Mappa degli spostamenti in direzione verticale
Mappa dello stato tensionale nei setti e degli spostamenti nelle travi di copertura
Modi propri: quarto modo
Per gentile concessione Favero & Milan Ingegneria Srl - Mirano (VE)
L'elemento strutturale significativo è senz'altro costituito dalla particolare struttura in legno lamellare utilizzata, con dimensioni e forme diverse, sia per la copertura dei padiglioni con una luce di 60 m e del foyer d'ingresso con una luce di 18 m sia per la cupola con un diametro di 30 m.
Il sistema è stato sviluppato dall'ingegnere tedesco Friedrich Zollinger (1881 – 1945) che già negli anni 20 del secolo scorso aveva adottato una tipologia di questo tipo per coperture in legno. Successivamente, in particolare da parte di Pier Luigi Nervi, la geometria a rombi è stata applicata per grandi copertura, come nel caso del palazzetto dello sport a Roma e per un aviorimessa ad Orvieto, in questi casi realizzati con cemento armato. La moderna tecnologia del legno lamellare ha permesso solo recentemente di arrivare a luci di considerevole ampiezza anche con il legno e i padiglioni di Rimini rappresentano una dei primi esempi in questo senso. La tecnologia risulta particolarmente adatta ad una realizzazione in serie anche per luci grandi essendo il sistema composto da elementi identici ripetuti di dimensioni ridotte e quindi facilmente trasportabili.
Il sistema strutturale è composto da un sottostruttura in cemento armato costituita dal sistema di fondazione di tipo superficiale con plinti collegati mediante catene interrate in c.a., dai setti in elevazione di dimensione 325 x 50 cm posti in senso longitudinale con un interasse di 12 m, che rappresentano il sistema di stabilizzazione della struttura lungo la direzione trasversale, e dalla trave superiore che collega i singoli setti di sezione di 50 x 125 cm. Allo scopo di eliminare in parte le spinte orizzontali indotte dalla volta e limitare il trasferimento delle stesse sui setti in c.a. viene disposta ogni 12 metri una struttura reticolare composta da una catena (fune in acciaio spiroidale) collegata direttamente alla trave di bordo ed alla copertura tramite pendini realizzati in tondo d’acciaio. La stabilizzazione della struttura rispetto alle azioni orizzontali in direzione longitudinale viene garantita da quattro grandi pareti in calcestruzzo armato disposte tra due setti trasversali contigui.
La copertura stessa è realizzata in legno lamellare secondo uno schema a "graticcio" composto da una maglia regolare di elementi di forma romboidale con assi diagonali di dimensione 3 x 6 m. Ciascuna trave in legno, che compone il modulo romboidale, ha una sezione di 70 x 16 cm, costante su tutta la copertura. La copertura del padiglione si conclude sui fronti con due "arconi", sempre in legno lamellare, con una sezione rettangolare di dimensioni 70 x 50 cm.
Le travi lignee sono connesse mediante giunti in grado di trasferire sollecitazioni flessionali-assiali e taglianti e ripristinare pertanto la continuità strutturale della sezione.
La volta a botte si scarica, ad interasse di 3 m, attraverso vincoli a cerniera su una trave di bordo a cassone in acciaio. Questa trave è costituita da conci di 12 m di lunghezza, collegati fra loro e a dei capitelli in acciaio mediante giunzioni bullonate. I capitelli d’acciaio sono poi fissati ai setti in calcestruzzo con tirafondi.
La stabilizzazione della volta di copertura è garantita dalla propria forma a guscio, dal sistema di unione con il quale vengono assemblati gli elementi del graticcio e dai vincoli posti alle estremità. Inoltre, ulteriore contributo alla rigidezza ed alla stabilità del guscio nel proprio piano viene assicurato dal tavolato posto superiormente al graticcio, fissato superiormente tramite chiodatura.
Uno studio particolare, ottimizzato in collaborazione con le ditte esecutrici, è stato dedicato al nodo di collegamento delle singole travi. Il giunto è stato conformato in due elementi principali: quattro piastre in acciaio solidali alle quattro teste delle travi attraverso perni (preassemblate in officina) ed un elemento centrale, a "X", unito alle piastre mediante bulloni. Le cavità risultanti tra elementi in acciaio e legno sono stati saturati mediante colatura di boiacca reoplastica. La geometria finale del nodo lo riduce ad una connessione semplicemente bullonata in cantiere. Tutti i componenti metallici del nodo sono assolutamente invisibili dall’esterno.
Attualmente (ottobre 2002) sono in fase di progetto due nuovi padiglioni, con la stessa tipologia strutturale e luce aumentata a 72 m.
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