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» 2020年03月19日 13時00分 公開

3Dプリンタニュース:建設用3Dプリンタで出力した部材を使用し、軽くて丈夫な橋を作製

大成建設は、建設用3Dプリンタ「T-3DP」で出力した部材を用いて、歩行可能な橋を作製した。部材にPC鋼材を挿入、緊張力を加えて接合するPC構造を適用し、簡単かつ短時間で、軽くて強い構造の橋を作製できることを確認した。

[MONOist]

 大成建設は2020年2月17日、建設用3Dプリンタ「T-3DP(Taisei-3D Printing)」で出力した部材を用いて、歩行可能な橋を作製したと発表した。T-3DPで部材を製作する際に、PC鋼材を挿入、緊張力を加えて接合するプレストレストコンクリート構造(PC構造)を適用し、鉄筋がなくても歩行者荷重に耐えられる橋を完成させた。

キャプション 「T-3DP」で出力した部材で製作した歩行可能な橋(クリックで拡大) 出典:大成建設

 橋の製作には、全体の剛性を保ちながら軽量化する「トポロジー最適化手法」を採用。同手法を用いて橋の形状を決め、構造体として最適化を図った。最適化後の重量は、最適化前の4分の1程度となる。

キャプション トポロジー最適化手法で橋の形状を決定 出典:大成建設

 橋の大きさは幅1.2m、高さ1.0m、長さ6.0mで、合計44個の部材を使用する。T-3DPは、型枠を使わずに複雑な形状の部材を1部材当たり約2時間で、簡単かつ高精度に自動製作する。

キャプション 「T-3DP」による部材製作状況 出典:大成建設

 橋の中央上面に1トン(歩行時想定荷重の約3倍)の荷重を加えるテストを実施したところ、構造体として十分な強度があることを確認した。また、弾性的な挙動を示し、ひび割れの発生や荷重を取り除いた後の変形もなかった。今後は実用化に向けて研究開発を進め、柱、梁など構造躯体への適用を目指す。

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