本文旨在研究 3D 打印技術(shù)如何應(yīng)用到高層建筑,并闡述在理論上需要解決 3 個(gè)方面的問題:設(shè)計(jì)創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)力學(xué)的構(gòu)造問題和新材料的研制。通過理論與實(shí)踐的方法,對(duì) 3D 打印技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到的一些小型低層別墅的工程進(jìn)行實(shí)例研究;就如何打印高層建筑,提出了解決問題的方法:需要建筑師重新定位設(shè)計(jì)理念,高層建筑設(shè)計(jì)構(gòu)造要符合 3D 打印;需結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師就受力設(shè)計(jì)既要要符合結(jié)構(gòu)受力要求也要符合流水打印的需要;打印材料領(lǐng)域的創(chuàng)新研究,需要多樣化和多功能的打印材料。 

【文章來源】：工程質(zhì)量. 2020,38(11)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

小型別墅項(xiàng)目3D打印墻體

根據(jù)現(xiàn)有的工程實(shí)例,打印的墻體質(zhì)量分析,框架結(jié)構(gòu)的墻體完全可以使用 3D 來打印。在高層框架結(jié)構(gòu)的墻體施工中,如果引用 3D 來直接打印墻體,就會(huì)減少墻體的大模板施工,不但節(jié)約了模板的材料、安裝人工費(fèi)用和吊裝的機(jī)械臺(tái)班成本,更重要的是減少了施工工序,加快了施工進(jìn)度,減少了噪音。但是剪力墻是否可以直接打印,需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上創(chuàng)新,尤其是剪力墻的鋼筋綁扎如何配合打印機(jī)工作,目前還沒有工程實(shí)例。墻體的厚度和中間的空腔可以根據(jù)功能和設(shè)計(jì)需要達(dá)到,比如隔音隔熱打印材料可以調(diào)配顏色,外墻的裝飾顏色可以一次性打印完成,不需要涂料施工,如圖 2 所示。2.2 建筑基礎(chǔ)及護(hù)坡施工可以使用 3D 工程打印技術(shù)

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)柱施工,先是鋼筋綁扎,然后支設(shè)模板,最后澆灌混凝土。如果引入?3D?工程打印技術(shù),可以直接打印柱模,如圖 4 所示,不需要支設(shè)模板,省去模板的安裝工序,加快進(jìn)度。在打印材料中加入纖維,增加強(qiáng)度。如果柱子是設(shè)計(jì)為圓形的,3D?打印的優(yōu)勢(shì)會(huì)更加突出,會(huì)更加節(jié)省人工和材料。就目前現(xiàn)有混凝土來考慮,如果能夠直接打印普通混凝土,將是一個(gè)很大的突破。要求混凝土的顆粒級(jí)配要小,但強(qiáng)度要高,和易性和流動(dòng)性及稠度要好,這樣特殊柱模打印材料和普通混凝土配合使用,就可以省去傳統(tǒng)的模板的工序,直接打印柱模和梁模,中間用普通混凝土澆筑。圖4 混凝土柱子打印


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