شجرة الزان

قام معهد التصميم الحسابي (ICD) ومعهد الهياكل والتصميم المفاهيمي (ITKE) في جامعة شتوتغارت، بالتعاون مع معهد الميكانيكا الإنشائية (IBB) في جامعة شتوتغارت وقسمي علم الحفريات اللافقارية (اللافقاريات: اللافقاريات) وعلم المناخ القديم في جامعة توبنغن، بتصميم وبناء صدفة خشبية رقيقة مجزأة مصنوعة من ألواح البوبونخ (BauBuche) بسُمك 2 سم فقط. كان بناء الصدفة، والمعروف باسم "الصدفة المجزأة"، جزءًا من المعرض الخاص "baubionik - biologie beflügelt Architectitektur" في متحف الدولة للتاريخ الطبيعي في شتوتغارت، قلعة روزنشتاين. خلال فترة المعرض، رحب هذا الهيكل المقبب بالزوار بمجرد دخولهم إلى مساحة المتحف التي صُمم من أجلها وواجههم مباشرةً بجمال تصميم سطح المادة. كما تسمح هندسة الجناح للزوار بالتجول حول الهيكل وإلقاء نظرة فاحصة على التنفيذ الفني.

ربط الألواح الفردية باستخدام وصلات الأصابع القابلة للإمالة

مع امتدادات تتراوح بين 7 أمتار و8 أمتار تقريبًا، غطت القشرة القطعية الرقيقة حوالي 70 مترًا². هنا، شكلت 96 لوحًا فرديًا الهيكل الصدفي المجزأ، والذي كان ارتفاعه حوالي 3.60 مترًا عند القاعدة ويشبه لغز ثلاثي الأبعاد. وهي نتيجة التحسين الهيكلي الأمثل، مع مراعاة قيود مساحة المتحف والمعرض نفسه. تم طحن ألواح BauBuche عند الحواف مثل أسوار القلعة، بحيث تتشابك النتوءات مع المسافات البادئة للوحة المجاورة - يشير المشاركون في المشروع إلى هذا النوع الثابت من الاتصال كمفصل أصابع، بمعنى تشابك الأصابع عند طي الأيدي. وهذا يعني أن الألواح يمكن أن تكون مائلة قليلاً عند مفصل الحافة المعنية ويمكن بسهولة إنشاء انتقالات بين الأجزاء الفردية ذات الميول المختلفة. مكّنت التجاويف "الشبيهة بالمنحدرات" على شكل حرف U في قمم الألواح في مناطق الحواف المتعرجة من ربط الحواف معًا وتوصيلها من جانبي اللوحة بطريقة صلبة.

نوع خاص من قنفذ البحر "دولار الرمل" كنموذج للبناء

"الصدفة المجزأة" هي واحدة من سلسلة من المباني التجريبية في جامعة شتوتغارت التي تبحث في التطبيقات المحتملة لعمليات التصميم والمحاكاة والتصنيع الجديدة القائمة على الحاسوب في الهندسة المعمارية. وقد سبق إنجازه تحقيق في بناء قشور قنافذ البحر عالية التخصيص التي تسمى "دولارات الرمل". وتتألف هذه الأصداف من صفائح معيارية متعددة الأضلاع متصلة عند الحواف بواسطة نتوءات كالسيت تشبه الأصابع وألياف عضوية. كما تُظهر دولارات الرمل درجة عالية من التنوع الهندسي من حيث الشكل العام وترتيب الصفائح، ويتميز هيكلها العظمي أيضاً بقدرة عالية على تحمل الأحمال. وبهذا المعنى، تُظهر صدفة دولار الرمل خصائص مورفولوجية مطلوبة أيضاً في العديد من الهياكل الصدفية في بناء المباني: انحناء مسطح في الغالب، وفتحات ووصلات بين السطوح العلوية والسفلية. وبالتالي فإن هذا النوع من قنفذ البحر يمثل نموذجًا مناسبًا لعلم البيونيكس (العلم الذي يحاول حل المشاكل التقنية استنادًا إلى الطبيعة) للهياكل الشبيهة بالصدف في تشييد المباني، وبالتالي أيضًا للقبة الخشبية الرقيقة في المعرض. وقد وفرت BauBuche بدورها خصائص المواد المثالية لذلك.

- النص بقلم سوزان جاكوب-فريتاج -