可拆卸组装稳定的3D 打印混凝土桥梁设计
Striatus 是一座拱形非加固砌体人行桥,由 3D 打印设计的混凝土块组成,组装时无需砂浆。这座 16×12 米的人行天桥将建筑大师的传统技术与先进的计算设计、工程和机器人制造技术相结合,是同类产品中的首创。
Striatus “这个名字反映了它的结构逻辑和制造工艺。混凝土是按与主要结构力正交的方向分层印制的,从而创造出一种无需加固的 “条纹状 “压缩缆车结构。
3D打印技术可用于建造承重混凝土结构,这种结构所需的材料要少得多,而且不需要钢筋或砂浆。联邦理工学院(ETH)的建筑师和工程师与扎哈-哈迪德建筑事务所(Zaha Hadid Architects)及其他业内合作伙伴合作,在威尼斯的一座人行天桥上展示了这一技术的应用。
尽管钢筋混凝土建筑会产生大量的二氧化碳排放,但全世界仍有数以百万计的新建筑在使用钢筋混凝土。在这方面,钢筋使用的钢材和混凝土使用的水泥尤其成问题。现在,联邦理工学院的研究人员在一个实际项目中提出了减少这两种材料的方法。
布洛克研究小组与扎哈-哈迪德建筑师事务所的计算与设计小组合作,在威尼斯的一个公园里建造了一座 12×16 米的拱形人行桥,完全没有钢筋。
这种被称为 “Striatus “的建筑采用了一种加固工艺,用混凝土块建成的拱桥与传统的砖石桥非常相似。这种只产生压缩力的结构可以将力传导到在地面上捆绑在一起的基脚上。这种干装配式结构仅因其几何形状而稳定。
研究人员与 Incremental3D 公司合作开发的 3D 打印混凝土是一种全新的技术。这种混凝土不是以通常的方式水平浇注,而是以特定的角度浇注,使其与压缩力的流向正交。这样,砌块中的打印层就能很好地压在一起,而无需加固或后张。Holcim 公司正是为此开发了 3D 打印机专用的混凝土墨水。
ETH 教授菲利普-布洛克(Philippe Block)说: “这种精确的 3D 混凝土打印方法使我们能够将传统拱形建筑的原理与数字混凝土制造相结合,只在结构需要的地方使用材料,而不会产生浪费。”
由于这种结构不需要砂浆,因此积木可以拆卸,然后在不同的位置重新组装。如果不再需要这种建筑,只需将材料分离并回收即可。