/nginx/o/2021/07/30/13956257t1h87d0.png)
"Zaha Hadid Architects" un ETH Zurich Venēcijā ir uzbūvējuši 3D izdrukātu betona gājēju tiltu ar nosaukumu "Striatus", kas ir brīvi stāvošs un montēts bez javas.
16 metrus garo tiltu cēla “Zaha Hadid Architects” projektēšanas komanda, zināma kā “ZHACODE”, sadarbībā ar “Block Research Group” (BRG) Šveices universitātē ETH Zurich, “inkremental3D” un “Holcim”. Tas tika izgatavots no 53 dobiem blokiem, no kuriem katrs tika izprintēts no 500 printējamā betona slāņiem.
Tilts ir arkveida konstrukcija, kas izmanto kompresiju un gravitāciju, lai saglabātu savu formu. Studijas izkārtoja 3D drukātos ķīļveida elementus, zināmus kā voussoirs, lai izveidotu arkas un velves.
"Mērķis bija risināt problēmas, ar kurām saskaras arhitektūra, mašīnbūve un celtniecības nozare, demonstrējot atbildīgu dizaina izstrādes veidu, izmantojot vienu no visplašāk izmantotajiem un izturīgākajiem materiāliem - betonu," sacīja “ZHACODE” līdzdibinātājs Šajajs Bošans un BRG līdzdirektors Filips Bloks. "Lai to izdarītu, mēs izmantojam un skaitļošanas veidā uzlabojam vienu no senākajām gudrībām - mūra konstrukciju."
Studija meklēja vēsturiskās mūra velves, lai iedvesmotos no to dizaina, ievietojot printētos gabalus tādā veidā, kas ļauj struktūras slodzei sadalīt pamatus bez nepieciešamības pēc iekšējiem palīgbalstiem, piemēram, pēcspriegojuma kabeļiem.
Konstrukcijas izveides laikā netika izmantota līme, tā vietā starp katru no printētajiem blokiem tika ievietoti neoprēna spilventiņi, lai kontrolētu berzes un spiediena koncentrācijas līmeni. Lai absorbētu vilces spriedzi, tiltam tika pievienotas ārējās saites.
"Diskrētos funikuliera struktūras blokus kopā satur vien gravitācijas spēks," sacīja Bošans un Bloks. "“Striatus” varētu stāvēt laimīgi gadsimtiem ilgi, kā to ir darījuši vēsturiskie mūri.”
Pretstatā tipiskām 3D printēšanas metodēm, kurās tiek izmantota horizontālu slāņu ekstrūzija, tilta izveidē izmantoja vienu sešu asu robotu roku, lai drukātu nevienmērīgus un neparalēlus slāņus.
Katra 53 bloku printēšana prasīja 84 stundas, savukārt tā izgatavošana, ieskaitot pamatu liešanu, montāžu un kāpņu uzstādīšanu, aizņēma 35 dienas.
Izveidojot dobus 3D drukas blokus, struktūras mērķis ir samazināt tipisko materiālu izmantošanu un patēriņu. Tilta voussoir stila konstrukcija un tās iekšējās konstrukcijas stiprinājuma trūkums nozīmē, ka tiltu var viegli demontēt un izmantot atkārtoti.
Tilts tika uzstādīts Giardini della Marinaressa parkā pie Eiropas Kultūras centra Venēcijas arhitektūras biennāles laikā kā iespēja parādīt dzelzsbetona un aprēķina dizaina iespējas.
"Mēs vēlējāmies parādīt, ka 3D printējamā betona elementus var izmantot tieši kā konstrukcijas komponentus, ja tie ir projektēti kā nepiespiesta mūra sistēma," sacīja Bošans un Bloks. "Ne tikai vienkāršai vertikālei, piemēram, sienai vai mēreni nostiprinātai konstrukcijai, bet arī sarežģītākām konstrukcijām, kas aptver telpu."
Lai arī konstrukcija tika izveidota, izmantojot betonu, Bošans un Bloks cer, ka šādām printēšanas metodēm varēs izveidot tādus materiālus kā betons ar zemu oglekļa saturu vai zemes betons.
"Tagad materiālu zinātniekiem ir izaicinājums padarīt zema oglekļa satura betonu 3D printējamu," paskaidroja Bošans un Bloks. "Šie materiāli un ražošanas uzlabojumi tiek aktīvi izstrādāti, un tie norāda uz pozitīvām izredzēm uzlabot 3D betona drukas priekšrocības, kas demonstrētas “Striatus”."