Struttura in acciaio della pensilina del Padiglione Opportunity
Informazioni sul progetto
Il Padiglione Opportunity è stato progettato da AGi Architects per Expo 2020 a Dubai. La struttura è stata concepita come un'ampia piazza, garantendo continuità con il Distretto Opportunity in cui è situata. L'obiettivo del Padiglione Opportunity era creare un ambiente coinvolgente e stimolante che sottolineasse l'impegno di Expo 2020 nel promuovere un migliore accesso alle risorse essenziali e nel raggiungere gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite.
Gli ingegneri di Eversendai hanno svolto un ruolo chiave nel progetto, concentrandosi in particolare sulla progettazione della carpenteria metallica della pensilina. La pensilina che fluttua a 32 metri dal suolo rappresenta nuvole che simboleggiano i sogni che le persone aspirano a realizzare. La piazza è disposta su due livelli, raccordando il dislivello del terreno. La pensilina è composta da sei strati sovrapposti in acciaio, che si trasformano in base all'ora del giorno e alla luce.
Sfide ingegneristiche
La progettazione del Padiglione Opportunity è stata di per sé una sfida enorme a causa dei requisiti architettonici. Molteplici sistemi di tralicci si intrecciano su vari livelli, formando un'intricata struttura 3D con ampie mensole che si estendono per oltre 40 metri. Il tutto è sorretto da poche colonne.
Il progetto richiedeva che il Padiglione Opportunity fosse completato entro quattro mesi, inclusi progettazione di dettaglio, approvvigionamento, coordinamento delle interfacce, fabbricazione e costruzione. Solo un mese era dedicato alla gestione della complessa progettazione strutturale, inclusa la verifica di oltre 1.600 tipologie uniche di collegamento. Tutti i giunti sono estremamente complessi, con circa 10 elementi che si incontrano ad angoli diversi in un unico punto. I giunti composti da 18 elementi non erano un'eccezione. Ogni nodo richiedeva una verifica normativa e un'ottimizzazione per garantire l'efficienza del materiale senza compromettere l'integrità strutturale. Poiché la struttura non era permanente ed è stata smontata, la progettazione ha privilegiato l'uso di profili molto sottili per ridurre al minimo il consumo di materiale.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Example of a complex connection comprising of 17 members}}}\]
Soluzioni e risultati
La bozza iniziale dei sistemi di tralicci è stata realizzata in Tekla, con tutti gli elementi progettati come elementi a sezione cava circolare (CHS). Tutti i giunti sono stati progettati come saldati per garantire una struttura pulita e unitaria, evitando qualsiasi collegamento visibile. A causa dello spessore minimo, la verifica normativa delle tensioni sulle pareti era essenziale per la verifica. Gli ingegneri di Eversendai hanno deciso di utilizzare l'applicazione IDEA StatiCa Connection per comprendere il comportamento dei giunti, ottimizzarli e verificare molte combinazioni simultaneamente.
Inoltre, il software li ha aiutati a eseguire un'analisi geometricamente non lineare (GMNA) e ad analizzare le deformazioni locali degli elementi a sezione cava, sapendo che pareti estremamente snelle con carichi concentrati possono essere influenzate negativamente da deformazioni locali che incidono sulla stabilità complessiva degli elementi.
Durante la progettazione, gli ingegneri hanno dovuto trovare una soluzione che superasse tutte le verifiche pertinenti e consumasse un minimo di acciaio, ma anche una soluzione rapida e facile da fabbricare. Di solito, per tali collegamenti, gli ingegneri tendono a progettare irrigidimenti interni, irrigidimenti anulari o piastre di nodo, il che non era possibile in questo caso. Per questo progetto con tempi ristretti, hanno dovuto ridurre al minimo queste operazioni per aiutare il team di fabbricazione a consegnare la struttura nei tempi previsti.
Gli ingegneri strutturali erano in costante contatto con il team di fabbricazione per garantire che la loro progettazione fosse ottimizzata anche per un montaggio rapido. Per accelerare il processo di costruzione, si sono discostati dalla pratica tipica di trasportare sezioni da 3 metri. Invece, hanno preassemblato parti più grandi fino a 5,5 metri nel capannone di costruzione, che sono state poi consegnate in cantiere, riducendo significativamente i tempi di montaggio in loco e comprimendo la tempistica complessiva del progetto.
Informazioni su Eversendai
Gli uffici di ingegneria di Eversendai in India, negli EAU e in Qatar forniscono servizi tecnici completi e di progettazione end-to-end, dalla progettazione concettuale alla progettazione di dettaglio, inclusa l'ingegneria per vari tipi di strutture, da parte di ingegneri progettisti e disegnatori altamente qualificati ed esperti. Grazie al contatto diretto con il reparto di ingegneria del montaggio in acciaio, la collaborazione può ridurre al minimo incomprensioni e discrepanze. Gli ingegneri strutturali possono incorporare i vincoli del mondo reale e il feedback del team di montaggio, portando a progettazioni che non sono solo teoricamente valide, ma anche fattibili e sicure durante il processo di montaggio. Ciò porta a progetti più pratici da realizzare, evitando ritardi e costose modifiche. La fabbricazione del Padiglione Opportunity in quattro mesi è un ottimo esempio dei loro 40 anni di esperienza.
Conclusione
Il Padiglione Opportunity rappresenta un esempio straordinario di ingegneria moderna, che bilancia l'ambizione architettonica con le sfide pratiche. Nonostante i tempi ristretti, l'uso di strumenti avanzati come IDEA StatiCa ha consentito una progettazione efficiente e la verifica normativa di nodi complessi. La cooperazione tra gli ingegneri strutturali e il team di prefabbricazione ha permesso loro di trovare il modo di consegnare il progetto nei tempi previsti. Il completamento del progetto ha dimostrato non solo le capacità tecniche di Eversendai Engineering, ma anche la loro capacità di operare in condizioni impegnative.
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