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Mesh Mould und In situ Fabricator, 2016-2017
im DFAB HOUSE
Die in situ Fabrikation einer doppelt gekrümmten Mesh Mould Stahlbetonwand ist das erste realisierte Innovations-objekt des DFAB HOUSE im Empa NEST Gebäude. Die schlanke Wandkonstruktion in der Form eines “S” im Erdgeschoss der Wohneinheit folgt dem Prinzip, die strukturelle Leistungsfähigkeit durch lokale Ondulierung der Oberflächengeometrie zu erhöhen. Das frei geformte Stahlnetz wird vom mobilen Konstruktionsroboter IF direkt auf der Baustelle fabriziert, indem 6mm Bewehrungsstahl in vertikalen Schichtungen gebogen und geschweißt wird. Die on-board Sensorik des Roboters erlaubt es, das gesamte Netz ohne externe Messsysteme herzustellen. Eine gelaserte Stahlplatte der Fundierung der Wand ist mit Markern und Tags versehen, die der Orientierung des Roboters relativ zur Platte dienen. Eine Kamera am Endeffektor misst die Lage der Marker, womit schlussendlich die Lage des Roboters zu Platte bestimmt werden kann. Zwei weitere Kameras dienen der Beobachtung des Materialverhaltens, um Verformungen des Netzes während der Fabrikation korrigieren zu können. Das Betonieren der Wand erfolgt manuell: zuerst wird das Stahlnetz mit einer eigens dafür entwickelten Betonmischung gefüllt, und eine Schicht Spritzbeton überdeckt schlussendlich die Bewehrung.

Das Forschungs- und Bauprojekt wird im Rahmen des Nationalen Forschungsschwerpunktes (NFS) Digitale Fabrikation durchgeführt.

Credits:
Gramazio Kohler Research, ETH Zürich

Mitarbeiter: Norman Hack (project lead Mesh Mould), Kathrin Dörfler (project lead In situ Fabricator), Dr. Nitish Kumar, Alexander Nikolas Walzer, Manuel Lussi, Maximilian Seiferlein, Dr. Jaime Mata Falcon, Julio Alonso Lopez, Dr. Tim Wangler, Lukas Stadelmann, Lex Reiter, Hannes Heller, Michael Lyrenmann, Heinz Richner, Philippe Fleischmann, Andreas Reusser
Ausgewählte Experten: Agile & Dexterous Robotics Lab (Prof. Dr. Jonas Buchli),
Institut für Robotik und Intelligente Systeme, ETH Zürich
Physical Chemistry of Building Materials group (Prof. Dr. Robert J. Flatt),
Institut für Baustoffe, ETH Zürich
Massiv- und Brückenbau (Prof. Dr. Walter Kaufmann)
Institut für Baustatik und Konstruktion, ETH Zürich
Industrie Partner: Sika Technology AG, NOE-Schaltechnik GmbH, Schlatter Industries AG

Copyright 2016, Gramazio Kohler Research, ETH Zurich, Switzerland
Gramazio Kohler Research
Professur für Architektur und Digitale Fabrikation
ETH Zürich HIB E 43
Stefano-Franscini Platz 1 / CH-8093 Zürich

+41 44 633 49 06
+41 44 633 11 71