Formwork fabrication freedom for a concrete canoe
A busca por geometrias complexas na arquitetura contemporânea está impulsionando a inovação em direção a uma liberdade de fabricação sem restrições para componentes de construção. O concreto é um material de construção com excelentes qualidades estruturais e arquitetônicas, com capacidade teórica de...
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| 出版: |
Universidade de São Paulo. Instituto de Arquitetura e Urbanismo
2019
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| 在线阅读: | https://www.revistas.usp.br/gestaodeprojetos/article/view/148264 |
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Jipa, Andrei Bernhard, Mathias Ruffray, Nicolas Wangler, Timothy Flatt, Robert Dillenburger, Benjamin |
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A busca por geometrias complexas na arquitetura contemporânea está impulsionando a inovação em direção a uma liberdade de fabricação sem restrições para componentes de construção. O concreto é um material de construção com excelentes qualidades estruturais e arquitetônicas, com capacidade teórica de ser moldado em qualquer forma. No entanto, na prática, o concreto é geralmente limitado pela indústria de fabricação de formas planas sólidas. A meta desta pesquisa é superar as limitações de fabricação de moldes e, indiretamente, de concreto. Para atingir essa meta, o objetivo desta pesquisa é duplo: a) possibilitar a fabricação de componentes de concreto em escala de construção através de cofragens plásticas impressas em 3D e b) desenvolver métodos de projeto e otimização computacionais adequados para esse método de fabricação. O método de projeto e construção resultante tira proveito da capacidade de carga do concreto e depende da liberdade de fabricação herdada da cofragem impressa em 3D, possibilitando topologias complexas e detalhes precisos para estruturas de concreto. O método de pesquisa para demonstrar esse processo de fabricação se concentrou nas etapas de projeto para fabricação do skelETHon - uma canoa funcional de concreto com quatro metros de comprimento - que foi projetada, construída e disputada em uma regata no rio Reno (Figura 1). A principal conquista da pesquisa foi a fabricação da canoa, um componente de concreto otimizado, semelhante a uma treliça, com elementos de até 15 mm de diâmetro. Tais características geométricas delgadas são difíceis de produzir em concreto com outros sistemas de moldes conhecidos. |
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oai:revistas.usp.br:article-1482642020-07-01T20:28:45Z Formwork fabrication freedom for a concrete canoe Fabricação de forma livre para uma canoa de concreto Jipa, Andrei Bernhard, Mathias Ruffray, Nicolas Wangler, Timothy Flatt, Robert Dillenburger, Benjamin Concrete 3D Printing Formwork Canoe Design Topology Optimization Concreto Impressora 3D Moldes Canoa Design Otimização da Topologia A busca por geometrias complexas na arquitetura contemporânea está impulsionando a inovação em direção a uma liberdade de fabricação sem restrições para componentes de construção. O concreto é um material de construção com excelentes qualidades estruturais e arquitetônicas, com capacidade teórica de ser moldado em qualquer forma. No entanto, na prática, o concreto é geralmente limitado pela indústria de fabricação de formas planas sólidas. A meta desta pesquisa é superar as limitações de fabricação de moldes e, indiretamente, de concreto. Para atingir essa meta, o objetivo desta pesquisa é duplo: a) possibilitar a fabricação de componentes de concreto em escala de construção através de cofragens plásticas impressas em 3D e b) desenvolver métodos de projeto e otimização computacionais adequados para esse método de fabricação. O método de projeto e construção resultante tira proveito da capacidade de carga do concreto e depende da liberdade de fabricação herdada da cofragem impressa em 3D, possibilitando topologias complexas e detalhes precisos para estruturas de concreto. O método de pesquisa para demonstrar esse processo de fabricação se concentrou nas etapas de projeto para fabricação do skelETHon - uma canoa funcional de concreto com quatro metros de comprimento - que foi projetada, construída e disputada em uma regata no rio Reno (Figura 1). A principal conquista da pesquisa foi a fabricação da canoa, um componente de concreto otimizado, semelhante a uma treliça, com elementos de até 15 mm de diâmetro. Tais características geométricas delgadas são difíceis de produzir em concreto com outros sistemas de moldes conhecidos. The pursuit for complex geometries in contemporary architecture is driving innovation towards an unconstrained fabrication freedom for building components. Concrete is a building material with excellent structural and architectural qualities, which has the theoretical capacity of being cast into any shape. However, in practice, concrete is generally limited by the formwork manufacturing industry to simple, planar shapes. To overcome this fabrication limitation, this research investigates the use of large-scale 3D-printed plastic formworks for concrete components. This novel construction method takes advantage of the load-bearing capacity of concrete and relies on the fabrication-freedom inherited from the 3D printed formwork, thus making complex topologies and precise details possible for concrete structures. To demonstrate the potential applications of this method, skelETHon —a functional four-meter-long concrete canoe— was designed, built and raced in a regatta on the Rhine river. The research focused on the optimization of the 3D printing process for large-scale plastic formworks and on improving the stability of the thin formwork shells during casting. Universidade de São Paulo. Instituto de Arquitetura e Urbanismo 2019-09-06 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Avaliado Por Pares Peer Reviewed Innovative construction method and case study Evaluado por Pares application/pdf https://www.revistas.usp.br/gestaodeprojetos/article/view/148264 10.11606/gtp.v14i1.148264 Gestão & Tecnologia de Projetos; v. 14 n. 1 (2019): Número especial publicado em parceria com a Sociedade Iberoamericana de Gráfica Digital (SIGraDi); 25-44 Gestão & Tecnologia de Projetos (Design Management and Technology); Vol. 14 No. 1 (2019): Special issue published in partnership with the Sociedade Iberoamericana de Gráfica Digital (SIGraDi); 25-44 Gestão & Tecnologia de Projetos (Gestión y tecnología de proyectos); Vol. 14 Núm. 1 (2019): Número especial publicado em parceria com a Sociedade Iberoamericana de Gráfica Digital (SIGraDi); 25-44 1981-1543 eng https://www.revistas.usp.br/gestaodeprojetos/article/view/148264/155910 Copyright (c) 2019 Andrei Jipa, Mathias Bernhard, Nicolas Ruffray, Timothy Wangler, Robert Flatt, Benjamin Dillenburger |