Fullerschalen – Ontwerp en Optimalisatie van Discrete Schaalstructuren Gebaseerd op Regelmatige Veelvlakken

Het doel van dit project is om een nieuwe groep van lichtgewicht schaalstructuren te ontwikkelen op basis van het efficiënte en elegante concept van Fuller koepels.

Hoewel schaalconstructies behoren tot de meest materiaalefficiënte structuren om grote overspanningen te realiseren, worden ze zelden gebouwd omwille van de hoge ontwerp- en bouwkosten. Fuller koepels daarentegen hebben een zeer regelmatig, driehoekig patroon dat hun ontwerp en assemblage vereenvoudigt. Dit patroon is afgeleid van de projectie van een regelmatig veelvlak op het oppervlak van een bol. Richard Buckminster Fuller patenteerde de Fuller koepel in 1954, en beweerde daarbij dat deze structuur materiaal-efficiënter is dan eender welk ander constructietype door het regelmatige patroon. Echter, de ronde vorm van de Fuller koepel beperkt de toepassingsmogelijkheden ervan.

In dit project wordt het concept van Fuller koepels uitgebreid naar "Fuller schelpen": schalen met verschillende vormen (zoals kegels en hyperboloïden) die zijn onderverdeeld in driehoeken volgens dezelfde principes als de Fuller koepel. Dit zal het bestaande ontwerpregister voor schaalstructuren verruimen. De structurele performantie van Fuller koepels en schalen zal worden onderzocht met behulp van innovatieve structurele analyse- en optimalisatiemethoden. De technieken voor het ontwerpen en dimensioneren van Fuller schalen zullen worden toegepast in een gebruiksvriendelijke software toolbox voor het 3D-modeleringsprogramma Rhinoceros; en de onderzoeksresultaten zullen worden geïllustreerd door middel van een prototype paviljoen.