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研究生： 王威舜
Wang, Wei-Shun
論文名稱： 以曲線折板工法建構曲面
Curved Folding for Constructing Curved Surface
指導教授： 薛丞倫
Shueh, Cheng-Lun
共同指導教授: 杜怡萱
Tu, Yi-Shuan
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 規劃與設計學院 - 建築學系
Department of Architecture
論文出版年： 2020
畢業學年度： 109
語文別： 中文
論文頁數： 48
中文關鍵詞： 自由曲面 、曲線彎折 、製程的參數化
外文關鍵詞： Free-Form Surface, Curved Folding, Parametric Fabrication
相關次數： 點閱：116  下載：47 
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    • 自由曲面的建構需要相當繁複的工序及高成本。透過設計曲線的編排與彎折的角度來將平面上的曲線彎折成為曲面；鐵皮透過彎折成為型抗結構，使之成為了重量輕且便宜的建材，且根據原材料特性(金屬捲長向無限延伸)進行加工的方式得以大量生產。本研究將以曲線彎折作為決定曲面型態的手法；以現有鐵皮加工方式作為依據衍伸一套此型態專屬的的工法。

    本研究以曲線彎折作為決定曲面型態的手法，達到彎折後就能承受自重的型抗能力與曲線編排的精準性；研究現有鐵皮加工方法，並以此為依據衍伸一套此型態專屬的的工法，達到自由曲面建構縮減工序且降低成本的初始目標。最終以1:1實作做為驗證與討論。

    研究目標為透過折板加工方式本質的探討，創造一種別於以往自由曲面的建構邏輯，最後根據研究成果的極限延伸此工法的泛用性，並歸納出相應的空間需求與曲面類型。

    The construction of free-form surfaces requires quite complicated procedures and high costs. Curve folding can make the flat material be folded into the corresponding curved surface by the hemming through the arrangement of the curve and the angle of the bending. The corrugated iron sheet is bent into a shape-resistant structure and processed according to the characteristics of the infinite extension of the sheet length.Therefore, it has become a light and cheap building material.

    This research intends to construct a free-form surface with a curve folding method to achieve the shape resistance that can bear its own weight after bending and the accuracy of curve arrangement. And then design a set of more efficient and economical construction methods from researching the processing of corrugated iron sheet.

    The research goal is to create a construction logic that different from previous methods by discussing the essence of the folding process. Finally, according to the limits of the research results summarize the corresponding space requirements and surface types.

    第一章 緒論 1.1 研究背景 ............................................................................................1 1.2 簡化自由曲面的建構工序 ............................................................................................3 1.3 鐵皮浪板的出現 ............................................................................................4 1.4 當曲線摺痕取代直線摺痕 ............................................................................................4 1.5 研究架構 ............................................................................................5 第二章 案例研究 2.1 曲線彎折 ............................................................................................6 2.2 案例 : 以曲線彎折作為手法的參數曲面單元 ............................................................................................6 2.3 決定單元型態 ............................................................................................9 第三章 研究方法 3.1 曲線彎折型態控制 ............................................................................................10 3.2 以軟體控制曲線彎折型態 ............................................................................................12 3.3 曲線控制對型態的影響 ............................................................................................12 3.4 角度變化 ............................................................................................15 3.5 鋼折板加工方式 ............................................................................................17 第四章 曲線參數編排與材料分割 4.1 分析曲面凹凸後分布曲線 ............................................................................................19 4.2 曲線間距調控 ............................................................................................20 4.3 材料切割與放樣 ............................................................................................21 4.4 雙折邊單元與板材切割 ............................................................................................22 第五章 參數化製程與機具設計 5.1 現有滾壓機具與運行軌跡設定 ............................................................................................24 5.2 機具設計進程 ............................................................................................25 5.3 製程參數化 ............................................................................................27 5.4 機具細部與實作 ............................................................................................28 5.5 自動彎折過程與結果 ............................................................................................31 第六章 施作過程設計與空間型態衍伸 6.1 型態與機能搭配 ............................................................................................33 6.2 拒攤性與角度固定件 ............................................................................................35 6.3 工法系統統整 ............................................................................................37 第七章 1:1實作 7.1 決定原型 ............................................................................................40 7.2 實作流程設定 ............................................................................................40 7.3 整體單元與尺度 ............................................................................................42 7.4 實際施工順序 ............................................................................................43 第八章 總結與建議 8.1 研究結論 ............................................................................................46 8.2 尚未解決問題與建議 ............................................................................................47 參考文獻 ............................................................................................48

    洪鳳雅，《台灣鐵皮屋住宅現象之研究-以台南為例》，《A study on the illegal gauge steel roof construction in Taiwan - in case of Tainan 》，2009
    陳嘉澤，《以設計力介入鐵皮屋居住品質改善之研究》，《A study of improvement living under rooftop additions of corrugated sheet metal by product design》，2016
    Zeynep Bacinoglu，《Developable surfaces with curved creases》，2008
    Mitani&Igarashi，《Interactive design of planar curved folding by reflection》，2011
    Zeynep Bacinoglu，《Curved It : Adesign tool to intereate making with curved folding into digital design process》，2018

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