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受哥特建造技术启发,ETH研发轻型混凝土楼板

受哥特建造技术启发,ETH研发轻型混凝土楼板

为了使空间的可能性最大化,并且避免不合理建造的浪费,苏黎世联邦理工学院建筑系设计了一种 混凝土楼板,厚度仅有2厘米,可以承受荷载并保持稳定。受到加泰罗尼亚拱顶建造方式的启发, 新的楼板系统用加固的钢条替代了狭窄垂直的肋,显著地减少了建造的重量并且保证其表面不均匀分部的稳定性。

与传统水平的混凝土楼板相反,新型楼板被设计成拱形来支撑主要的荷载,这是受到哥特教堂天花形式的启发。新型楼板不再需要钢结构加固并且使用更少的混凝土,使二氧化碳的排放量最小化,厚度仅2厘米的楼板重量是传统楼板重量的70%。

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来自 Block Research Group
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谈到设计灵感,“我们的设计建立在已经被遗忘的传统建造原则和技术之上,” 国家公民职责委员会 ( NCCR )建筑和结构中心副主任、副教授 Philippe Block 这样解释 。

研究人员探讨了多种跨建筑风格的结构技术,最终以与19世纪末加泰罗尼亚拱顶相似的建造方式解决加强肋的利用。

来自 Block Research Group
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通过使用数字工具和电脑软件确定合理的肋排列方式,负载力的可行分布导致在转角落处的细线汇集。钢轨连接这些点承受水平方向的力,模拟加泰罗尼亚拱顶中起到稳定作用的飞梁。根据压力测试,混凝土和肋的组合可以支持高达4.2吨的非对称载荷,大幅度超过瑞士建筑法规规定的要求。

我们的结构原理使原本不适合建造的材料可以使用。 只要使用正确的形式它们就可以创造出稳定的结构。

来自 Block Research Group
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这种轻质板的研制使 ETH 的研究团队有机会用现有的两层屋顶楼板参加迪本多夫NEST建造研究。由4个5mx5m的模块组成的模块化预制单元,肋的中空部分可以容纳通风、加热和冷却管道,节省建筑空间。

截至最近,生产成本仍然很高,由于组件必须使用双面模具完成铸造。然而,这些成本已经通过3D打印各种必要的组件,取缔混凝土的沙子和粘合剂显著地减少了成本,并仍然可以轻松的承受1.2吨的负载。

新闻来自: ETH Zurich.

本文初次发布于2017年4月19日。属于冰山计划一部分。

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引用: Bari, Osman. "受哥特建造技术启发,ETH研发轻型混凝土楼板" [Gothic Construction Techniques Inspire ETH Zurich's Lightweight Concrete Floor Slabs ] 24 8月 2019. ArchDaily. (Trans. 宋慧中) Accesed . <https://www.archdaily.cn/cn/869635/shou-ge-te-jian-zao-ji-zhu-qi-fa-ethyan-fa-qing-xing-hun-ning-tu-lou-ban>

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