В чем сила, брат? В геометрии!

Инженеры Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zürich) и архитектурное бюро Zaha Hadid Architects украсили Венецию 3D-печатным мостом-конструктором Striatus. Необычная структура выполнена с минимальным расходом бетона и без стальной арматуры. Спокойствие, так и задумано.

Блоки формируют подобие парусного свода, чьи арки работают в основном на сжатие. Как видно на иллюстрациях, сами блоки напечатаны таким образом, чтобы слои всегда располагались максимально перпендикулярно вектору сжатия. В итоге получилась свободнонесущая конструкция, опирающаяся лишь на пятки без дополнительных опор в центре и не требующая армирования.

Таким же образом выполнено и ограждение: вогнутая форма и сжимающее усилие теоретически не позволят боковой секции отвалиться вместе с нерасторопным пешеходом, решившим опереться на нее ради селфи.

Сборка осуществлена «всухую», то есть без строительного раствора или каких-либо еще клеящих составов. Сама форма арок определена методами анализа распределения нагрузок и структурного равновесия, изначально разработанными для оценки целостности свободнонесущих конструкций в старинной архитектуре (каменных сводов, арок, куполов и тому подобного).

Такой подход выбран неспроста: одна из задач проекта — продемонстрировать возможность строительства подобных объектов с экономией материалов, повышающих углеродный след. В этом случае удалось получить работоспособную конструкцию с минимальным использованием цемента и стальной арматуры. Более того, сухая сборка позволит со временем демонтировать и перевезти конструкцию на новое место. Общую концепцию проекта авторы описывают как «три R устойчивого развития» — Reduce, Reuse и Recycle, то есть «снижай отходы, используй повторно, перерабатывай ненужное».

Пятки конструкции упираются в стальные опоры, предотвращающие расползание «ног» арок в стороны. А вот пичкать 3D-печатные блоки арматурой или заливать внутренние полости бетоном для повышения прочности не пришлось, хватило и пустотелых секций. Чтобы края блоков не крошились в контакте друг с другом, между ними добавлены амортизирующие неопреновые прокладки.

В общей сложности конструкция состоит из пятидесяти трех 3D-печатных вуссуаров (так называются клиновидные блоки, формирующие своды арок — прим. ред.), выполненных с помощью строительного 3D-принтера на основе многоосевого робота-манипулятора. Именно шестикоординатная аддитивная система позволила вырастить секции слоями градиентной толщины, обуславливающими изгиб блоков. Каждая секция в среднем состоит из пятисот слоев.

Стоила ли игра свеч? Судите сами: авторы заявляют 70-процентную экономию бетона и десятикратную экономию стали в сравнении с аналогичной конструкцией, выполненной из обычных железобетонных свай и панельных перекрытий. Конструкцию можно разобрать и перевезти на новое место, при необходимости ее довольно легко переработать во вторичное сырье. Да и выглядит такой мостик куда симпатичнее скучных типовых нагромождений.

Прогуляться по мосту можно в Венеции, где он простоит до окончания архитектурной биеннале в ноябре этого года.

Как это делается:А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.