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卡扣式互锁模块系统有望颠覆建筑行业

卡扣联锁模块系统(SIMS)是一种典雅、创新的钢结构,可颠覆现代施工方法。 

钢铁是建筑业的基础材料。在过去的100年中,钢梁的使用推动了宏伟壮观的建筑和基础设施的建设。

如今,一项屡获殊荣的创新系统将为建筑和工程建设开启新纪元。

1953年,德国建筑师康拉德·瓦克斯曼(Konrad Wachsmann)设想了一种可工业化生产的结构组件,并作为任何建筑项目的基础结构部署。他希望能将建筑行业的基本构件标准化,就像乐高积木一样,能够适用于任何建筑项目。

“钢的结构强度与弹性之间的平衡可以通过数值分析精确地计算和控制。”

多年来,康拉德这一通用型结构组件的想法启发了其他建筑师和工程师的想象力,但找到合适的材料或设计却困难重重。

受到这一挑战的启发,布法罗大学的副教授宋金泳开始进行互锁式钢制组件的实验。他利用数字模型和3D打印原型,做成了一件由相互卡接的四根钩状支脚构成的模块。

每个模块由四根相互卡接的支脚和一个中央卡槽构成。两个模块卡接后,形成一个有八个连接点的双轴形状。每个连接点都可以连接其他模块的支脚,使简单、稳固的结构易于组装。

每个卡扣式互锁模块系统有四根支脚和一个中央卡槽,形成基础结构

新的方法,不变的是同样可靠的钢材

卡扣式互锁模块系统(SIMS)具有卓越的耐用性和足够的灵活性,可以组合成各式各样的几何图形。最重要的是,它非常简单,一个工人就能组装好。

宋教授考虑了许多不同的材料来构建模块,但钢优越的可靠性使其成为模块系统的理想材料。

宋教授强调道:“钢的结构强度与弹性之间的平衡可以通过数值分析精确地计算和控制。”

“利用参数化工具、机器人以及增材制造等,可以实现多轴切割,这些钢材加工上的技术进步正在拓宽钢材的新用途。”

“组装是如此简单,一层楼高的钢制亭子可以建在后院,这就是颠覆。”

卡扣式互锁模块系统的简便性,加上钢材具有的高强度,能够极大降低建筑项目的复杂性。与传统的钢梁和后施工方法不同,用卡扣式互锁模块系统建造房屋不需要焊接或螺栓固定。

对于新的设计,可以快速完成测试,已建成的临时性建筑在工作完成后,可以重新打包,未来继续使用。

卡扣式互锁模块系统为建筑师和工程师开启了一个全新的设计视角,该系统可以应用于隔墙、底层结构和栅栏的建造。但是对于宋教授来说,最令人兴奋的应用可能还没有想到。

宋教授补充道:“我们正在探索一些很有意思的想法,比如,使用卡扣式互锁模块系统制作太阳能板或雨幕墙的包封材料。但实际上,卡扣式互锁模块系统基于方便装配和模块化存放的理念。最令人兴奋的是其他人将如何使用它。”

“它的组装过程非常简便,一个一层的钢制亭子可以在家庭后院组装完成,这是一项改变行业规则的技术。”

图片&视频来源: Dioinno 建筑有限公司/宋金泳