施工技术CONSTRUCTIONTECHNOLOGY2015年9月上第44卷第17期DOI：10．7672／sgjs20151700843D打印在多层建筑中的应用木白洁，葛杰，苗冬梅，马荣全(中国建筑第八工程局有限公司工程研究院，上海200122)【摘要】近年来3D打印技术的应用已由工业领域扩展刭建筑领域，出现了以选择性沉积打印技术为基础的“轮廓工艺”。以及以选择性黏合打印技术为基础的“黏结工艺”。通过将3D打印技术与传统的配筋砌体剪力墙结构体系相结合，提出一种新型的3D打印体系——3D打印配筋砌体剪力墙体系。将该体系的材料强度与传统砌块进行对比，并根据现有规范计算分析了以该体系建造的示范工程，论证了3D打印配筋砌体剪力墙体系的合理性和有效性，为3D打印在建筑领域的发展和应用做出了有益探索。【关键词]3D打印；配筋砌体剪力墙；灌芯；吊装[中圈分类号】TU741．3[文献标识码】A[文章编号]1002—8498(2015)17-0084-03Applicationof3DPrintingTechnologyforMultistoryBuildingsBaiJie，GeJie，MiaoDongmei，MaRongquan(EngineeringInstituteofChinaConstructionEighthEngineeringDivisionCo．，Ltd．，Shanghai200122，China)Abstract：3Dprintinghasbeenappliednotonlyintraditionalindustry，butalsoinbuildingengineering．Contourtechnologyaswellasadhesivetechnologyaretwomajortypesof3Dprintingtechnologyinventedinbuildingengineering．Combinedwiththeadvantagesof3Dprintingandthetraditionalreinforcedmasonrystructuresystem，thispaperputsforwardanewstructuresystem：3Dprintingreinforcedmasonrystructuresystem．Thecomparisonofthematerialstrengthbetween3Dprintingmaterialandmasonry，andtheanalysisofthenewstructuresystemaccordingtoexistingstandardsandspecificationsdemonstratestherationalityandvalidityof3D—printingreinforcedmasonrystructuresystem，contributingtotheapplicationof3Dprintinginthefieldofbuildingengineering．Keywords：3Dprinting；reinforcedmasonry；grouting；hoists13D打印技术概况3D打印是一种通过材料逐层增加制造三维物体的变革性、数字化增彩制造技术。它将信息、材料、生物、控制等技术融合渗透，将对制造业生产模式与人类生活方式产生重要影响。目前3D打印采用的工艺可分为两大类：选择性黏合打印技术、选择性沉积打印技术。选择性黏合打印技术通过黏合原材料制造物体，包括光固化方法SLA、选择性激光烧结法SLS、三维印刷工艺3DP。选择性沉积打印技术通过沉积原材料制造物体，包括熔融沉积法FDM、聚合物喷射技术Polyjet等。3D打印在建筑领域的应用在近年来取得了突破性进展，出现了以选择性沉积打印技术为基础的+“十二五”科技支撑计划课题：建筑工程传统施工技术绿色化与节能减排技术研究与示范(2012BAJ03803)【作者简介】白洁，博士，工程师，E·mail：whitecarol@foxmail．corn[收稿日期】2015-07-17“轮廓工艺”，以及以选择性黏合打印技术为基础的“黏结工艺”。“轮廓工艺”由美国南加州大学工业与系统工程教授比洛克·霍什内维斯提出，其工作原理为在三维软件的控制下，利用可髫，y，z三向运动的机械喷头，按照预先设计好的图纸，将经过特殊配制的混凝土浆体通过喷头挤出并逐层叠加，利用该特种混凝土速凝的特性实现构件的无模板自立，利用上、下层混凝土间的黏结力实现构件的整体性(见图1)。世界首台利用“黏结工艺”制造的大型建筑3D打印机由意大利研究者EnricoDini发明制造，通过喷射镁质黏合物逐层黏合砂子，成功打印出4m高的石质建筑物(见图2)。2配筋砌体剪力墙体系配筋砌体剪力墙体系(见图3)是指在砌体中设置竖向和水平钢筋并灌芯的结构体系。其中，竖向钢筋插入砌块砌体上下贯通的孔中，用灌芯混凝土万方数据
2015No．17白洁等：3D打印在多层建筑中的应用85图1轮廓工艺建筑3D打印Fig．13Dprintingforcontourprocessarchitecture图2黏结工艺建筑3D打印Fig．23Dprintingforbondprocessarchitecture灌实，使钢筋与砌块和混凝土共同作用；水平钢筋设置在水平灰缝中，形成配筋砌块混凝土结构体系。封图3配筋砌体剪力墙Fig．3Reinforcedmasonryshearwall该体系由于有了灌芯混凝土和钢筋，具有了很好的抗拉强度和抗压强度，良好的延性与抗震阻尼性，尤其具有良好的抗剪强度，能有效抵抗地震和风产生的横向荷载。配筋砌体是近几十年来在无筋砌体的基础上发展起来的一种强度高、延性好、抗震性能佳、施工方便、造价较低的新型体系，是一种能与钢筋混凝土结构相媲美的体系。配筋砌体可设计成梁、柱、墙体各种构件，可用于地震区和非地震区的各类建筑结构。对建筑物的高度，规范规定在低烈度区高度不作限制，由计算确定；在7度及以上地区才对高度提出必要的限制，其限值与钢筋混凝土结构相同：配筋砌体剪力墙结构，高度不超过50m；配筋砌体剪力墙与空间抗弯框架组合，高度由计算决定。由此可见这种体系具有很大的适用性。33D打印配筋砌体剪力墙体系通过与配筋砌体剪力墙体
3D打印在多层建筑中的应用（论文）.pdf
