Dinamik Kalıp: Konuşlandırılabilen Kumaş Kalıp Kullanarak Döküm

Abstract

Kumaşların kalıp olarak kullanılması, özellikle konuşlandırılabilir yapılarla birleştirildiğinde tasarımda esneklik sağlayabilir. Bu ifadeyle ilgili olarak, bu çalışmanın amacı, döküm sürecinde sabitliği önlemek için konuşlandırılabilir yapı prensiplerine uygun kumaş kalıpların potansiyellerini araştırmaktır. Kumaş ile birleştirilen konuşlandırılabilir yaklaşım, çeşitli konfigürasyonlara ve yeniden kullanılabilirliğe izin vererek çalışmaya katkıda bulunmuştur. Bu araştırmada beş aşamaya dayanan tasarım odaklı bir metodoloji uyarlanmıştır: (1) katlama şablonu seçimi, (2) katlanma şablonunun dijital ortamda üretimi, (3) konuşlandırılabilir kumaş kalıp yapımı, (4) betonun dökülmesi ve (5) karşılaştırma. Üretilen fiziksel, hesaplamalı ve dijital modellerin form davranışlarının yanı sıra malzeme ilişkisinin de incelenmesi için çeşitli model ve dijital ortamlar kullanılmıştır. Ortak bir hedefe ulaşmak için araçlar ve zanaat arasındaki iş birliğini vurgulamak amacıyla form davranışlarının yanı sıra malzeme ilişkisini incelemek için çeşitli modeller ve ortamlar kullanılmıştır. Bu nedenle, dijital ortamların kullanımı, birbirine bağlı parametrelerle beslenen dinamik kalıp gibi karmaşık bir sistemin anlaşılmasında yardımcı olmuştur. Dijital simülasyonları ve döküm ürünlerini oluşturmaya yönelik çeşitli çalışmaların karşılaştırıldığı sonuçlar, birebir aynı olmasa da benzer nitelikler sergilemiştir. Modeller arasındaki farklar hem konuşlandırılabilir iskelet hem de kumaş için seçilen malzemelerin özellikleriyle bağdaştırılmıştır.

Keywords

• Döküm
• Konuşlandırılabilir Kalıp Sistemi
• Kumaş Kalıp
• Kumaş Şekillendirme
• Katlama

Dynamic Casting: Using Deployable Fabric Formwork

Abstract

The utilization of fabrics as formwork can facilitate a certain degree of flexibility in design, particularly when combined with deployable structures. Regarding this statement, the aim of this study is to explore the potential of a fabric formwork with deployable structure principles to prevent rigidity in the casting process. The deployable approach combined with fabric contributes to the study by allowing various configurations and reusability. A design-led methodology is adapted during this exploration based upon five phases: (1) crease pattern selection, (2) digital pattern creation, (3) deployable fabric formwork construction, (4) casting the concrete, and (5) comparing the physical model to computational model. Various models and mediums are used to examine the form behaviors along with the material relationship to highlight the collaboration between tools and craft to achieve a common goal. Therefore, the utilization of digital mediums is expected to improve the understanding of such a complex system as a dynamic mold fed by interdependent parameters. The results comparing the digital simulations and the several attempts to create the casting products displayed similar, if not identical, attributes. The differences between these models depend on the properties of the selected materials for both the deployable skeleton and the fabric.

Keywords

• Casting
• Deployable Mold System
• Fabric Formwork
• Fabric Mold
• Folding

References

1. Akçay Kavakoğlu, A. (2020). Beyond material—digital tectonics of fabric and concrete. In Werner, L and Koering, D (Eds.), Proceedings of the Conference on Education and Research in Computer Aided Architectural Design in Europe (eCAADe) 38, (pp. 89-96). http://dx.doi.org/10.52842/conf.ecaade.2020.1.089
2. Al Awwadi Ghaib, M., & Górski, J. (2001). Mechanical properties of concrete cast in fabric formworks. Cement and Concrete Research, 31(10), 1459–1465. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(01)00568-3
3. Baghi, A., Kalantari, S., & Baghi, A. (2022). Reconfigurable molds and a fabrication-aware design tool for manufacturing concrete grid structures. International Journal of Architectural Computing, 20(2), 420–433. https://doi.org/10.1177/14780771211030051
4. Çavuş, Ö., & Gönenç Sorguç, A. (2023). Learning from folding paper to develop folding mechanisms. Nexus Network Journal, 25(4), 925–944. https://doi.org/10.1007/s00004-023-00724-1
5. Elbasdi, A. G. & Alaçam, S. (2016). Miselyum esaslı bir materyalin esnek kalıp üzerindeki büyüme davranışı üzerine bir araştırma. Istanbul Technical University (Master Thesis.). http://hdl.handle.net/11527/13113
6. Elmas, S., & Alaçam, S. (2018). Tekstil ve betonun biraradalığı üzerine deneysel sorgulamalar. Betonart, 57, 78–83. http://hdl.handle.net/11527/19670
7. Forren, J. (2019). Intelligent systems and mass production of form tacit and explicit information in dynamic concrete molds. In Proceedings of International Conference on Computer-Aided Architectural Design Research in Asia (CAADRIA) 24 (pp. 705–714). https://doi.org/10.52842/conf.caadria.2019.2.705
8. Gönenç Sorguç, A., Hagiwara, I., & Arslan Selçuk, S. (2009). Origamics in architecture: A medium of inquiry for design in architecture. Metu Journal of the Faculty of Architecture, 26(2), 235–247. Scopus. https://doi.org/10.4305/METU.JFA.2009.2.12

9. Hawkins, W. J., Herrmann, M., Ibell, T. J., Kromoser, B., Michaelski, A., Orr, J. J., Pedreschi, R., Pronk, A., Schipper, H. R., Shepherd, P., Veenendaal, D., Wansdronk, R., & West, M. (2016). Flexible formwork technologies – a state of the art review. Structural Concrete, 17(6), 911–935. https://doi.org/10.1002/suco.201600117
10. Kostova, K., Ibell, T., Darby, A., & Evernden, M. (2019). A practical approach to fabric-formed concrete. In Proceedings of Fifth International Conference on Sustainable Construction Materials and Technologies (SCMT). http://dx.doi.org/10.18552/2019/IDSCMT5166
11. Le Quéré, C., Andrew, R. M., Friedlingstein, P., Sitch, S., Pongratz, J., Manning, A. C., ... Peters, G. P. (2018). Global carbon budget 2017. Earth System Science Data, 10(1), 405–448. https://doi.org/10.5194/essd-10-405-2018
12. Li, W., Lin, X., Bao, D. W., & Min Xie, Y. (2022). A review of formwork systems for modern concrete construction. Structures, 38, 52–63. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2022.01.089
13. Manelius, A. M. (2012). Fabric formwork: Investigations into formwork tectonics and stereogeneity in architectural constructions. (Doctoral dissertation, Royal Danish Academy). https://royaldanishacademy.com/en/case/fabric-formworkconcrete-structures
14. McCullough, M. (1996). Abstracting craft: The practiced digital hand. MIT Press. Oxford University Press. (n.d.). Craft. In Oxford Advanced Learner’s Dictionary. Retrieved July 8, 2024, from https://www.oxfordlearnersdictionaries.com/definition/english/craft_1
15. Popescu, M., Rippmann, M., Liew, A., Reiter, L., Flatt, R. J., Van Mele, T., & Block, P. (2021). Structural design, digital fabrication and construction of the cable-net and knitted formwork of the KnitCandela concrete shell. Structures, 31, 1287–1299. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2020.02.013
16. Rivas-Adrover, Esther. (2015). Deployable structures. Laurence King Publishing. https://www.researchgate.net/publication/313888454_Deployable_Structures
17. Tang, G., & Pedreschi, R. (2015). Deployable gridshells as formwork for concrete shells. In Proceedings of IASS Annual Symposia (Vol. 2015, No. 1, pp. 1-12). International Association for Shell and Spatial Structures (IASS)
18. Tang, G., & Pedreschi, R. (2015). Deployable gridshells as formwork for concrete shells. In Proceedings of International Association for Shell and Spatial Structures (IASS) Annual Symposia (2015)1 (pp. 1–12).
19. Wagiri, F., Shih, S.-G., Harsono, K., & Lin, J.-Y. (2023). Application of fabric formwork based on a truchet tiling pattern for planar surfaces. Nexus Network Journal, 25(4), 867–885. Scopus. https://doi.org/10.1007/s00004-023-00657-9
20. West, M. (2017). The fabric formwork book: Methods for building new architectural and structural forms in concrete. In A. W. Ewert, D. S. Mitten, J. R. Overholt (Eds.), Natural environments and human health. Routledge. https://doi.org/10.1079/9781845939199.0000
21. Veenendaal, D., M. West, and P. Block. (2011). History and overview of fabric formwork: using fabrics for concrete casting. Structural Concrete (12)3, 164–177. https://doi.org/10.1002/suco.201100014