@ 2014.06.12 , 13:58
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[v]如何巧用气垫搭建穹顶?

你生活的城市可能有许多穹顶混凝土建筑,你知道其实这种穹顶混凝土建筑的建筑难度很高么?一般来说,穹顶建筑的搭建都需要用到木质支架,这样做是为了保证混凝土在硬化过程中可以得到支撑。不过来自维也纳大学的某研究团队设计出了一种新的建筑方案,他们使用钢缆、钢梁和气垫将混凝土穹顶结构抬升并拼在一起。

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这项技术名为气动楔法,整个过程有点像把橘子皮剥开再将橘子皮扣在桌子上——把全过程倒过来就是了。

第一步先将许多钢筋平放在建筑地块上,钢筋之下垫着一层没有充气的气垫。随后将混凝土浇灌在钢筋上,让混凝土慢慢变硬,这样就形成了许多块平板。平板之间有钢梁和钢缆相连,形成一个整体。

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第二步,将气垫充气,随着空气进入气垫,穹顶形状的气垫渐渐将平板抬升,在此过程中还没有完全硬化的平板会渐渐弯曲,在此同时,平板之间的钢缆渐渐收紧,让平板紧紧相连,连接钢梁确保所有平板协同移动。所有平板的边缘都做了楔形处理,保证可以紧密相连。

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一旦穹顶完成,就可以放气并移除气垫,同时收走钢梁和钢缆。混凝土板在弯曲的过程中会产生一些小裂痕,但是据说不影响整体结构的稳固性。“如果最后成型良好,所有混凝土板会都会固定到位,整体结构也会非常稳固。”该项目的领队之一Johann Kollegger教授说。

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最后整个穹顶会被附上一层石膏,这样也能增加一定的强度(同时也让人看不到这些小裂痕)。

在一次测试操作中,工作人员用这种方法只用了两个小时就搭建出一个2.9米高的穹顶结构。Kollegger表示,用这种方法可以构建直径为50米的穹顶。另外一名领队Benjamin Kromoser表示这种新技术可以比目前技术减少约50%的建筑成本——同时还能节省时间和材料。

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视频:

本文译自 Gizmag,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 20+1

  1. 丶碧空星煞
    @3 years ago
    2436204

    第一次一楼!!!

    [0] XX [13] 回复 [0]
  2. 2436205

    这拱桥,跟我村那边河上边的一模一样

  3. 挖坟人
    @3 years ago
    2436206

    好大的龟壳,不过是不是加个头比较好

  4. 牡丹
    @3 years ago
    2436207

    很不错的建筑新技术,不过撑起这么多混凝土这气垫强度要很高啊

    [26] XX [0] 回复 [0]
  5. 光龙
    @3 years ago
    2436222

    相当于反过来的3d打印机

  6. sandersyao
    @3 years ago
    2436228

    其实我在想这种技术 能不能用在空间站或者其他星球上 比如用它撑起个太阳能电池板之类的

  7. 嘟嘟
    @3 years ago
    2436233

    这个地方应该是个游乐场,正常火车过不去的

  8. 我的上帝
    @3 years ago
    2436241

    @牡丹: 也就是说这个气垫很耐操

  9. 2436244

    一层石膏,也能增加一定的强度??

  10. 阿布
    @3 years ago
    2436255

    那所谓增加强度的一层石膏,就是腻子粉吧~打腻子而已

    另外这种技术有时也用在金属板材曲面造型加工上,把需要加工的钢板放在特定形状的气垫上然后用卡具把边缘固定在坚固的平台上,再加上限位框架,充高压气,然后把金属板材顶成预定的曲面形状
    这样免于为少量定制的曲面钢板零件 单独开一个冲压模具。

  11. Jingle
    @3 years ago
    2436295

    石膏还不是腻子

    国外有用石膏磨细直接做抹面材料的,国内基本都是石膏和砂混合做成的抹灰石膏。
    而腻子在国外很少见,主要是国内用。腻子有的是石膏基的,还有碳酸钙基的,还有双飞粉加胶水的,品种多了。
    石膏的强度只有几兆帕,仅仅是混凝土的零头,所以原文里说“adding a bit more strength”,其实还是装饰材料的作用。

  12. TotoBird
    @3 years ago
    2436305

    卢沟桥边上那饭店 用这样的气垫穹顶大概用了块20年了吧

  13. 阿布
    @3 years ago
    2436311

    嗯 腻子粉的种类还是比较多的 但石膏还是比较常见的打腻子的材料
    石膏不等于腻子粉 各种腻子粉里 包括石膏
    国外用腻子粉用的的确不多,但不等于国外就不懂打腻子
    在文中的用法,基本完全可以确定就是用石膏做腻子粉来打腻子了~
    至于补强性能完全可以忽略不计。

  14. 2436316

    山寨大神:新技能GET√

  15. 刻骨铭SUN
    @3 years ago
    2436328

    你确定这气垫原理跟DUREX雷同?

  16. spirit456
    @3 years ago
    2436424

    在视屏中,这人左耳到右耳,背后的混凝土板有一道横向裂缝。

  17. 阿布
    @3 years ago
    2436516

    @牡丹: @我的上帝:
    其实气垫的承重性能还是可以很大的
    这个看起来只有10厘米厚的钢筋混凝土壳 自重不会很大 大概也就二三十吨而已吧,而且接触面积非常大,单位压强很小的

    很多造船厂用的气囊更给力的多,新造船舶下水有很多方法,除了常见的滑轨式之外,很多中小型船舶还经常用气囊滚筒式

    一米粗十几米长的圆棒状橡胶气囊,在未充气的状态 塞进船底和船坞地板之间的架起的缝隙里,依次并排塞进十几根,然后充满了气,十几根气囊就会把几百吨上千吨的中型船舶顶离地面,然后撤出硬木支架,船舶就完全浮在气囊滚筒上,然后就像滚木运大石一样,把船舶推出船坞 并下水。

    那种情况下,船舶只有龙骨部分直接压在气囊上,单位压强会非常大,但气囊照样能受的了。

  18. 小助手
    @3 years ago
    2436615

    第二张图左上居然看见了我的车

  19. 2436672

    整个过程就是:动楔打气,动楔打气,动楔打气,动楔打气……

  20. 2436935

    这种技术不先进,40年前就有了。唯一的缺陷是,必须实时监控水泥的强度。强度要是上去,在撑起就容易开裂了。一旦错过时机,这墙体的强度就无法达标,整个就都废了。区域少的话,可以开天窗。

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