23-07-2021

Striatus un ponte ad arco stampato in calcestruzzo 3D a Venezia

Zaha Hadid Architects,

Tom van Mele, Naaro,

Venezia, Italia,

Ponti,

Stampa 3D,

In occasione della Biennale di Architettura di Venezia, ai Giardini della Marinaressa è stato installato e inaugurato un ponte ad arco stampato in calcestruzzo 3D, il primo del suo genere. Un progetto sviluppato dal Block Research Group (BRG) dell'ETH di Zurigo e dalla divisione Zaha Hadid Architects Computation and Design Group (ZHACODE) dell'omonimo studio d'architettura, in collaborazione con incremental3D (in3D), reso possibile dal calcestruzzo bicomponente messo a punto da Holcim.



Striatus un ponte ad arco stampato in calcestruzzo 3D a Venezia

Il nuovo ponte ad arco installato e inaugurato ai Giardini della Marinaressa a Venezia è il primo del suo genere, un ponte ad arco stampato interamente in calcestruzzo 3D non rinforzato. Il progetto è stato sviluppato dal Block Research Group (BRG) dell'ETH di Zurigo e dalla divisione Zaha Hadid Architects Computation and Design Group (ZHACODE) dell'omonimo studio d'architettura, in collaborazione con incremental3D (in3D) e reso possibile dal calcestruzzo bicomponente messo a punto da Holcim.
Philippe Block, professore dell'ETH, ha spiegato come questo metodo di stampa 3D ha permesso di combinare i principi tradizionali delle costruzione a volta con la fabbricazione digitale del calcestruzzo, in questo modo il materiale è stato usato solo nei punti dove era strutturalmente necessario senza eccedenze e quindi riducendo significativamente il suo impatto ambientale. Il ponte lavora strutturalmente come un tradizionale arco di mattoni, è stabile solo grazie alla sua geometria e resiste unicamente a compressione.
Il nome "Striatus" richiama la logica strutturale del processo di costruzione. Il ponte è infatti composto da pezzi assemblati insieme a secco e costruiti attraverso successivi “strati” di calcestruzzo non rinforzati. Il metodo di stampa 3D è stato sviluppato insieme alla società Incremental3D con il calcestruzzo messo a punto dalla società Holcim. Sono stati calcolati con estrema precisione gli angoli specifici da rispettare nel processo di stampa. Il calcestruzzo è stato stampato in strati ortogonali alle principali forze strutturali in gioco, dando vita a una struttura "striata" che resiste a compressione e dove non sono necessarie malte o rinforzi. Le parti che compongono il ponte sono state stampate e preparate in laboratorio e poi “montate” in loco senza l'ausilio di malta, ma solo di centine provvisorie. Il metodo di costruzione e di montaggio adottato consente, qualora in futuro il ponte non fosse più necessario, di smontare la struttura e riassemblarla in un luogo diverso oppure di riciclarla, un'operazione resa più semplice perché si tratta di materiali posti a secco e quindi separabili.
Il ponte pedonale di 12 metri per 16, privo di armatura, è un'architettura reale e permette ai ricercatori dell'ETH di Zurigo di mostrare concretamente le potenzialità costruttive della stampa 3D nella realizzazione di strutture portanti in calcestruzzo. Un processo che permette di ridurre il quantitativo di materiale, acciaio e cemento, e quindi di contenere l'impatto ambientale della costruzione. In primo luogo delle emissioni di CO2 che accompagnano sia la produzione dei materiali, sia la costruzione stessa. È stato infatti calcolato che in questo sistema è usato solo il 30% del volume di cemento e solo il 10% della quantità di acciaio necessari, rispetto a una tradizionale soletta piana di cemento armato. Un metodo che potrebbe trasformare radicalmente il modo in cui si progettano oggi gli edifici in calcestruzzo.

(Agnese Bifulco)

Images courtesy of Zaha Hadid Architects
Bridge: Noora (01-10),
Construction: Tom van Mele (11-12, 15-16), Alessandro dell'Endice (12-14),
Printing: in3d (18-20)

https://www.striatusbridge.com/
https://block.arch.ethz.ch/
https://www.zaha-hadid.com/
https://www.incremental3d.eu/
https://www.holcim.com/

Location: Giardino della Marinaressa, Venice, Italy - 45°25'53.6"N 12°21'09.8"E
Project: Block Research Group (BRG) at ETH Zurich + ZHACODE (Zaha Hadid Architects Computation and Design Group), with incremental3D (in3D).
Made possible by Holcim
Design: ZHACODE (Jianfei Chu, Vishu Bhooshan, Henry David Louth, Shajay Bhooshan, Patrik Schumacher), ETH BRG (Tom Van Mele, Alessandro Dell’Endice, Philippe Block)
Structural engineering - ETH BRG: Tom Van Mele, Alessandro Dell’Endice, Sam Bouten, Philippe Block
Fabrication design: ETH BRG (Shajay Bhooshan, Alessandro Dell’Endice, Sam Bouten, Chaoyu Du, Tom Van Mele), ZHACODE (Vishu Bhooshan, Philip Singer, Tommaso Casucci)
3D concrete printing - In3D: Johannes Megens, Georg Grasser, Sandro Sanin, Nikolas Janitsch, Janos Mohacsi
Concrete material development: Holcim (Christian Blachier, Marjorie Chantin-Coquard, Helene Lombois-Burger, Francis Steiner), LafargeHolcim Spain (Benito Carrion, Jose Manuel Arnau)

Assembly & Construction: Bürgin Creations (Theo Bürgin, Semir Mächler, Calvin Graf), ETH BRG (Alessandro Dell’Endice, Tom Van Mele).

Logistics: ETH BRG (Alessandro Dell’Endice, Tom Van Mele), Holcim Switzerland & Italy (Michele Alverdi), LafargeHolcim Spain (Ricardo de Pablos, José Luis Romero)
Additional partners: Ackermann GmbH [CNC timber formwork], L2F Architettura [site measurements], Pletscher [steel supports], ZB Laser [lasercutting neoprene]
Documentation: ZHACODE (Jianfei Chu, Cesar Fragachan, Vishu Bhooshan, Philip Singer, Edward Meyers, Shajay Bhooshan), ETH BRG (Tom Van Mele, Alessandro Dell’Endice, Philippe Block), In3D (Alexander Gugitscher, Sandro Sanin, Nikolas Janitsch), naaro, LBS Fotografia

Facts Sheet:
Maximum height = 3.5 m
Minimum head height = 2.2 m
Total surface area = 216 sqm
Total covered area = 50 sqm
Longest span = 15.10 m
Shortest span = 4.95 m
Material density of 3D-printed concrete = ~2350 kg/m³
Total mass of the structure:
3DCP blocks = 24.5 ton
footings, tension ties = 5.2 ton


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