Печатание бетона на 3D-принтере уже давно считается
самым перспективным способом ускорить сроки строительства и сократить
при этом отходы. В мире существует много институтов, исследующих возможности
данной технологии, но далеко не все разработки используются в реальных
постройках. Поэтому открытие в Шанхае пешеходного бетонного моста длиной
26,3 метра и шириной 3,6 метра стало настоящим событием в мире цифровой
архитектуры. Подробнее о конструкции этого уникального моста читайте
в нашей статье.
Мост спроектирован командой Объединенного исследовательского
центра цифровой архитектуры (JCDA) и Школы архитектуры Университета
Цинхуа (JCDA) во главе с профессором Сюй Вейгуо (Weiguo Xu). На создание
этой конструкции архитекторов вдохновил один из шедевров китайской инженерии
VI-VII веков - мост Аньцзи.
Мостовая структура его современного аналога состоит
из 44 отдельных 3D-печатных блоков, а поручни представляют собой сочетание
68 блоков. Все эти детали созданы из запатентованной смеси композитных
материалов, содержащих полиэтиленовое волокно. Данный материал соответствует
структурным характеристикам обычного бетона и обеспечивает постоянную
скорость потока при печати. При этом все компоненты моста напечатаны
со специально рассчитанными пустотами внутри, за счет чего было сэкономлено
почти 33% материала при сохранении прочности конструкции. По данным
разработчиков, мост способен выдержать вес примерно четырех человек
(250 кг) на квадратный метр. При этом сама конструкция весит 5,3 тонны.
Перед строительством моста для демонстрации его прочности
была создана модель в масштабе 1:4. Реальная конструкция возводилась
двумя "роботизированными руками" в течение 450 часов.
В работе над созданием моста были применены следующие
инновации: уникальный инструмент печати манипулятора робота, позволяющий
избежать засорения в процессе экструзии; генерация пути печати и операционной
системы, которая объединяет дизайн формы, откачку материала, движение
печатного инструмента, движение руки робота и другие операции; эксклюзивный
печатный материал.
Кроме того, в мост встроена специальная система мониторинга
в режиме реального времени, предоставляющая данные о напряжениях и деформациях.
Эта информация поможет лучше понять практические характеристики новых
бетонных материалов и структурные свойства 3D-печатных компонентов.
По предварительным оценкам разработчиков, конструкция моста будет сохранять
свои свойства в течение 30 лет.
|