Przeprojektowywanie morfologii minimalnie sztywnych szkieletów szachownicowych

Przedmiotem pracy jest przeprojektowywanie morfologii płaskich szkieletów o strukturze prostokątnej szachownicy i minimalnej sztywności. Morfologie to konfiguracje komórek sztywnych rozproszonych między komórkami niesztywnymi. Szkielet minimalnie sztywny – morfologia minimalna - ma najmniejszą dopuszczalną liczbę komórek sztywnych. Morfologie minimalne są oszczędne, zawierają minimum elementów i połączeń. Są one bardzo zróżnicowane wizualnie, tworząc bogatą przestrzeń projektową. Można je łatwo ręcznie zaprojektować na kartce papieru metodą wielokrotnego rozszerzania mniejszych szkieletów sztywnych, jak to pokazał autor w pracy wcześniejszej. Praca obecna przedstawia prostą manualną metodę przeprojektowywania morfologii minimalnych, polegającą na przesuwaniu jedna po drugiej komórek sztywnych, które są singlami w warstwach komórek. Metoda ta może być łatwo zastosowana do praktycznej rekonfiguracji obiektów fizycznych o morfologii minimalnej – budynków, obiektów wnętrzarskich i mebli. Pokazano szereg zastosowań metody do zaprojektowania różnorodnych morfologii minimalnych – liniowych, rozgałęzionych, rozproszonych, regularnych i chaotycznych, które mogą spełnić rozmaite praktyczne i estetyczne wymagania architektów, projektantów wnętrz i projektantów mebli.

The paper deals with the morphology redesign of planar minimally rigid chessboard-like rectangular frames. Morphologies are patterns of rigid cells dispersed among non-rigid cells. A minimally rigid frame – minimal morphology - has the lowest possible number of rigid cells. Minimal morphologies offer economy by minimizing the number of structural elements and joints. Such morphologies can be very diverse visually, they form a rich design space. They can be easily manually designed with pen-and-paper by recursively expanding smaller rigid frames, as shown by this author in a previous paper. The present paper develops a simple manual pen-and-paper minimal-morphology redesign method based on moving around one-byone rigid cells that are single in a layer of cells. The approach can be easily applied to practically reconfiguring physical objects with minimal morphologies – building frames, interior frames, and furniture. Several applications of the redesign method are shown, producing diverse morphologies – linear, branched, dispersed, regular, and chaotic, which can satisfy varied practical and esthetic requirements of architects, interior designers, and furniture designers.