnih konstrukcij po EC8: Zbornik 23. Zborovanja gradbenih konstruktorjev Slovenije, str. 147-156, Bled oktober 2001.
FISCHINGER, Matej, ISAKOVIĆ, Tatjana, KILAR, Vojko, SLAK, Tomaž. Sodelovanje študentov arhitekture in gradbeništva v okviru predmeta računalniško projektiranje konstrukcij, v pripravi za Seminar: Gradbena informatika 2001. DOBOVIŠEK, Borut. Program ALI bi zdržalo ?, Ljubljana: Fakulteta za arhitekturo, 1995.
Vojko Kilar
AR
Slika 1: Primerjava fiziènih in raèunalniških modelov pri zasnovi konstrukcije prostoležečega mostu razpona 60 cm. Obremenitev v sredini mostu znaša 2 kg. Prikazane so izbrane študijske faze zasnove. Material: lesene paličice 4x9mm.
Slika 2: Verifikacija izbrane zasnove arhitekture z raèunalniškim programom za analizo konstrukcij:
Restavracija nad avtocesto in letališka zgradba s hotelom in mostnim dostopom (prikazane so tudi izkoriščenosti napetosti materiala).
Model arhitekture: računalniški program 3D MAX
Model analize konstrukcije: računalniški program ALI
AR
Vojko Kilar
Slika 3: Primerjava fiziènega in raèunalniškega modela pri zasnovi konstrukcije z dvosmerno razdelitvijo obtežbe. Material: lesene paličice 4x9mm + vrvica debeline 2 mm (samo na mestu nateznih obremenitev). Obtežba na mestu puščice znaša 2 kg. Dolžine stranic kvadratnega tlorisa konstrukcije znašajo 60x60 cm.
Slika 4: Primerjava fiziènih in raèunalniških modelov stolpov iz lesa in papirja. Material: lesene paličice 4x9mm. Obtežba na vrhu stolpaje 5 kg (les), oziroma 2 kg (papir). Višina stolpa je 80 cm.
Slika 5: Lupina vodnjaka v Solkanu (3) in prikaz računskega statičnega modela s končnimi elementi (SAP000).
Vojko Kilar
AR
Slika 6: Zasnova lupine in pogled na izvedeno lupino iz jeklenih nosilcev prekritih s steklenimi ploščami.
Slika 7: Potresnovarna zasnova konstrukcij. Prikaz gradnje na neustreznih temeljnih tleh, prikaz posledic izdelave mehkih etaž, prikaz poškodbe kratkih stebrov z nezadostno stremensko armaturo in prikaz zdrsa mostne konstrukcije z ležišč.