A pesquisa de Kuan-Ting Lai, desenvolvida como "Sistemas Reconfiguráveis de Tensegridade", é uma exploração das capacidades do princípio estrutural no desenvolvimento de estruturas variáveis na arquitetura.
O projeto, um protótipo de cilindros pneumáticos e painéis de policarbonato, explora diferentes métodos de reconfiguração a partir das regras básicas da tensegridade, evidenciando uma potencialidade para brindar diferentes condições de iluminação ou ventilação.
Descrição pelo autor. O projeto explora as possibilidades de utilizar os princípios da tensegridade para construir um sistema estrutural que possa reconfigurar-se. A investigação começa com a compreensão das regras básicas da tensegridade. Em seguida são explorados os métodos de reconfiguração de estruturas de tensegridade e, finalmente, feita a construção do protótipo.
Existem três objetivos principais neste projeto: reconfigurabilidade, capacidade de resposta e implantação. A estrutura pode proporcionar vários espaços arquitetônicos e diferentes condições de iluminação ou ventilação. Além disso, o sistema é transportável e pode ser instalado em estruturas existentes, ou seja, como um pavilhão ou implantado como uma estrutura de tenda auto-suficiente. Isso pode ser alcançado com a mesma disposição de componentes, mas com diferentes métodos de ancoragem.
Tensegridade é um sistema estrutural único que consiste em componentes de tensão contínuos e componentes de compressão descontínuos. Cada elemento do sistema recebe uma carga de tração ou compressão. Devido a esse particular comportamento estrutural, o projeto desenvolveu-se com um enfoque baseado na geometria para aproximar os estados de equilíbrio do sistema.
O alcance centrou-se no projeto de um suporte paralelo, com 4 elementos tensores conectados a cada extremo deles. A reconfiguração se realiza ajustando as longitudes do suporte. A abordagem de variar o comprimento do suporte não é apenas escolhida porque o número de suportes é menor do que as cordas, mas também a mudança no comprimento do suporte tem uma influência significativamente maior na geometria geral. O software Kangaroo 2 foi utilizado em estudos cinemáticos para entender como o sistema adapta uma forma quando um comprimento da haste varia.
Com base no conhecimento construído a partir dos estudos geométricos, foi projetado e construído um protótipo com 13 unidades. Os elementos de compressão são atuadores pneumáticos e os elementos de tensão são substituídos por painéis flexíveis de policarbonato. A principal característica deste projeto é que o sistema consiste em apenas dois elementos - atuadores e painéis. O primeiro aciona a estrutura enquanto recebe cargas de compressão, ao mesmo tempo que os painéis, que proporcionam sombras, atuam como membros da tração. O sistema pode ser controlado e formar as configurações desejadas usando princípios de tensegridade.
Projeto: Kuan-Ting Lai, ITECH MSc. 2016 Tese de Máster, Universidad de Stuttgart
Assessores da Tese: Axel Körner, Anja Mader
Supervisor da Tese: Prof. Dr.-Ing. Jan Knippers - Inst. de Estructuras Edilicias& Diseño Estructural
Segundo Supervisor: Prof. Achim Menges - Inst. de Diseño Computacional
Pessoas que apoiaram e ajudaram no projeto: Martin Alvarez, Jan Brütting, Chen Chen, Hojoong Chung, Joshua Few, Ting-Chun Kao, Yen-Cheng Lu, Riccardo Manitta, Erik Martinez, Artyom Maxim, Michael Preisack, Jasmin Sadegh, Alexander Wolkow
