Sara Bordigoni Pistorello, Fiammetta Venuti, Lorenzo Raffaele
Dipartimento di Architettura e Design, Politecnico di Torino, Torino, Italia
I gusci grigliati, noti come gridshell, sono strutture leggere diffuse grazie alla loro elevata efficienza, derivante dal comportamento strutturale resistente per forma. Tale efficienza può essere compromessa da bordi liberi che induconoeffetti flessionali prevalenti sul caratteristico comportamento membranale dei gridshell. In letteratura emergono quattro principi progettuali che affrontano questa criticità per strutture a guscio. Questo studio ne valuta e confronta l’efficacia su gridshell a bordo libero, prendendo come caso studio la volta a botte proposta dal benchmark FreeGrid. Vengono concepite sette soluzioni progettuali secondo un approccio ‘design-from-precedent’: tre ‘traditional Design Solution Gridshell’, basati su strategie per gridshell a bordo libero, e quattro ‘novel Design Solution Gridshell’, ispirati a strategie per strutture a guscio. Le prestazioni sono valutate in termini di comportamento strutturale, costruibilità e sostenibilità. I risultati evidenziano il comportamento meccanico delle soluzioni e le metriche di prestazione determinano la più performante nella fase di concezione strutturale, da affinare nella progettazione finale.
1. INTRODUZIONE
I gusci continui e i gusci grigliati (o gridshell) sono strutture spaziali resistenti per forma storicamente adottati per costruire coperture di grande luce, trovando applicazione in diverse tipologie di costruzioni come edifici religiosi (es. il Pantheon di Roma; Ephemeral Cathedral, T/E/S/S [1]), stadi (es. HIB Shells, Heinz Isler [2]; New National Stadium, Shigeru Ban [3]), edifici industriali (es. Sicli Company Building, Heinz Isler [2]; production hall di Vyksa, Vladimir Shukhov [4]), edifici pubblici (es. Jewel Changi Airport, Buro Happold [5]; British Museum Great Court, Foster and Partners [6]), padiglioni (es. copertura del Oslo Botanical Garden, Félix Candela [7]; The Future of Us Pavilion, SUTD Advanced Architecture Laboratory [8]) e strutture temporanee (es. Japan Pavilion Expo 2000, Shigeru Ban [3]). Entrambe queste tipologie strutturali sono dotate di un alto grado di efficienza dettato dall’abilità di sopportare carichi principalmente attraverso sforzi interni membranali grazie alla loro curvatura, permettendo così di risparmiare materiale strutturale. Tuttavia, l’elevata efficienza strutturale, abbinata a un regime statico di prevalente compressione, rende questi tipi strutturali estremamente tendenti a fenomeni di instabilità, i quali rappresentano uno degli aspetti più sfidanti nella progettazione di strutture a guscio. […]
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