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布拉格電車站:使用3D打印超高性能混凝土制成
時間:2023-01-17    來源:砼策智庫    分享:
由捷克一家深耕于機器人建造的創新公司開發了首個使用超高性能混凝土(UHPC)制成的有軌電車站——布拉格Hole?ovice的Vystavi?tě電車站,該項目采用3D打印制造技術完成,于2022年10月竣工。


由捷克一家深耕于機器人建造的創新公司開發了首個使用超高性能混凝土(UHPC)制成的有軌電車站——布拉格Hole?ovice的Vystavi?tě電車站,該項目采用3D打印制造技術完成,于2022年10月竣工。

布拉格有軌電車站是城市設施創新建設的典范,證明了在城市家具領域結合機器人3D打印和UHPC材料的可能性。車站頂棚覆蓋著有機玻璃,不僅可以保護乘客免受天氣影響,還可以防止陽光直射。八米的跨度尺寸為車站的乘客提供了庇護。

▲ 車站整體外觀圖 

參數化設計 & 拓撲優化
頂棚網狀構造采用了在內力分布或結構中壓力和應變的自然原理,由此產生的設計形態不僅獨特,而且能最大限度地提升效率。在設計階段進行了結構分析,通過拓撲優化減少了所用材料的體積,同時保持了美學效果和靜態要求,肋的最終形狀反映了結構在荷載下的實際需求。與傳統技術相比,由于拓撲優化,再加上超高性能混凝土3D打印技術,最終能夠節省60%的材料,大大降低了人力的使用,并且滿足了設計形態的自由度。

▲ 參數化設計效果圖 

UHPC材料和制造

有軌電車站的設計考慮到了UHPC的材料特性,其目標是盡可能少地使用鋼材的自支撐結構。由于機器人3D打印,甚至可以創建沒有模板的復雜形狀。

車站由幾塊不同結構部分組成,根據局部的受力需求使用了不同的混凝土配比和3D打印方法。頂棚和長椅是用機器人3D打印技術制造,并根據功能和負載選擇混凝土材料,例如頂棚處加入了鋼纖維進行加固,而長椅座位區并沒有采用。


▲ 頂棚和座椅細部 

照明網絡&其他元素

該公司對布拉格Hole?ovice的Vystavi?tě電車站進行了電力線路調查,并精心設計了照明系統,夜間,停車場由多個光源照亮,這些光源既位于肋狀結構的天花板上,也位于單獨的立燈上。

該站點還配有其他功能元素——自行車支架、長椅和數字信息面板。

我們相信,基于拓撲優化(通過優化結構實現節材低碳)、UHPC材料(輕薄高強減自重)和3D機器人打印技術(智能制造省人力)的完美結合,必定是一套適用于未來趨勢的建造解決方案。



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