ENVS10003  Constructing  Environments    

 A01  LOGBOOK  

Hung-­‐Ju  Teresa  Tung  

WEEK  01:  Introduction  to  Construction  

COMPRESSION  ACTIVITY:    Compression  is  a  characteristic  of  mass  construction,  and  compression  &  tension  does  not  have  to  simultaneously  occur  in  a  structure.      The  block  tower  was  built  as  high  as  possible  with  the  blocks  stacked  on  top  of  each  other.  As  there  was  nothing  holding  the  structure  firmly  together,  the  tower  used  compression  to  support  the  load  (if  tension  was  present,  the  tower  would  not  be  able  to  stand,  because  the  load  cannot  be  held).      

Image  02:  Sketch  of  the  tower  with  one  block  taken  out  and  the  load  path  of  the  structure.    

Melbourne’s  Bluestone:      

Throughout  Melbourne,  bluestone  (also  known  as  basalt)  can  be  found  in  various  places  (eg.  The  Cathedral  on  Flinders  St).  Bluestone  is  an  igneous  rock  and  a  local  building  material  that  forms  from  volcanoes.  On  modern  bluestones,  lava  flow  can  be  seen,  as  bubbles  that  form  from  the  lava  are  captured  and  left  as  little  holes  on  the  stone  when  cooled.  The  streets  and  laneways  of  Melbourne  are  shaped  and  coloured  by  the  dark  colouring  of  basalt-­‐  this  coincides  with  Dr.  Margret  Grove  idea  that    ‘landscape  is  the  fundamental  background  to  the  constructed  city’.  Melbourne  is  well  known  for  its  grey  tone  of  environment.  

Image  01:  Sketch  plan  of  the  block  tower.   During  the  deconstruction  process,  the  tower  does  not  immediately  fall  apart,  as  the  forces  in  the  structure  hold  the  loads  in  place.  The  load  in  the  compression  force  will  choose  to  reach  the  ground  in  the  most  direct  route  possible,  and  in  the  case  of  a  missing  block,  the  load  will  divert  it’s  route.  Hence,  as  the  main  structure  still  exist,  a  few  missing  blocks  does  affect  the  standing  of  the  tower.    

Construction  materials  are  significant  in  shaping  the  result  of  a  structure.  Taking  into  consideration  of  the  potential  load  that  the  structure  will  hold,  and  the  environment  characteristics,  the  properties  of  strength,  stiffness  and  shape  of  a  material  needs  to  be  considered  before  utilized  in  the  construction  process.    In  general,  steel  (quite  strong  in  both  compression  and  tension)  is  stronger  than  timber,  while  brick/concrete  are  only  strong  in  compression.    Concrete  is  a  stiff  material,  whereas  carpet,  rubber  and  nylon  ropes  are  flexible  and  floppy.    There  are  three  different  types  of  shape:  mono-­‐dimensional  (linear),  bi-­‐dimensional  (planar)  and  tri-­‐dimensional  (volumetric).    

   

WEEK  01:  Knowledge  Map  

 

 

FRAME  ACTIVITY:    For  a  load  to  be  successfully  transferred  though  an  object,  it  needs  to  be  evenly  distributed,  with  minimal  pressure  and  with  a  balanced  centre.    The  formation  of  the  balsa  wood  structure  was  built  upon  a  large  base,  so  that  as  the  tower  continues  to  grow,  the  centre  will  not  shift,  and  the  pressure  can  be  reduced.  Considering  the  lightweight  of  the  balsa  wood,  a  skeletal  system  was  used  to  build  the  structure.  This  allows  the  loads  to  be  transferred  to  the  ground  in  an  efficient  way.  As  shown  in  Image  02,  the  tower  was  able  to  hold  the  load  from  the  sticky  tape,  but  it  leans  towards  the  right,  because  the  centre  is  unbalanced.      

Image  05:  Path  load  of  the  balsa  wood  structure.    

Image  06:    Sketch  of    balsa  tower.  

Initially,  the  tower  was  to  be  built  by  gluing  the  joints  together,  however,  waiting  for  the  glue  to  dry  was  inefficient  and  caused  the  structure  to  collapse  upon  any  load.  The  tower  was  completed  using  sticky  tape  instead.  This  resulted  in  the  formation  of  fixed  joint  –  as  the  sticky  tape  restricted  horizontal,  vertical  and  rotational  movements.    The  tower  was  constructed  with  varying  length  of  balsa  strips  -­‐  the  longer  ones  were  placed  vertically  to  create  height  and  the  shorter  ones  were  constructed  into  triangles  to  support  and  keep  the  structure  intact.      Strips  of  balsa  were  later  taped  together  to  form  a  frame  on  the  exterior.  This  longer  strip  aims  to  distribute  the  load  more  evenly,  and  provide  strength  to  the  whole  tower.      

Image  03:  The  main  structure  of  the  balsa  tower  under  

construction.    

 Image  04:  The  balsa  tower  standing  firm  under  the  stress  of  the  load.      

As  the  tower  tilts  towards  the  right,  tension  is  present  in  the  left  side  of  the  structure,  and  compression  is  in  the  right  side.  Tension  attempts  to  lift  the  tower  off  the  ground  on  the  left  side,  but  as  the  load  travels  down  to  the  ground,  the  structure  is  able  to  hold  itself.  Tension  and  load  path  are  working  in  opposite  directions.  

WEEK  02:  Structural  Loads  and  Forces  

   

WEEK  02:  Knowledge  Map  

GLOSSARY      Anisotropic:    Anisotropic  are  materials  that  exhibit  different  characteristics  and  properties  when  force  is  applied.    Battens:    A  long  flat  strip  of  metal  or  wood  fastened  onto  structure  to  hold  a  material  in  place.      Beams:    As  Ching  describes:  ‘Beams  are  rigid  structural  members  designed  to  carry  and  transfer  transverse  loads  across  space  to  supporting  elements’.      Column:  Columns  are  structural  members  designed  to  hold  loads  that  are  placed  at  either  side  of  its  ends.      Dead  Load:    Static  loads  that  is  permanent,  ‘comprising  the  self-­‐weight  of  the  structure  and  the  weight  of  building  elements,  fixtures  and  equipment’  (Ching  pp2.08).      Frame:  A  frame  is  a  rigid  structure  that  holds  the  shape  or  supports  the  load  of  an  external  force.    Isotropic:    Materials  that  display  similar  characteristics  and  properties  regardless  of  the  direction  the  force  are  applied.      Live  Load:    Any  load  that  is  not  applied  permanently  on  a  structure.  For  example,  snow,  humans,  furniture,  water  etc..    

     Load  Path:    A  path  that  allow  loads  to  move  towards  the  ground  in  the  most  direct  route  available.      Masonry:    Timber,  stone,  concrete  or  brick  work  by  a  mason.    Oscillate:  The  moving  of  a  structure  back  and  forth  at  a  constant  speed  due  to  its  magnitude  and  application  of  external  forces.      Point  Load:    A  load  that  is  situated  at  a  particular  point  or  position  on  a  structure.      Rafters:    A  performance  requirement  in  the  construction  system  that  holds  roof  battens  in  place.      

   

 

REFERENCES    Ching  FD.K  2008,  ‘Site  Analysis’,  in  F  Ching,  Building  Construction  Illustrated,  John  Wiley  &  Sons,  Inc.,  Hoboken,  New  Jersey.,  Canada,  pp.1.07.    Ching  FD.K  2008,  ‘The  Building’,  in  F  Ching,  Building  Construction  Illustrated,  John  Wiley  &  Sons,  Inc.,  Hoboken,  New  Jersey.,  Canada,  pp.2.02.    Ching  FD.K  2008,  ‘Building  Systems’,  in  F  Ching,  Building  Construction  Illustrated,  John  Wiley  &  Sons,  Inc.,  Hoboken,  New  Jersey.,  Canada,  pp.2.03.    Ching  FD.K  2008,  ‘Building  Systems’,  in  F  Ching,  Building  Construction  Illustrated,  John  Wiley  &  Sons,  Inc.,  Hoboken,  New  Jersey.,  Canada,  pp.2.04.    Ching  FD.K  2008,  ‘Loads  on  Buildings’,  in  F  Ching,  Building  Construction  Illustrated,  John  Wiley  &  Sons,  Inc.,  Hoboken,  New  Jersey.,  Canada,  pp.2.08.    Ching  FD.K  2008,  ‘Wind  Loads’,  in  F  Ching,  Building  Construction  Illustrated,  John  Wiley  &  Sons,  Inc.,  Hoboken,  New  Jersey.,  Canada,  pp.2.09.  Ching  FD.K  2008,  ‘Earthquake  Loads’,  in  F  Ching,  Building  Construction  Illustrated,  John  Wiley  &  Sons,  Inc.,  Hoboken,  New  Jersey.,  Canada,  pp.2.10.    Ching  FD.K  2008,  ‘Structural  Forces’,  in  F  Ching,  Building  Construction  Illustrated,  John  Wiley  &  Sons,  Inc.,  Hoboken,  New  Jersey.,  Canada,  pp.2.11.    Ching  FD.K  2008,  ‘Beams’,  in  F  Ching,  Building  Construction  Illustrated,  John  Wiley  &  Sons,  Inc.,  Hoboken,  New  Jersey.,  Canada,  pp.2.14.    

       ESD  and  Selecting  Materials  2014,  video  recording,  ENVS10003,  Australia.  By  Clare  Newton.    Framework  for  Analysing  Form  2014,  ENVS10003,  Australia.  By  Dr.  Alex  Selenitsch.    Melbourne's  Bluestone  2014,  video  recording,  ENVS10003,  Australia.  By  Dr.  Margaret  Grose.      Newton,  C  Basic  Structural  Forces  (I),  viewed  17  March  2014,  <  https://app.lms.unimelb.edu.au/bbcswebdav/courses/ENVS10003_2014_SM1/WEEK%2001/Basic%20Structural%20Forces%201.pdf>    W01  c1  Construction  Overview  2014,  video  recording,  ENVS10003,  Australia.  By  Clare  Newton.    W01  m1  Introduction  to  Materials  2014,  video  recording,  ENVS10003,  Australia.  By  Clare  Newton.    W01  s1  Load  Path  Diagrams  2014,  video  recording,  ENVS10003,  Australia.  By  Clare  Newton.    W02  c1  Construction  Systems  2014,  video  recording,  ENVS10003,  Australia.  By  Clare  Newton.    W02  s2  Structural  Joints  2014,  video  recording,  ENVS10003,  Australia.  By  Clare  Newton.    W02  s1  Structural  Systems  2014,  video  recording,  ENVS10003,  Australia.  By  Clare  Newton.