โดมทางธรณีวิทยาได้รับความนิยมจาก Buckminster Fuller ในปี 1950 ตั้งแต่การแนะนำของพวกเขาโดมทางธรณีวิทยาได้ถูกสร้างขึ้นสำหรับการใช้งานจำนวนมากรวมถึงบ้านภาชนะบรรจุและโครงสร้างสำหรับพื้นที่รอบนอก ชื่อของโดมนั้นมาจากคอร์ดของโครงสร้างที่สร้างส่วนโค้งที่ยิ่งใหญ่หรือที่เรียกว่า geodesics รูปทรงของโดมมีประโยชน์เพราะมีลักษณะเป็นทรงกลมและมีปริมาณมากเมื่อเทียบกับพื้นที่ผิวของมัน นอกจากนี้คอร์ดของโครงสร้างจะกระจายโหลดไปรอบ ๆ ปริมาตรภายในเช่นเปลือกหอย มีทรงกลมทางธรณีวิทยาหลายประเภทและแต่ละแห่งมีคุณสมบัติทางเรขาคณิตที่เป็นเอกลักษณ์ สูตรสำหรับการคำนวณของทรงกลมส่วนใหญ่นั้นเกินกว่าที่จะรวมไว้ที่นี่ดังนั้นให้ใช้การอ้างอิงและทรัพยากรที่มีให้เพื่อกำหนดข้อกำหนดการก่อสร้าง อย่างไรก็ตามสองประเภทโดมธรณีวิทยาที่ได้รับความนิยมมากได้รับด้านล่าง
สิ่งที่คุณต้องการ
- เครื่องคิดเลข
- ดินสอ
- กระดาษ
- Balsa หรือไม้ basswood
- หมุดตรง
การวางแผนและออกแบบ
กำหนดวัตถุประสงค์สำหรับโดมเนื้อที่และขนาดของโดมที่ควรจะเป็น เนื่องจากโดมเป็นทรงกลมเส้นผ่านศูนย์กลางหรือรัศมีจึงเป็นวิธีที่เหมาะสมในการอธิบายขนาด
หลังจากกำหนดขนาดแล้วให้หาชนิดของโดมเนื้อที่ต้องการจากการอ้างอิงและแหล่งข้อมูล เพื่อความเรียบง่ายมีการอธิบายโดมสองแบบที่นี่ - icosahedral และ icosahedral ที่ถูกตัดทอน ทั้งสองประเภทประกอบด้วยรูปหลายเหลี่ยมปกติ
icosahedron มี 20 หน้าและประกอบด้วยสามเหลี่ยมด้านเท่า แม้ว่ามันจะมีความคลาดเคลื่อนกับทรงกลมอย่างหลวม ๆ แต่ icosahedron นั้นสามารถสร้างได้ง่ายและสามารถรวมหลายรูปแบบได้ โดมมาตรวิทยาไอโซโทปนั้นมีใบหน้า 1, 5, หรือ 15 หน้าออกมาจากรูปทรงไอโซฮาเดรอนขึ้นอยู่กับรูปแบบที่ต้องการ
ในการคำนวณความยาวคอร์ดให้กำหนดรัศมีภายนอกสูงสุดหรือรัศมีการตกแต่งภายในขั้นต่ำของรูปทรงหลายเหลี่ยม รัศมีภายนอกสูงสุดจะทำให้ขนาดของรอยเท้าของโครงสร้างและรัศมีการตกแต่งภายในขั้นต่ำแสดงถึงปริมาณการใช้งานของโดม
สำหรับรัศมีภายนอกสูงสุด:
ความยาวคอร์ด = รัศมีภายนอกสูงสุด / 0.95106
สำหรับรัศมีการตกแต่งภายในขั้นต่ำ:
ความยาวคอร์ด = รัศมีการตกแต่งภายในขั้นต่ำ / 0.75576
มีความยาวเพียงหนึ่งคอร์ดสำหรับโดม geosahedral geosicic ดังนั้นการคำนวณจึงเสร็จสมบูรณ์
icosahedron สมบูรณ์มี 20 ใบหน้า 30 คอร์ดและ 12 จุดยอดหรือโหนด
รูปแบบโดมเนื้อที่ได้รับความนิยมมากคือรูปทรงโดมมาตรวิทยาที่ถูกตัดทอน เห็นได้ชัดจากชื่อของมันประเภทโดมธรณีวิทยานี้สร้างขึ้นจาก icosahedron ที่ดัดแปลงแล้ว icosahedron ที่ถูกตัดทอนมีใบหน้า 32, 90 คอร์ดและ 60 จุดยอดหรือโหนด ซึ่งแตกต่างจาก icosahedron, icosahedron ที่ถูกตัดทอนนั้นประกอบด้วยสองรูปร่าง - รูปหกเหลี่ยมปกติและรูปห้าเหลี่ยมปกติ
เช่นเดียวกับโดม geodesahedral geodesic ความยาวคอร์ดของ geodesic geodesic โดมที่ถูกตัดทอนนั้นสามารถพบได้เมื่อเทียบกับรัศมี
ความยาวคอร์ด = รัศมีภายนอกสูงสุด / 2.47801
สำหรับรัศมีการตกแต่งภายในขั้นต่ำ:
ความยาว Chord = รัศมีการตกแต่งภายในขั้นต่ำ / 2.42707
แม้ว่าจะมีความยาวเพียงหนึ่งคอร์ดสำหรับ icosahedron ที่ถูกตัดทอน แต่ก็แนะนำให้ใช้รูปหกเหลี่ยมและรูปห้าเหลี่ยมปกติ วิธีที่ง่ายที่สุดคือการสร้างรูปหกเหลี่ยมและรูปห้าเหลี่ยมด้วยรูปสามเหลี่ยมด้านเท่า รูปหกเหลี่ยมจะไม่ได้รับผลกระทบจากการแนะนำรูปสามเหลี่ยมด้านเท่า แต่อย่างไรก็ตามรูปห้าเหลี่ยมที่สร้างด้วยรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าจะขยายสามมิติทำลายเครื่องบินของทรงกลมเส้นรอบวง หากไม่ต้องการสิ่งนี้ความยาวคอร์ดที่สองสามารถนำมาใช้เพื่อระบุสามเหลี่ยมเพนตากอนด้วยสามเหลี่ยมหน้าจั่ว สามเหลี่ยมที่ไม่ทำให้เครื่องบินห้าเหลี่ยมแตกจะมีความยาวคอร์ด:
Chord เพนตากอนภายใน = Chord เพนตากอนภายนอก / 1.17557
มิฉะนั้นความยาวของคอร์ดสามารถประมาณรูปร่างของทรงกลม ความยาวของคอร์ดในรูปหกเหลี่ยมและรูปห้าเหลี่ยมจะเป็น:
ความยาว Chord ภายใน = รัศมีภายนอก x [2 x sin (มุมโค้ง / 2)]
สูตรนี้จะใช้ได้กับคอร์ดที่มีรูปแบบทางธรณีวิทยาใด ๆ ที่ใกล้เคียงกับทรงกลม
หลังจากการคำนวณคอร์ดทดสอบการคำนวณโดยสร้างแบบจำลองมาตราส่วน balsa หรือ basswood ของโดมเนื้อที่ ใช้หมุดตรงสำหรับจุดยอดหรือจุดแยกคอร์ด โปรดจำไว้ว่าคอร์ดได้รับการคำนวณเป็นบรรทัดที่ไม่มีมิติ ค้นหาความลึกของการเชื่อมต่อจากจุดสุดยอดและคูณมิตินี้ด้วย 2 ลบออกจากความยาวคอร์ดที่คำนวณได้และนี่คือความยาวที่ปรับขนาดสำหรับแบบจำลอง
