Striatus : un pont en arc en béton imprimé 3D à Venise

Le nouveau pont en arc installé et inauguré aux Giardini della Marinaressa à Venise est le premier du genre : un pont en arc en béton non renforcé totalement imprimé 3D. Le projet a été développé par le Block Research Group (BRG) de l'ETH Zurich et Zaha Hadid Architects Computation and Design Group (ZHACODE) du cabinet d'architecture qui porte le même nom, en collaboration avec incremental3D (in3D) avec la participation de Holcim pour son béton bi-composant.
Le professeur Philippe Block de l'ETH a expliqué la manière dont ce modèle d'impression 3D a permis d'associer les principes traditionnels des constructions en voûte avec la fabrication numérique du béton. Le matériau a été de cette manière utilisé seulement sur les points où il était structurellement nécessaire, sans excédent, ce qui a permis par conséquent de réduire son impact sur l'environnement. Le pont, qui agit structurellement comme un arc en brique traditionnel, est stable grâce à sa géométrie et résiste à la compression.
Le nom «Striatus» nous rappelle la logique structurelle du processus de construction. En effet, le pont est composé de blocs assemblés à sec et construits avec différentes « couches » de béton non renforcé. Le modèle d'impression 3D a été développé par la société Incremental3D et le béton a été mis au point par la société Holcim. Les angles spécifiques à respecter durant le processus d'impression ont été calculés avec une extrême précision. Le béton a été imprimé en couches orthogonales aux principales forces structurelles pour créer une structure « striée » résistant à la compression et qui ne nécessite ni mortier ni renforcement. Les différentes composantes du pont ont été imprimées et préparées en laboratoire puis « assemblées » sur place sans l'aide du mortier, mais avec des cintres provisoires. La méthode de construction et d'assemblage employée permet, si le pont n'est plus nécessaire, de le démonter et de le remonter à un endroit différent. La structure peut également être recyclée, une opération simplifiée par le fait que les matériaux sont posés à sec et peuvent donc être séparés.
Il s'agit d'une passerelle de 16 x 12 mètres, sans armature, une architecture réelle qui permet aux chercheurs de l'ETH Zurich de démontrer le potentiel de construction de l'imprimante 3D dans la réalisation de structures portantes en béton. Un processus capable de réduire la quantité de matériaux, comme l'acier et le béton, et qui atténue l'impact environnemental de la construction. Principalement des émissions de CO2 qui accompagnent aussi bien la production des matériaux que la construction en elle-même. En effet, les calculs ont déterminé l'utilisation de 30 % du volume de béton et 10 % de la quantité d'acier nécessaires seulement, comparé aux dalles traditionnelles en béton armé. Une méthode qui pourrait changer radicalement la manière dont les bâtiments contemporains en béton sont construits.

(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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