ενημέρωση 4:30, 11 August, 2020

ETH - φυτεύει το «μελλοντικό δέντρο» σε μια ελβετική αυλή

Αυτή η δομή - γνωστή ως "μελλοντικό δέντρο" - συνδυάζει τις τελευταίες τεχνικές σχεδιασμού, την επιστήμη των υλικών και τη ρομποτική κατασκευή για να δημιουργήσει ένα εντυπωσιακό αρχιτεκτονικό αντικείμενο. αποδεικνύοντας την τελευταία έρευνα της έρευνας gramazio kohler στην ETH της Ζυρίχης , το «μελλοντικό δέντρο» αποτελείται από μια ελαφριά δομή από ξύλο σε σχήμα χοάνης που κατασκευάστηκε από ένα ρομπότ και μια συγκεκριμένη στήλη από σκυρόδεμα που δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας ένα εξαιρετικά λεπτό τυπωμένο ξυλότυπο 3D . ολόκληρος ο σχεδιασμός και η κατασκευή αναπτύχθηκαν ως αδιαχώριστες και πλήρως ψηφιακές διαδικασίες.

μελλοντικό δέντρο eth zurich

ολοκληρώθηκε από την έρευνα gramazio kohler, ETH Ζυρίχη , η δομή βρίσκεται στο esslingen, στην Ελβετία και εκτείνεται πάνω από την αυλή του basler & hofmann - μιας ελβετικής εταιρείας συμβούλων AEC που είναι επίσης πελάτης και συνεργάτης του έργου. «Το στέλεχος του μελλοντικού δέντρου είναι μια στήλη από οπλισμένο σκυρόδεμα, φτιαγμένη με εξαιρετικά λεπτό ξυλότυπο, τρισδιάστατη εκτύπωση από ένα ρομπότ και γεμάτη με ένα ειδικά κατασκευασμένο σκυρόδεμα ταχείας σκλήρυνσης», εξηγεί η ομάδα σχεδιασμού.«αυτή η νέα διαδικασία κατασκευής, γνωστή ως« κέλυφος αυγού », επιτρέπει την κατασκευή μη τυποποιημένων, δομικά βελτιστοποιημένων κατασκευών από σκυρόδεμα, ενώ είναι σε θέση να ενσωματώσει τυπική ενίσχυση και να ελαχιστοποιήσει τα απόβλητα ξυλότυπου. η διαδικασία κελύφους αυγών χρησιμοποιεί τρισδιάστατη εκτύπωση μοντελοποιημένης εναπόθεσης (FDM) προκειμένου να επιτευχθεί ένας ευρύς σχεδιασμός και χώρος κατασκευής. "

μελλοντικό δέντρο eth zurichτο μελλοντικό δέντρο σε μια ηλιόλουστη μέρα
εικόνα © gramazio kohler έρευνα, ETH Ζυρίχη

διαστάσεων 2,1 μέτρων ύψους (6′11 ′ ′), ο ξυλότυπος χτίστηκε σε ένα κομμάτι χρησιμοποιώντας μια διάταξη εκτύπωσης μεγάλης κλίμακας που αποτελείται από ένα ρομποτικό βραχίονα έξι αξόνων σε συνδυασμό με έναν κάθετο γραμμικό άξονα. «Τα δεδομένα κατασκευής για τη διαδικασία εκτύπωσης 3D δημιουργήθηκαν απευθείας από το παραμετρικό μοντέλο σχεδίασης, το οποίο επέτρεψε την ταχεία επανάληψη των φυσικών πρωτοτύπων», λέει η ομάδα. «Μια κοινή πρόκληση σε τρισδιάστατη εκτύπωση μεγάλης κλίμακας είναι η συρρίκνωση του υλικού εκτύπωσης κατά την ψύξη. Στη μελλοντική στήλη δέντρου αυτό το ζήτημα αντιμετωπίστηκε εφαρμόζοντας ένα μοτίβο διαμαντιού σε σχήμα ξυλότυπου. Αυτό βοήθησε στη μείωση των πιέσεων λόγω συρρίκνωσης κατά την εκτύπωση, καθώς και ενίσχυση του ξυλότυπου. "

μελλοντικό δέντρο eth zurichμε ηλιόλουστο καιρό, το αμοιβαίο πλαίσιο ρίχνει ένα μοτίβο σκιών στο έδαφος
εικόνα © gramazio kohler έρευνα, ETH Ζυρίχη

η στήλη είναι ένα πρώτο παράδειγμα λεπτών, τυπωμένων τρισδιάστατων ξυλότυπων που χρησιμοποιούνται σε ένα πλαίσιο κατασκευής. «Συνήθως, οι ξυλότυποι για σκυρόδεμα είναι παχιά φύλλα από ξύλο ή χάλυβα, με δομή στήριξης για να αντέχει την υδροστατική πίεση που ασκείται από το φρέσκο ​​χυτοσιδήρο», συνεχίζει η έρευνα gramazio kohler. Ωστόσο, στη διαδικασία του κελύφους των αυγών είναι δυνατή η χρήση ξυλότυπου με πάχος μόλις 1,5 mm χρησιμοποιώντας μια εξελιγμένη μέθοδο χύτευσης. Αυτή η μέθοδος χύτευσης, που αναπτύχθηκε για πρώτη φορά στο έργο έξυπνης δυναμικής χύτευσης (SDC) στο ETH της Ζυρίχης χρησιμοποιεί έναν συνδυασμό προσμίξεων για τον προσεκτικό έλεγχο της ρύθμισης του σκυροδέματος. Με αυτόν τον τρόπο η πίεση στο ξυλότυπου μειώνεται στο ελάχιστο και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ξυλότυπος 8 κιλών για την κατασκευή στήλης 800 κιλών. "

μελλοντικό δέντρο eth zurichστέκεται κάτω από το μελλοντικό δέντρο στο κτίριο γραφείων Basler & Hofmann
© gramazio kohler research, ETH Ζυρίχη

ο θόλος είναι ένα αμοιβαίο πλαίσιο που εκτείνεται σε μια έκταση 107 τετραγωνικών μέτρων (1.152 τετραγωνικά μέτρα) και είναι κατασκευασμένο από 380 μοναδικά ακετυλιωμένα στοιχεία ξυλείας που συνδέονται με πισινό χρησιμοποιώντας βίδες. η κατασκευή στηρίζεται στη στήλη από σκυρόδεμα και είναι επίσης αγκυροβολημένη στο κτίριο από τις δύο πλευρές. «χάρη στη συγκεκριμένη διάταξη των στοιχείων του, ένα αμοιβαίο πλαίσιο μπορεί να επιτύχει πολύ μεγαλύτερο εύρος από το μέγεθος των στοιχείων που θα επέτρεπε διαφορετικά», λέει η ομάδα.«Εδώ, με κίνητρο τη δομική συμπεριφορά του πλαισίου, το κυψελοειδές μοτίβο μεταβάλλεται σταδιακά μεταξύ εξαγωνικού και τριγωνικού προκειμένου να επιτευχθούν διαφορετικά επίπεδα ακαμψίας κάμψης σε διαφορετικές περιοχές του πλαισίου. η ολοένα και πιο τριγωνική διαμόρφωση στη γωνία προβολής καθιστά αυτήν την περιοχή πιο άκαμπτη και ελαχιστοποιεί τοπικά τις δομικές παραμορφώσεις. "

μελλοντικό δέντρο eth zurichγκρο πλαν της στεφάνης στηλών στη διεπαφή με την ξύλινη δομή
εικόνας © basler & hofmann AG

Προκειμένου να μελετηθούν πολλές περιπτώσεις του σχεδιασμού, προγραμματίστηκε ολόκληρη η γεωμετρία και η αξιολόγηση της δομής (περιγράφεται με έναν αλγόριθμο), συμπεριλαμβανομένης μιας αυτόματης ανταλλαγής δεδομένων μεταξύ του λογισμικού μοντελοποίησης του αρχιτέκτονα (ρινόκερος) και της εφαρμογής δομικής ανάλυσης του μηχανικού (sofistik, autodesk) RSA). «το υπολογιστικό μοντέλο διευκόλυνε επίσης μια ταυτόχρονη προσέγγιση σχεδιασμού, επιτρέποντας την επίλυση και τον συντονισμό διαφορετικών επιπέδων λεπτομερειών (LODs) και επιστημονικών κλάδων ταυτόχρονα», εξηγεί η έρευνα του gramazio kohler. «Για παράδειγμα, η γεωμετρία των βιδών που συνδέουν τα στοιχεία ξυλείας αναπτύχθηκε παράλληλα με τη συνολική σχεδίαση, έτσι ώστε τόσο η δομική ακεραιότητα, η αρχιτεκτονική σχεδίαση όσο και η εφικτότητα κατασκευής να μπορούν να διασφαλίζονται συνεχώς.»

έρευνα gramazio kohler, η Ζυρίχη ETH φυτεύει το «μελλοντικό δέντρο» σε μια ελβετική αυλήστέμμα της μελλοντικής δέντρου
εικόνα © έρευνα gramazio kohler, ETH Ζυρίχη

gramazio-kohler-έρευνα-ETH-Ζυρίχη-ΜέλλονΤρι-Ελβετία-designboom-1800b

το μελλοντικό δέντρο περιβάλλεται από το γραφείο από τη μία πλευρά και από τον κήπο από την άλλη πλευρά
© gramazio kohler research, ETH zurich

έρευνα gramazio kohler, η Ζυρίχη ETH φυτεύει το «μελλοντικό δέντρο» σε μια ελβετική αυλήξυλεία που αναμιγνύεται στο πλευρό της
εικόνας από στήλη από μπετόν © gramazio kohler research, ETH zurich

έρευνα gramazio kohler, η Ζυρίχη ETH φυτεύει το «μελλοντικό δέντρο» σε μια ελβετική αυλήη διαμάντι υφή της στήλης βοήθησε στη σταθεροποίηση της εκτύπωσης κατά την εκτύπωση και τη χύτευση
εικόνας © gramazio kohler research, ETH zurich

έρευνα gramazio kohler, η Ζυρίχη ETH φυτεύει το «μελλοντικό δέντρο» σε μια ελβετική αυλή3D εκτύπωση του λεπτού ξυλότυπου με ρομποτικό βραχίονα έξι αξόνων και
εικόνα κάθετου γραμμικού άξονα © gramazio kohler research, ETH zurich

έρευνα gramazio kohler, η Ζυρίχη ETH φυτεύει το «μελλοντικό δέντρο» σε μια ελβετική αυλήδιαδικασία χύτευσης της λεπτής
εικόνας ξυλότυπου © gramazio kohler research, ETH Ζυρίχη

έρευνα gramazio kohler, η Ζυρίχη ETH φυτεύει το «μελλοντικό δέντρο» σε μια ελβετική αυλήαφαίρεση του λεπτού ξυλότυπου χρησιμοποιώντας μια
εικόνα πιστόλι © έρευνα gramazio kohler, ETH Ζυρίχη

έρευνα gramazio kohler, η Ζυρίχη ETH φυτεύει το «μελλοντικό δέντρο» σε μια ελβετική αυλήτελική στήλη από σκυρόδεμα στην εργαστηριακή
εικόνα © gramazio kohler έρευνα, ETH Ζυρίχη

έρευνα gramazio kohler, η Ζυρίχη ETH φυτεύει το «μελλοντικό δέντρο» σε μια ελβετική αυλή

έρευνα gramazio kohler, η Ζυρίχη ETH φυτεύει το «μελλοντικό δέντρο» σε μια ελβετική αυλή

Πολυμέσα

Τελευταία τροποποίηση στιςΠαρασκευή, 31 Ιουλίου 2020 09:52

Προσθήκη σχολίου

Βεβαιωθείτε ότι εισάγετε τις (*) απαιτούμενες πληροφορίες, όπου ενδείκνυται. Ο κώδικας HTML δεν επιτρέπεται.