
3D打印技術應用
不久前,一座造型獨特的拱形磚橋出現在今年的威尼斯國際建筑雙年展 (Giardini della Marinaressa) 的場地上,引起了路人的好奇與關注。

它名為 「Striatus 」,是一座 16x12 米的人行天橋。由 3D 打印的預制混凝土板組裝而成。
流暢的外形依靠其自身張力即可站立,無需依靠任何鋼筋或粘合劑加固,是一座將傳統建筑技術與先進的計算機設計、工程和機器人制造技術相結合的建筑作品。

Striatus 是由 Zaha Hadid Architects的算法設計研究組(ZHACODE)、ETHZ(瑞士蘇黎世聯邦理工學院)、incremental3D(in3D)共同合作的一個項目,并由 Holmic 付諸實現。

Striatus 的設計展現了傳統磚石構造和先進技術的完美結合,同時也提供了一種能讓預算減半的建造思路:和傳統鋼筋混凝土樓板制造工藝相比,運用Striatus 的設計和制造方法能節約 70% 的混凝土用量,甚至還可以節約 90% 的鋼材!

不光如此,易于組裝和可重復使用的優點未來也許將真正顛覆建筑業——改變我們設計和建造建筑的根本,究竟如何實現?今天就讓我們一窺究竟。

設計流程
設計團隊通過 Striatus 的設計,試圖建立起一種新的混凝土語言,以幾何力學為原則,探索建筑形體的力量與強度。集成設計、工程、制造和施工,Striatus 項目也的確重新定義了傳統的跨學科關系。

通過使用開源計算框架 COMPAS 進行復雜計算,得到十分精確的構件參數,共計 53 塊混凝土組件,從而形成不需要砂漿或鋼筋的“條紋”式壓縮結構構件。

機械臂模擬打印時,每塊構件都有唯一編號,出漿流量、壓力、時間也都會有固定比例。

實際操作時才能做到分毫不差,每個塊平均有 500 個打印層

ZHA對作品的解構更多是尋求建筑的有機性,提倡景觀建筑的思想,ZHA希望將人們從傳統的空間中抽離,內外空間統一且和諧的融合。
這座橋的外形也是朝著這一理念進行設計,同時還要綜合考慮力學特性。

3D打印施工工藝
Striatus 「條紋」的名稱反映了組成預制件的最微小的子結構——混凝土條狀體的概念邏輯和制造過程。每一根「條紋」都是一次成型的,中間沒有斷點和接縫。

這些像面條一樣的混凝土條經過精確的堆疊保證了結構的高度壓縮狀態,強度自然也是加倍的。
一直盯著3D打印的過程看,似乎還有點解壓

3D 打印不僅避免了大量使用一次性模具造成的浪費和人工成本,而且還可以遠距離生產制造,不會對環境造成影響。

打印好的組件直接打包裝車,用小船就可直接運往展館現場。


現場裝配
整座拱形橋的裝配過程可簡單概括為:搭、拼、拆。
通過施工模擬可以直觀的看出,每一塊預制件并不是直接拼裝的,而是需要借助事先搭好的模板支架

木模組成網格狀的橋身,為混凝土構件提供應力支撐,鋼拉桿在組裝時解決拱的水平推力,這樣裝配的第一步就完成啦。

接著,把坐著小船運來的混凝土組件拆包,沿著橋的五處基座進行逐個拼合。

同時,為了減少摩擦,橋拱的組塊之間還會添加橡膠墊


自下而上的純手工拼裝混凝土構件

施工過程安全、干凈,完全不像我們印象中臟亂差的工地現場。

幾位老師傅正在吊裝最后一塊拱橋構件

全部拼裝完成,不留一絲泥漿的痕跡。

對橋面結構進行測量驗收

最后,拆除木制模具和鋼支架就行了。

該橋梁結構在建造時不需要砂漿,因此可以拆除砌塊并在場地以外的其他地方組裝。此外,展覽結束時,還可以分離和回收橋體的組件材料。
來源:一起設計網
如有侵權,請及時聯系刪除!