Детальная информация

Данная работа посвящена разработке и построению модели элемента строительной конструкции с использованием 3D-принтера в г. Санкт-Петербург. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Анализ существующего мирового опыта в области применения строительной 3D-печати; 2. Разработка оптимальной конструкции наружной стены для 3D-печати в г. Санкт-Петербург; 3. Изготовление фибробетонных и геополимерных образцов для проведения физико-механических испытаний; 4. Проведение испытаний образцов и анализ полученных результатов; 5. Создание рабочей модели наружной стены в ПК AutoCAD; 6. Подготовка модели для 3D-печати и создание G-код в ПК SheetCam; 7. Изучение управления строительного 3D-принтера в ПК Mach3 и печать конструкции стены. В ходе работы был произведен теплотехнический расчет наружной стены и определена толщина теплоизоляционного слоя для г. Санкт-Петербург. В процессе лабораторных испытаний определялись такие физико-механический свойства, как прочность на сжатие и морозостойкость. В результате работы была разработана конструкция стены, удовлетворяющая аддитивному строительству, а также были произведены экспериментальные исследования на базе учебной лаборатории «Аддитивные технологии и 3D-принтинг» Инженерно-строительного института СПБПУ в соответствии с апробированными методиками с использованием сертифицированного оборудования, которые показали, что добавление стеклянной фибры в качестве армирующего волокна увеличивает прочностные характеристики и повышает долговечность строительной конструкции.

This work is devoted to the development and construction of a model of a building structure element using a 3D printer in St. Petersburg. Tasks that were solved in the course of the study: 1. Analysis of the existing world experience in the field of building 3D printing; 2. Development of the optimal design of the outer wall for 3D printing in St. Petersburg; 3. Production of fiber-reinforced concrete and geopolymer samples for physical and mechanical testing; 4. Carrying out tests of samples and analysis of the results; 5. Creation of a working model of the outer wall in AutoCAD; 6. Preparing the model for 3D printing and generating G-code in SheetCam; 7. Learning the control of the construction 3D printer in Mach3 and printing the wall structure. In the course of the work, a thermotechnical calculation of the outer wall was made and the thickness of the heat-insulating layer for St. Petersburg was determined. In the process of laboratory tests, such physical and mechanical properties as compressive strength and frost resistance were determined. As a result of the work, a wall design was developed that satisfies additive construction, and experimental studies were carried out on the basis of the educational laboratory "Additive Technologies and 3D Printing" of the SPBPU Civil Engineering Institute in accordance with proven methods using certified equipment, which showed that adding glass fiber as a reinforcing fiber increases the strength characteristics and increases the durability of the building structure.