SPACE PAVILION AADRL10 [C]

NICOLETTIPECORAIPOLCIRAPINI # 2

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concept_

progetto_

grc_

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dettagli_

costruzione_

pubblicazione_

L’ AADRL.TEN Competition è stata organizzata in ottobre 2007 da AA Design Research Lab (DRL) per celebrare e onorare il suo decimo anniversario. Più di 30 proposte sono state ideate dagli ex studenti di DRL.

[C]space pavilion ha vinto il drl10 competition!Il progetto vincitore è stato ideato: Alan Dempsey (DRL 2002) e Alvin Huang (DRL 2004).Il progetto vincitore è stato scelto da una giuria tra 28 concorrenti, i criteri sono stati:_realizzazione in tempi brevi e con costi ridotti _forme semplici ed eleganti _efficace uso del materiale _il padiglione deve essere concepito come una continuità tra esterno ed interno.Il padiglione è stato inaugurato il 22 febbraio del 2008 a Bedford Square, Londra.

Il padiglione è costituito da una struttura tecnologicamente avanzata in grc eretta in Bedford Square, Londra. L’esposizione AADRL10 si è tenuta dal 22 Febbraio al 14 Marzo 2008. Il padiglione rimarrà nella piazza fino alla fine di giugno. La struttura è stata ideata e progettata da Alan Dempsey e Alvin Huang con Adams Kara Taylor e altri membri dell’AADRL.

Il padiglione è costituito da una struttura a guscio discontinuo formata da sottili elementi in GRC che hanno funzione di struttura, pelle, pavimento, arredo. Il calcestruzzo è prodotto dalla società austriaca Rieder, e la progettazione del padiglione spinge il materiale a nuovi limiti tecnici, richiedendo la prototipazione e il collaudo del materiale durante il processo di sviluppo. I profili in Fibra-C resistenti alla trazione si assemblano in loco con giunti in gomma.L’angolo di intersezione per ogni giunto varia continuamente in tutta la struttura.

L’intero processo di progettazione è stato condotto utilizzando la modellazione 3D digitale e fisica, e lo sviluppo di progettazione è stato completato con rigorosi vincoli di modellazione e di scripting per controllare più di 850 profili individualmente e 2000 diverse articolazioni. Infine, gli elementi sono stati prodotti direttamente da modelli digitali su macchine CNC di taglio con uno spessore standard di 13 mm su lastre piane di GRC.

La caratteristica fondamentale è che l’intero padiglione sarà assemblato a mano, senza fissaggi meccanici o connessioni.Guarnizioni in neoprene sono montate per compensare le tolleranze e per aiutare con la frizione.I disegni di costruzione sono simili ai diagrammi di montaggio IKEA, con viste 2D dei componenti prefabbricati e in 3D i processi di assemblaggio.Ci sono tre categorie di componenti, tutte pre-fabbricate e spedite in loco:1. acciao2. Fibre-C3. Guarnizioni in gomma EPDM Tutti i disegni sono stati prodotti esclusivamente con l’utilizzo del software rhino 4.

In vista del lavoro in cantiere è stato costruito un modello in scala 1:10 per un controllo finale dei 850 pezzi; il progetto reale si dimostrerà più complicato del “mock-up” ma rimarranno sempre circa 30ton di cemento e 7ton di acciao.Il modello fisico in scala 1:10 in cantiere sarà utilizzato come costruzione di riferimento durante il processo di assemblaggio.

L’analisi strutturale ha dato il via alla continua ricerca di ottimizzazione della sezione del profilato; con rhinoscript sono stati creati oltre 600 pannelli, cercando di adattare sempre il profilo alle misure standard dei pannelli (5m x 1,2 m o 3m x 1.2m).Per ridurre le sollecitazioni sono stati variati gli angoli di assemblaggio tra la parte strutturale e i giunti, riducendo cosi lo spessore dei pannelli da 15mm a 13mm (misura standard).

Per ottimizzare le prestazioni strutturali, e ridurre la gamma possibile di tolleranze sulle articolazioni, il padiglione è stato composto da 3 distinte parti:1. Tettoia2. Posti a sedere3. PonteLa geometria e le sezioni sono state modificate in modo che tutti i tagli siano completamente planari. Ciò contribuisce a ridurre la complessità e le tolleranze per l’assemblaggio di circa 2000 giunti, riducendo il numero di pezzi, ma mantenendo la densità della struttura.Per fare ciò, il lavoro si è basato su un modello strutturale che spezzerà le campate continue dei profili consentendo la realizzazione delle sezioni in pannelli in Fibra-C di dimensioni standard (5mx1.2m e 3mx1.2m).

Assemblaggio della struttura.

Il progetto contiene giunti tutti diversi che spaziano in un range di 30°, angolo tra i due profili, al fine di evitare 2000 giunti diversi i progettisti hanno optato per ridurre il numero di dettagli a 6 grazie alla tolleranza di 5° gradi in ogni giunto permessa dai raccordi in gomma.

1_Giunto in neoprene in posizione normale | 2_Giunto in neoprene in posizione inclinata | 3_Giunto morbido in neoprene montato nell’incavo del profilato primario dentellato, per fornire una presa, e ridurre lo stress nella struttura quando i profilati sono flessi | 4_Il profilato primario strutturale è dentellato a metà della profondità del profilato secondario | 5_I profilati primari e secondari sono incastrati l’uno all’altro | 6_I profilati primari e/o secondari sono inclinati al fine di creare una struttura completa.

1_L’orditura del pavimento è collocata nel sito | 2_I profili dell’orditura primaria dell’involucro e della seduta sono inseriti nel pavimento | 3_Inserimento dei profili della parte inferiore dell’involucro | 4_L’orditura secondaria della parte superiore dell’involucro è posta su supporti provvisori | 5_I profili dell’orditura primaria vengono collegati al resto della struttura | 6_I profili del tetto sono collocati sopra la struttura | 7_Inserimento dei profili orizzontali della seduta | 8_ Inserimento profili secondari della seduta | 9_Padiglione finito.

1_Giorni 1-5 | 2_Giorno 9 | 3_Giorno 16 | 4_Giorno 18 | 5_Giorno 19 | 6_Giorno 20

Immagini relative alla lavorazione. I profilati vengono realizzati in fabbrica tramite taglio con tecnologia cnc, le parti vengono poi imballate e preparate per il trasporto su gomma.Appena posizionato ciascun componente si controlla la sua effettiva posizione con coordinate 3D, situate in punti predefiniti della struttura, vengono misurate con un Total Station ed esaminate con il modello 3D.L’acciaio arrivava in tre parti pre-fabbricate che comprendono due pezzi di “prua” montati con 15mm di lamiera di acciaio strutturale e un pezzo di “ponte” che completa l’arco che si estende fra loro.Dopo il posizionamento e l’aggiustamento finali, il terzo ed ultimo pezzo viene sistemato con sorprendente accuratezza e poi avvolto ed unito agli altri due per completare l’assemblaggio della struttura.

http://cspacepavilion.blogspot.com

COMPETITION 1The AADRL.TEN Competition was organized in October by the AA Design Research Lab (DRL) to rethink and celebrate its 10th anniversary. More than 30 proposals were submitted by postDRL designers.COMPETITION 2The [C]space pavilion wins the drl10 pavilion competition!The official statement from DRL10: Alan Dempsey (DRL 2002) and Alvin Huang (DRL 2004) are the winners of DRL TEN Pavilion design competition.The winning design was chosen anonymously from 28 entries by invited jurors and was selected based on the following points: _constructability within a tight schedule and budget, _simplicity and elegant form, _effective use of material, _pavilion as a continuous extension of furniture to roof structure.The pavilion opening is tentatively set for opening on Friday 22 February 2008 in Bedford Square, London.

CONCEPT The pavilion consists of a technically advanced structure with erected grc in Bedford Square, London. The exhibition AADRL10 took place from Febrary 22 to March 14 in 2008. The pavilion will stay on the square till the end of June. The structure has been planned and designed by Alan Dempsey and Alvin Huang with Adams Kara Taylor and other members of AADRL.

PROJECT 1The pavilion is formed by a discontinuous shell structure spanning over 10m made of thin fibre reinforced concrete elements which perform as structure and skin, floor walls and furniture. The concrete is manufactured by the Austrian company Rieder, and the design of the pavilion takes the material to new technical limits, which required extensive prototyping and material testing during the design development process. The jointing of discrete concrete profiles exploits the tensile strength of Fibre-C and a simple intersecting notch joint which is locked together using a bespoke rubber gasket assembly. The angle of intersection at each joint continuously varies across the structure.PROJECT 2The entire design process was conducted using 3D digital and physical modelling, and the design development was completed using rigorous constraint modelling and scripting to control over 850 individually different profiles and 2000 joints. Finally, the elements were manufactured directly from digital models on CNC cutting equipment using standard sized 13mm thick flat sheets of Fibre-C concrete and 15mm thick mild steel plate.PROJECT 3The basic premise is that the entire pavilion is to be assembled by hand, with no mechanical fixings or connections. Neoprene gaskets are fitted in at each joint to compensate for tolerances and to help with friction.Here’s a few sample sheets from our set of construction drawings. Unlike the typical 2D construction document set you would find on a conventional building site, our drawings relate more to an IKEA flat-pack assembly diagram, with 2D views identifying an array of individual pre-fabricated components, and a series of procedural 3D views detailing how to orient and assemble them.There are three main categories for components, all of which are pre-fabricated and delivered to site: 1. Steel 2. Fibre-C 3. EPDM Rubber Gaskets (joints)All drawings have been produced exclusively in Rhino 4’s drawing layout functions, with some help from the Technical Drawing Plug-in.Additionally, the 1:10 physical model has been taken down to the site, and is being used as a live “construction reference” during the assembly process.PROJECT 4in advance of the work on site, we’ve built a 1:10 scale model to do a final check on the fit of all 850 peices. The model uses 3mm thick mdf, which is about twice the thickness of the real elements so the real structure will look even more delicate than the model.....but it will still come to around 30 tons of concrete and 7 tons of steel.Additionally, the 1:10 physical model has been taken down to the site, and is being used as a live “construction reference” during the assembly process.

STRUCTURE 1The structural analysis has started the continuous research of optimization of the beam section; more than 600 panels have been constructed with rhinoscropt, always trying to adapt the outline to the standard measurements of panels (5m x 1,2m or 3m x 1,2m). In order to reduce strains, the assemblage angles between the structural part and the joints have been changed, reducing, in this way, the thickness of the panels from 15mm to 13mm (the standard measurement).STRUTTURE 2To optimise the structural performance, and reduce the possible range of tolerances on the joints, we are developing the pavilion as three distinct, but interwoven structures that will be spliced together: 1. Roof canopy 2. Seating 3. DeckWe have also modified the geometry and the sections so that all section cuts are now completely planar. This will help reduce the complexity and tolerances for assembling something with over 2000 joints. Still trying to get that number down too, without losing the density of the structure.To do so, we are working on a structural pattern that will break the continuous spans of the sectional profiles shown in the images below into sectional lengths based on the standard dimensions of fibre-c panels (5mx1.2m and 3mx1.2m).

DETAILS 1The project contains some joints, each one different from the others, which space out in a range of 30 degrees, the angle between the two outlines. In order to avoid 2000 different joints, the designers have opted for reducing the number of details to 6, thanks to the tolerance, permitted by rubber connections, of 5 degrees in each joints.DETAILS 21_Neoprene shoe in normal position | 2_Neoprene shoe in flexed position | 3_A moulded soft neoprene shoe is fitted over the notched coners of the primary members to provide a nominal grip and reduce the stress on the notched hard points when the members are flexed | 4_The primary structural member is notched to half the depth of the secondary member | 5_Primary and secondary members are loosly interlocked normal to each other | 6_Primary and/or secondary members are flexed to create fully interlocked joint.

CONSTRUCTION 11. Cross Members of Floor deck are layed in place 2. Primary Deck, Bench, and Wall profiles inserted into deck. 3. Lower wall Cross Profiles inserted. 4. Plywood framed jig support erected 5. Primary Global profiles are lifted into place via crane and positioned on jig support. 6. Top Cross Profiles are placed, locking entire roof structure together, and splicing the roof to the walls. 7. Horizontal Bench Profiles are inserted 8. Bench Cross profiles are placed forming the horizontal surfaces of the bench and counter areas. 9. COMPLETION!!!CONSTRUCTION 3Here are some images of the members work.The members are made in a factory and they are cut with a CNC technology, then the parts are packed and prepared for the road transport.As each component is placed, its actual location is cecked with 3D coordinates, wich are located at pre-defined points on the structure, they are measured with a Total Station and cross-checked with a 3d Model.The steel arrives in three pre-fabricated assemblies consisting of two “nose” pieces assembled from 15mm sheets of structural steel, and a “bridge” piece which completed the arch spanning between them.After final positioning and adjusting, the third and final assembly is dropped into place with startling accuracy, and then bolted and spliced to the other two to complete the assembly of the primary structure.

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