2021-08-31 16:42

扎哈哈迪德建筑师事务所在威尼斯创作3D打印混凝土桥

扎哈·哈迪德建筑师事务所和苏黎世联邦理工学院建立了一个3D打印混凝土人行桥命名为纹状体在威尼斯它是独立式的,没有砂浆。这座16米长的桥名叫纹状体,是由计算和设计团队在扎哈·哈迪德建筑师事务所,被称为ZHACODE,与区块研究小组(BRG)在瑞士大学苏黎世联邦理工学院,incremental3D和Holcim。它由53块空心砌块建造而成,每块砌块由500层印刷混凝土印刷而成。该结构是一座未加固的拱桥,利用压力和重力保持其形状。工作室将3D打印的楔形元素(称为楔状体)排列成拱门和拱顶。

这座桥有一个双曲面甲板,在桥的两端各有一个俯冲的台阶式入口,从桥脚开始向上延伸。

ZHACODE联合创始人Shajay Bhooshan和BRG联合主管Philippe Block告诉Dezeen,“其目的是通过展示一种负责任的方式来设计其使用最广泛和持久的材料之一——混凝土,从而应对建筑、工程和建筑行业面临的挑战。

“为了做到这一点,我们从它最古老的智慧之一——砖石建筑中汲取灵感,并通过计算对其进行增强。”

工作室期待历史砖石拱顶为其设计提供信息,以一种允许结构载荷分布在基础上的方式放置印刷件,而不需要内部辅助支撑,如后张力电缆。

在施工过程中没有使用胶水或粘合剂,而是在组装过程中在每个印刷块之间放置氯丁橡胶垫,以控制摩擦和应力集中的程度。桥上增加了外部拉杆以吸收推力张力。

“索状结构的离散块仅在压缩时通过重力保持在一起,因此,所有块与单独的印刷层一起保持压缩,使用与哥特式大教堂或类似结构相同的原理犰狳保险库博山和布洛克说。

“正如历史上的砖石建筑所做的那样,几个世纪以来,纹状体确实可以快乐地站立,因为力的传递方式对混凝土来说非常自然,只通过压缩,应力非常低,也就是说对材料要求不高。”

与使用水平分层挤压技术的典型3D打印方法相比,该桥使用单个六轴机械臂在其53个区块上打印非均匀和非平行的层。

这53个板块每块花了84个小时印刷,而它的建造,包括基础浇筑、组装以及楼梯和甲板安装,花了35天。

通过创建中空的3D打印块,该结构旨在减少典型的材料使用和消耗。而其楔状结构和缺乏内部结构加固意味着该桥易于拆卸和重复使用。

这座桥被安装在欧洲文化中心在威尼斯建筑双年展作为展示未加固混凝土和计算设计能力的机会。

“我们想证明,当设计为无钢筋砌体系统时,3D打印的混凝土构件可以直接用作结构构件,”Bhooshan和Block说。

“不仅适用于直截了当的垂直结构,如墙壁或适度弯曲的结构,也适用于跨越空间的更具挑战性的结构。”