Pamirškite kastuvus, betono maišytuvus ir tradicines klojinių sistemas.
Jei ETH Ciuricho tyrėjai pasiseks, būsimos statybvietės gali atrodyti visiškai kitaip,-su mobiliaisiais robotais, 3D{2}}spausdinančiais sudėtingas plieno tinklelio konstrukcijas tiesiai vietoje.
Ši nauja technologija, žinoma kaip „Mesh Mould“, gali iš naujo apibrėžti, kaip pastatai projektuojami, projektuojami ir statomi.
Nuo įprastinės statybos iki skaitmeninio gaminimo
Šiandieninė gelžbetonio konstrukcija vyksta pagal pažįstamą procesą:
1. Surenkami plieniniai armatūros strypai
2. Į laikinus medinius klojinius pilamas betonas
3. Po sukietėjimo klojinys pašalinamas
Nors šis metodas yra veiksmingas, jis turi didelių apribojimų:
- Klojiniai dažnai gaminami pagal užsakymą-ir išmetami po vienkartinio naudojimo
- Sudėtingų formų gamyba yra brangi
- Nemažai statybinių atliekų
- Dizaino lankstumas yra ribotas
Dėl to dauguma pastatų remiasi standartizuotomis geometrinėmis formomis.
Tinklinė forma: konstrukcinis skeletas be klojinių
Mesh Mold pristato iš esmės kitokį požiūrį.
Užuot naudoję tradicinius klojinius, robotai sluoksnis po sluoksnio gamina ploną plieno tinklelį.
Šis plieninis tinklelis veikia taip:
>tiek armatūra, tiek betono konstrukcinė forma.
Užbaigus betoną pilamas į tinklelio konstrukciją ir aplink ją, suformuojant beveik bet kokios geometrijos apkrovą{0}}laikantį elementą.
Pagrindinis proveržis yra paprastas:
>pati konstrukcija pakeičia laikinų formų poreikį.
Kodėl plienas yra labai svarbus sistemai
Tinklinis liejimas labai priklauso nuo unikalių plieno savybių:
- Didelis atsparumas tempimui
- Struktūrinis lankstumas
- Galimybė suvirinti ir formuoti robotus
Šios savybės leidžia plienui būti:
- tiksliai suformuotas robotų sistemų
- pakankamai stabilus, kad išlaikytų betoną esant slėgiui
- pritaikomas sudėtingoms architektūrinėms geometrijoms
Pažangiose statybų tiekimo grandinėse didelio{0}}našumo plienas-įskaitant sustiprintas konstrukcines rūšis ir korozijai{2}}atsparius lydinius-yra būtini norint sukurti tokias skaitmeniniu būdu pagamintas sistemas.
Pramoninių medžiagų tiekėjai, tokie kaip Jiangsu Cunrui Metal Products Co., Ltd., remia šiuolaikinius inžinerijos sektorius, teikdami daugybę plieno ir legiruotų medžiagų, naudojamų statybose, infrastruktūroje ir konstrukcijų gamybos aplinkoje, kur tvirtumas, formavimas ir patikimumas yra labai svarbūs.
Klojinių pašalinimas: esminis statybos logikos pokytis
Įprastose gelžbetonio konstrukcijose klojiniai yra vienas iš daugiausiai išteklių reikalaujančių elementų.
Tai yra:
- brangu kurti sudėtingoms formoms
- sudėtingas{0}}surinkimas
- po naudojimo paprastai išmetama
Mesh Mold visiškai pašalina šį veiksmą.
Kadangi plieno tinklelis yra tankus ir tikslios struktūros:
- betonas neprabėga
- nereikia išorinės formos
- struktūrinė forma apibrėžiama skaitmeniniu būdu, o ne rankiniu būdu
Tai iš esmės keičia architektūrinio projektavimo ekonomiką.
Tinklo formų technologijos privalumai tvarumui
Vienas reikšmingiausių šios sistemos privalumų yra medžiagų efektyvumas.
Pašalinus klojinius ir optimizuodama armatūros išdėstymą, tinklelis gali:
- sumažinti medienos suvartojimą
- sumažinti statybinių atliekų kiekį
- mažesnis bendras medžiagų sunaudojimas
- pagerinti dizaino efektyvumą
Be to, skaitmeninė gamyba leidžia inžinieriams sudėti medžiagą tik ten, kur ji yra būtina struktūriškai, taip sumažinant nereikalingą masę.
Tai daro sistemą ypač patrauklią tvarios statybos strategijoms.
Tarpdisciplininės inžinerinės inovacijos
„Mesh Mold“ kūrimą skatina ne viena disciplina.
Ji sujungia žinias iš:
- architektūra
- robotika
- konstrukcijų inžinerija
- medžiagų mokslas
ETH Ciuricho mokslininkai, įskaitant Gramazio Kohler Research vadovaujamas komandas, įrodė, kad robotų gamyba gali pasiekti struktūrinį tikslumą, kurį sunku atkartoti rankiniu būdu.
Atpažinimas ir{0}}realaus pasaulio išbandymas
Projektas jau sulaukė nemažo pripažinimo, įskaitant Šveicarijos technologijų apdovanojimą „Išradėjų“ kategorijoje.
Be laboratorinių tyrimų, „Mesh Mold“ yra išbandomas realiomis{0}}pasaulio sąlygomis NEST eksperimentiniame pastate Šveicarijoje.
NEST veikia kaip gyva tyrimų struktūra, kurioje naujos statybos technologijos integruojamos į modulines pastato dalis.
Čia tinklelis taikomas:
>apkrovą{0}}laikančios betoninių sienų sistemos.
Nors tai vis dar eksperimentuojama, tai yra svarbus žingsnis siekiant praktinio pritaikymo.
Kodėl tai svarbu architektūros ateičiai
Statybos naujovės dažnai vystosi lėtais, laipsniškais žingsniais.
Tačiau istoriškai tokie laimėjimai:
- romėnų arka
- plieno{0}}karkasiniai dangoraižiai
- liftų sistemos
iš esmės pakeitė miesto plėtrą.
Šiai struktūrinių inovacijų kategorijai priklauso tinklinis mold.
Jei jis visiškai išvystytas, jis gali suteikti:
- labai pritaikytos architektūrinės formos
- sumažintas medžiagų atliekų kiekis
- automatizuotos statybos darbų eigos
- tvaresnė miesto infrastruktūra
Iš esmės tai perkelia statybą nuo rankinio surinkimo prie skaitmeniniu būdu valdomos konstrukcijų gamybos.
Paskutinės mintys
Tinklinis liejimas yra daugiau nei nauja statybos technika{0}}ji atspindi pastatų sumanymo pokyčius.
Užuot priversę projektuoti standartizuotas formas, architektai netrukus gali suprojektuoti tokias konstrukcijas:
>pagaminti tiesiai į galutinę formą, naudojant robotizuotas plieno tinklelio sistemas.
Jei ši technologija pasisektų, ji galėtų iš naujo apibrėžti ryšį tarp plieno, betono ir pačios architektūros,{0}}atverdama naują tvarios, skaitmeniniu būdu valdomos statybos skyrių.
Apie pramoninių medžiagų palaikymą
Pažangios statybos sistemos, tokios kaip „Mesh Mold“, remiasi aukštos{0}}našumo plieno medžiagomis, pasižyminčiomis tiksliomis mechaninėmis savybėmis ir konstrukcijos patikimumu.
Tokios įmonės kaip Jiangsu Cunrui Metal Products Co., Ltd. prisideda prie platesnės inžinerinės ekosistemos teikdamos pramoninės -klasės plieno ir lydinių medžiagas, plačiai naudojamas infrastruktūroje, statybose ir pažangiosiose gamybos srityse, kur tvirtumas, ilgaamžiškumas ir pritaikomumas yra labai svarbūs.
