Geometric and Kinematic Analysis of Deployable Doubly Ruled Hyperboloids
Feray Maden1, Koray Korkmaz21Department of Architecture, Yaşar University, İzmir, Turkey2Department of Architecture, İzmir Institute of Technology, İzmir, Turkey
This paper aims to develop deployable doubly ruled hyperboloid surfaces that can be used in architectural applications. First, the study systematically analyzes the geometric principles of hyperboloids generated by the ruled surface generation method and examines the morphology to generate different types of hyperboloids. Then, a method is introduced to construct deployable doubly ruled hyperboloid surfaces. The study demonstrates that deployment behavior of the hyperboloid is directly related to joint types used at the intersection points of the bars. Based on kinematic analysis, the study establishes that deployable hyperboloids with a single degree of freedom can be constructed only by revolute and spherical joints. Finally, various hyperboloids having different number of intersections are constructed according to the proposed joint types and their deployment capabilities are discussed.
Keywords: Deployable hyperboloids, doubly-ruled surfaces, kinetic structures, structural mechanisms.Biçim Değiştirebilen Çift Yönlü Çizel Yüzey Hiperboloidlerin Geometrik ve Kinematik Analizi
Feray Maden1, Koray Korkmaz21Yaşar Üniversitesi, Mimarlık Bölümü, İzmir2İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Mimarlık Bölümü, İzmir
Bu yazının amacı, mimari uygulamalarda kullanılabilecek biçim değiştirebilen çift yönlü çizel hiperboloid yüzeyler geliştirmektir. İlk olarak, çizel yüzey türetme metoduyla üretilen hiperboloidlerin geometrik prensipleri sistematik olarak analiz edilmekte ve farklı tiplerde türetilmesi için morfolojisi incelenmektedir. Daha sonra, biçim değiştirebilen hiperboloid yüzeylerin inşası için geliştirilen bir metot tanıtılmaktadır. Çalışma, hiperboloidlerin hareket davranışlarının çubuk elemanların kesişim noktalarında yer alan bağlantı tipleriyle doğrudan ilişkili olduğunu göstermektedir. Tek serbestlik dereceli hiperboloidlerin yalnızca döner ve küresel mafsal kullanarak inşa edilebildiği kinematik analizle kanıtlanmaktadır. Son olarak, önerilen mafsal tiplerine göre farklı sayıda kesişim sayısına sahip hiperboloidler türetilmekte ve bunların hareket kabiliyetleri tartışılmaktadır.
Anahtar Kelimeler: Biçim değiştirebilen hiperboloidler, çift-çizel yüzeyler, kinetik strüktürler, strüktürel mekanizmalar.Manuscript Language: English
