Os domos geodésicos foram popularizados por Buckminster Fuller nos anos 50. Desde a sua introdução, as cúpulas geodésicas foram construídas para muitos usos, incluindo casas, contêineres e estruturas para o espaço exterior. O nome da cúpula é dos acordes da estrutura que criam grandes arcos, também conhecidos como geodésicos. A forma da cúpula é útil porque é aproximadamente esférica e tem um grande volume em relação à sua área de superfície. Além disso, os acordes da estrutura distribuem cargas ao redor do volume interior, como uma concha. Existem muitos tipos de esferas geodésicas e cada uma possui propriedades geométricas únicas. As fórmulas para calcular a maioria das esferas estão muito vinculadas a incluir aqui, portanto, use as referências e os recursos fornecidos para determinar as especificações de construção. No entanto, dois tipos de domos geodésicos muito populares são dados abaixo.
Coisas que você precisa
- Calculadora
- Lápis
- Papel
- Balsa ou varas de basswood
- Pinos retos
Planejamento e Design
Determine o propósito da cúpula geodésica e qual o tamanho da cúpula. Como a cúpula é esférica, um diâmetro ou raio é uma maneira apropriada de descrever o tamanho.
Depois que o tamanho for determinado, encontre o tipo desejado de cúpula geodésica a partir das referências e recursos. Por simplicidade, dois tipos de cúpula são descritos aqui - icosaédrico e icosaédrico truncado. Ambos os tipos são compostos por polígonos regulares.
Um icosaedro tem 20 faces e é composto por triângulos equiláteros. Embora se aproxime vagamente de uma esfera, o icosaedro é fácil de construir e pode incorporar muitas variações. Uma cúpula geodésica icosaédrica omite 1, 5 ou 15 faces de um icosaedro, dependendo da forma desejada.
Para calcular o comprimento da corda, determine o raio externo máximo ou o raio interior mínimo do poliedro. O raio externo máximo dará o tamanho da área de cobertura da estrutura e o raio interno mínimo indica o volume utilizável da cúpula.
Para o raio exterior máximo:
Comprimento da corda = Raio externo máximo / 0, 95106
Para o raio interior mínimo:
Comprimento da corda = Raio interior mínimo / 0, 7756
Há apenas um comprimento de corda para uma cúpula geodésica icosaédrica, então os cálculos estão completos.
Um icosaedro completo tem 20 faces, 30 cordas e 12 vértices ou nós.
Uma forma muito popular de cúpula geodésica é a cúpula geodésica icosaédrica truncada. Aparente de seu nome, esse tipo de domo geodésico é criado a partir de um icosaedro modificado. Um icosaedro truncado tem 32 faces, 90 cordas e 60 vértices ou nós. Ao contrário do icosaedro, o icosaedro truncado é composto de duas formas - hexágonos regulares e pentágonos regulares.
Assim como na cúpula geodésica icosaédrica, o comprimento da corda da cúpula geodésica icosaédrica truncada pode ser encontrado em relação ao raio.
Comprimento da corda = Raio externo máximo / 2.47801
Para o raio interior mínimo:
Comprimento da corda = Raio Interior Mínimo / 2.42707
Embora haja apenas um comprimento de corda para um icosaedro truncado, sugere-se que os hexágonos e pentágonos regulares sejam triangulados. A maneira mais fácil de fazer isso é construir os hexágonos e pentágonos com triângulos equiláteros. O hexágono não será afetado pela introdução de triângulos equiláteros, porém os pentágonos construídos com triângulos equiláteros se expandirão tridimensionalmente, quebrando o plano da esfera circunferencial. Se isto não for desejado, um segundo comprimento de corda pode ser introduzido para triangular o pentágono com triângulos isósceles. Triângulos que não quebrarão o plano do pentágono terão o comprimento do acorde:
Corda Interior do Pentágono = Cordão Exterior do Pentágono / 1.17557
Caso contrário, os comprimentos de corda podem aproximar a forma da esfera. Os comprimentos de corda dentro dos hexágonos e pentágonos seriam:
Comprimento do Acorde Interior = Raio Exterior x [2 x sin (Ângulo do Arco / 2)]
Esta fórmula funcionará para os acordes com qualquer forma geodésica aproximando uma esfera.
Depois de calcular os acordes, teste os cálculos fazendo um modelo em escala de balsa ou basswood da cúpula geodésica. Use pinos retos para os vértices ou intersecções de acordes. Lembre-se de que os acordes foram calculados como linhas sem dimensões. Encontre a profundidade das conexões, a partir do vértice, e multiplique esta dimensão por 2 vezes. Subtraia isso do comprimento do acorde calculado, e este é o comprimento em escala a ser cortado para o modelo.
