研究者らは、コンクリートの軽量代替品となるレゴのような3Dプリント梁を設計した。

研究者らは、コンクリートの軽量代替品となるレゴのような3Dプリント梁を設計した。
出典: cnBeta

鉄筋コンクリート梁は建物や橋梁の重要な構造部材ですが、長さや重量が大きいため、運搬や設置には大型の機械が必要となります。スペインのバレンシア工科大学の研究者たちは、過去数年間、より扱いやすい代替案の研究に取り組んできた。彼らは、3Dプリントされた「レゴのような」プラスチックセグメントをカチッとはめ合わせて組み立てるシステムの特許を取得しており、これにより重量と建設時間を大幅に節約できます。


「私たちの目標は、現在の鉄筋コンクリート梁に代わるものを考案することだった」とバレンシア工科大学のホセ・ラモン・アルビオル氏は語った。 「これらは長さに合わせて作られたプロファイルを使用するため、設置に費用がかかり、輸送も困難です。」


チームは3年近くにわたって代替案を開発し、建築の世界で何か違うことを成し遂げられると期待されるデザインに落ち着きました。このシステムは、リサイクルプラスチックを使用して 3D プリントできる一連の個別のセグメントで構成され、現場で組み立てられ、その上にコンクリートが載せられて構造梁を形成します。これらの個々のセグメントの内部構成は、太くてコンパクトな人間の骨の形成方法からヒントを得たもので、梁にいくつかの有用な特性をもたらします。


「それが、私たちがこの革命的な梁、特にそのプロファイルで目指したものなのです」とアルビオル氏は語った。 「これは非常に賢い自然のシステムであり、この梁にそれを再現することで、構造重量は軽いものの、非常に高い機械的特性を実現しています。」


チームによれば、この梁は標準的なコンクリート梁よりも80パーセント軽量で、金属部分がないため腐食のリスクがないという。さらに、3D プリント可能なためカスタマイズが容易で、梁を作業に必要な寸法に合わせて調整できます。

「現場で梁をカスタマイズできるため、各梁の特性を各建設地点の構造上のニーズに適応させることが可能です」とチームメンバーのミゲル・サンチェス氏は語った。

チームは、この技術を商業化することを目的として、構造梁の新しい設計の特許を申請した。


橋、コンクリート、建設

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