Het Snap Interlock Module System (SIMS) is een elegante, uit staal-gebouwde innovatie die moderne bouwmethoden op zijn kop zou kunnen zetten
Staal is de hoeksteen van de bouwsector. De toepassing van stalen balken heeft de constructie van ambitieuzere gebouwen en infrastructuur vergemakkelijkt, maar is de afgelopen eeuw relatief onveranderd gebleven.
Nu belooft een bekroonde innovatie -een nieuw tijdperk van innovatie op het gebied van architectuur en techniek.
In 1953 stelde de Duitse architect Konrad Wachsmann een structureel onderdeel voor dat industrieel geproduceerd en universeel ingezet kon worden als basis voor elk bouwproject. Hij wilde de basisbouwstenen van de bouwsector standaardiseren, zoals LEGO-onderdelen die in elk project konden passen.
"De balans tussen de elastische eigenschap en de structurele sterkte van staal kan nauwkeurig worden berekend en gecontroleerd door numerieke analyse."
Het idee van een universeel structureel onderdeel heeft door de jaren heen tot de verbeelding gesproken van andere architecten en ingenieurs, maar het vinden van een geschikt materiaal of ontwerp bleek moeilijk.
Geïnspireerd door deze uitdaging begon Jin Young Song, een assistent-professor aan de Universiteit van Buffalo, te experimenteren met in elkaar grijpende stalen componenten. Hij gebruikte digitale modellen en 3D-geprinte prototypes om tot een module te komen met vier gehaakte poten die in elkaar klikten.
Elke module heeft vier onderling verbonden poten en een centrale sleuf. Twee modules schuiven in elkaar om een dubbele asvorm te creëren met acht verbindingspunten. Elk van deze punten is verbonden met de poot van een andere module, waardoor eenvoudige, stevige constructies eenvoudig kunnen worden gemonteerd.
Elke SIMS-module heeft vier poten en een centrale sleuf die de basis vormen van de structuur
Nieuwe methode, hetzelfde betrouwbare staal
Het Snap Interlock Module System (SIMS) demonstreert opmerkelijke duurzaamheid en is flexibel genoeg om eindeloze geometrieën te produceren. Het beste van alles is dat het zo eenvoudig is dat het door één enkele arbeider kan worden gemonteerd.
Song overwoog een aantal verschillende materialen om de modules uit te construeren, maar uiteindelijk maakte de betrouwbaarheid van staal het ideaal voor zijn systeem.
"De balans tussen de elastische eigenschappen en de structurele sterkte van staal kan nauwkeurig worden berekend en gecontroleerd door numerieke analyse", benadrukt Song.
"Vooruitgang in de productie van staal met behulp van meer--assig snijden met parametrische gereedschappen, robotica en additieve productie versnellen nieuwe toepassingen van staal."
"De montage is zo eenvoudig dat er een stalen paviljoen van één-verdieping in een achtertuin kan worden gebouwd en dat is een game-changer."
De eenvoud van SIMS gecombineerd met de sterkte van staal zou de complexiteit van bouwprojecten drastisch kunnen verminderen. In tegenstelling tot conventionele constructiemethoden met stalen balken en palen vereist bouwen met SIMS geen lassen of bouten.
Nieuwe ontwerpen kunnen snel worden getest en tijdelijke constructies kunnen worden gemonteerd en zodra ze klaar zijn, kunnen de modules weer worden ingepakt voor gebruik in een toekomstig project.
SIMS opent een hele nieuwe wereld van mogelijkheden voor architecten en ingenieurs. Mogelijk kan het worden toegepast bij de constructie van scheidingswanden, onderconstructies en hekwerken. Maar voor Song is de meest opwindende toepassing waarschijnlijk nog niet eens bedacht.
"We onderzoeken een aantal interessante ideeën, zoals het gebruik van SIMS om omhulsels voor zonnepanelen of regenschermen te bouwen. Maar omdat het systeem gebaseerd is op eenvoudige montage en het idee van modulaire opslag, is het meest opwindende hoe andere mensen het zullen gebruiken.
"De montage is zo eenvoudig dat er een stalen paviljoen van één-verdieping in een achtertuin kan worden gebouwd en dat is een game-changer."