Modélisation de l’objet

L’objectif de ce projet est de produire un pilier ou une colonne avec une modénature spécifique. Ce projet a été inspiré par le pilier de l’apprenti à la Rosslyn Chapel en Ecosse. Pour ce projet, on part d’une colonne torsadée pour en produire une maquette la plus fidèle possible.

Pilier de l’apprenti – Rosslyn Chapel (Source : http://www.undiscoveredscotland.co.uk/roslin/roslin/)

La forme de la colonne a été modélisée directement depuis Grasshopper. Il a fallu définir 9 polygones à 8 côtés disposés le long d’une ligne. Ceux-ci effectuent chacun une rotation afin de créer une surface de colonne torsadée à l’aide de l’outil « Loft ».

Utilisation de l’outil Loft pour la création de la surface

Surface obtenue

Modélisation des nervures de la maquette

1. Création des polylignes de base

A l’origine, l’objectif était d’intersecter la colonne créee avec, d’une part, une série de plans horizontaux et, d’autre part, avec une série de plan radiaux se déployant autour du centre de la colonne.

Pour les nervures verticales, j’ai commencé par définir une série de plans qui se forment orthogonalement à un arc de cercle horizontal. Ce sont ces plans qui intersectent la figure créée. Cependant, au moment d’utiliser l’outil Sweep2, il a été impossible de créer les nervures verticales. Ayant rencontré par ailleurs beaucoup de difficultés avec la disposition en polaire, j’ai opté pour une orientation de nervures plus simple et des plans d’intersection verticaux parallèles.

Les intersections horizontales sont définies selon des plans presque similaires à ceux qui ont permis de créer les polygones à la base de la forme. Ils ont été un peu décalés afin d’être sûr que ces plans intersectent bien les nervures verticales.

Polylignes de base notées Polylignes_A sur le fichier Grasshopper

Les intersections verticales ont donc été créées comme l’intersection entre les plans verticaux et la surface. Dans un second temps, les courbes obtenues ont été transformées en polylignes afin de faciliter l’impression.

Modélisation des courbes verticales

Polylignes de base notées Polylignes_B sur le fichier Grasshopper

2. Création des nervures

Les courbes horizontales finalement obtenues sont décalées afin d’obtenir une surface en forme d’anneau polygonal.

Résultat des nervures horizontales

Ensuite, on obtient les surfaces verticales en décalant également les polylignes obtenues et en créant une surface à partir de cela. J’ai différencié les premières et dernières nervures des autres nervures. Pour celles-ci, j’ai utilisé les courbes et pas les polylignes (pour une meilleure lisibilité de la forme aux extrémités).

Modélisation de la première et de la dernière nervure

Résultat de ces nervures verticales

Pour le reste des nervures, j’ai utilisé l’outil « Ruled Surface » afin de créer la surface qui se trouve entre les polylignes créées et les polylignes décalées. Enfin, j’ai fusionné toutes ces surfaces afin d’obtenir l’ensemble des nervures verticales.

Modélisation de toutes les nervures verticales

3. Création des encoches de nervures

Les nervures des surfaces horizontales ont été créées classiquement par différence avec les rectangles situés là où s’intersectent les deux types de surface.

Pour les nervures verticales, j’ai différencié les cas où la nervure se situe à gauche des anneaux horizontaux, à droite et le dernier cas correspond aux nervures d’extrémité. Cela me permet pour chaque cas de placer les encoches à l’intérieur des nervures.

Modélisation des nervures avec encoches dans le cas où les nervures sont à droite de l’anneau

Résultat pour les encoches des nervures de droite

On vient ensuite fusionner les différents types d’encoches pour faire la différence avec les nervures verticales.

Modélisation des toutes les nervures avec leurs encoches

4. Mise à plat des surfaces

Les nervures verticales ont été tournées pour se placer dans un plan horizontal. J’ai disposé les nervures de manière à ce qu’ils soient rangés dans l’ordre afin de faciliter le montage une fois la planche imprimée.

Etapes de mise à plat des nervures

Impression et montage

Lors de l’impression, j’ai finalement opté pour avoir des polygones complets plutôt que des anneaux afin d’obtenir une forme qui s’approche plus d’une colonne.

Plaque de carton bois imprimée

Maquette montée

Le résultat fini ressemble malheureusement assez peu à la surface de base modélisée sur Grasshopper. Il faudrait peut-être augmenter le nombre de surfaces verticales ou revoir la forme de base. L’autre option avec les nervures verticales disposées de manière radiale aurait permis une meilleure lisibilité de la forme. De plus, la maquette est peu contreventée et peu stable malgré le fait qu’il n’y a pratiquement pas de jeu au niveau des nervures. Cette disposition radiale peut aussi permettre de contreventer l’ensemble de la structure.

Complément

Après l’impression de la maquette, j’ai été en mesure de reprendre le fichier Grasshopper et de réussir à modéliser les nervures dans le cas de disposition radiale. Il est donc possible d’avoir une idée de ce qu’aurait pu être la maquette avec ce type de disposition.

Modélisation de la maquette si la disposition avait été radiale