<aside>
🆕
OSforGH v1.18.0 以降が必要です(GNL Analysis の入力 27「F0 after Fpre」,大きなモデル用の疎行列ソルバー,入力 28「rod curve」を使います)。先に Example of staged geometrically nonlinear analysis of a tensegrity unit (SETS) を読んでおくと,このページが理解しやすくなります。
</aside>
<aside>
🆕
v1.18.0(2026.10.08)の更新: ボールチェーンの「なじみ」を rod curve で入れ,輪ゴムの力を P = 15.4 N(描いた設計と同じ組立ての形になる力)にしました。昆布の値も引張試験の再整理の結果にしました。数値と図はすべてこの条件のものです。以前の版(線形のチェーン,P = 26 N)では,自重だけでチェーンの一部が最小の破断荷重を超えていましたが,なじみを入れると自重後のチェーンの張力は最大 51 N で,実物が立っていることと合います。
</aside>
このページでは,昆布とボールチェーンのテンセグリティユニット(SETS)を 32 個つないだパビリオンを,組み立ての順序どおりに解析する。1 つの GNL Analysis の中で,次の 4 つの段階を続けて解く。
- 全部のユニットで,輪ゴムでチェーンの中央(S フック)を引き寄せる
- その形で昆布を無応力のまま結び,輪ゴムを外す
- 自重をかける(自重は部材の断面積 A と単位体積重量 rho から自動で計算する)
- 上から鉛直荷重をかけ,倒れるまで追う
入力が多く,順序も少し複雑なので,どの入力が何を表し,どこで使われ,どの順に計算されるかを 1 つずつ説明する。
1. 対象のパビリオン
- ユニットは Example of staged geometrically nonlinear analysis of a tensegrity unit (SETS) と同じもの(スギの圧縮材 750 mm × 6 本,ボールチェーン 24 本,昆布の三角形 8 つ)。
- 配置は SeaweedPavilion_251016.3dm のとおり。ユニットを縦に置き(1 組の圧縮材が鉛直),格子の上に 32 個並べる。4 本の脚(各 4 ユニット)と,その上で十字に交差する梁(16 ユニット)からなる。高さは約 2.38 m。
- ユニットには 2 種類(A と,A を z 軸まわりに 90° 回した B)があり,市松模様に交互に並ぶ。
- 格子の間隔は 542.5 mm(= 圧縮材の軸のずれ a 167.5 mm + 圧縮材の長さの半分 375 mm)。
- 接合: あるユニットの圧縮材の先端が,隣のユニットの直交する圧縮材の側面(そのユニットの中心から a の位置)に突き当たる。この 128 か所をピンとする。
- 支点: 地面に接する 8 本の圧縮材の下端をピン支持(x, y, z を拘束)。
- モデルの大きさ: 節点 2880,要素 4224(圧縮材 1152,金具 768,チェーン 1536,昆布 768)。
2. 前段:ユニット 1 個を縦に置いた解析
パビリオンの前に,ユニット 1 個を縦に置いて上から押す解析も行った(zip の SETS_unit_vertical.3dm / .gh)。
- 1 組の圧縮材を鉛直にし,その 2 本の下端で立たせる(高さ 750 mm)。