UN PONTE DI VETRO TRA LE NUVOLE

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Mar 202017
 

GlassBridge02È stata appena completata la realizzazione del più lungo ponte in vetro mai costruito dall’uomo in uno dei parchi nazionali cinesi nella provincia di Hunan, sospeso ad una altezza di 300 metri in una profonda gola naturale.

Frutto della visione poetica dell’architetto Haim Dotan, si tratta di una passeggiata nel vuoto immersi in una natura incontaminata, capace di creare fortissime suggestioni nell’animo di chi lo attraversa.

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Zhangjiajie Grand Canyon Glass Bridge è il nome di questo ponte delle meraviglie frutto di un’ingegneria spinta all’estremo e di una sensibilità progettuale unica nel suo genere. Soprannominato “ponte dei cuori coraggiosi” dal suo stesso progettista, questo attraversamento lungo 385 metri, rappresenta una mirabile interpretazione di un viaggio verso l’infinito.

Un’opera grandiosa ispirata dalla cultura taoista, capace di mimetizzarsi nella natura senza contaminarla, un’opera estremamente sofisticata ma semplice allo stesso tempo, grandiosa ma  umile.

GlassBridge05

Rendere un’opera di questo genere, date le dimensioni, capace di scomparire tra le nuvole o nella nebbia che spesso pervadono questo angolo di natura, ha richiesto al suo ideatore, Haim Dotan ed al suo studio di progettazione “Architects and Urban Designers” un grande lavoro preparatorio. Il pavimento è stato pensato composto da grandi pannelli di vetro capaci di rendere la passeggiata unica e invisibile, capace di rendere il percorso di chi lo attraversa un viaggio introspettivo nella propria anima. Il vetro laminato spesso 50 mm è in grado di sopportare 40 tonnellate per pannello ed è sostenuto da una lunga struttura portante di quasi 400 m dallo spessore impercettibile di soli 60 cm. La scelta di uno spessore così limitato, si è resa necessaria per consentire al ponte di tagliare con facilità il vento ed evitare un carico eccessivo, conseguente, sui cavi di sostegno.

GlassBridge03

Gli unici elementi massicci della struttura, le quattro torri di sospensione poste due per lato sui costoni rocciosi ai quali il ponte è ancorato, sono state ricoperte di alberi e piante in modo da mimetizzarle con la natura circostante.

GlassBridge01

Il risultato è un splendido organismo architettonico perfettamente integrato con l’ambiente circostante, ardito, leggero, capace di ispirare chi lo attraversa come sospesi alla scoperta dei propri limiti.

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LUCKY KNOT BRIDGE IL PONTE ANNODATO

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Gen 202017
 

Next Architects, un team di architetti e ingegneri specializzato nella progettazione di ponti “non convenzionali” ha ultimato la realizzazione del Lucky Knot Bridge nella città di Changsha in Cina.

Lucky Knot02

Vincitori di un concorso per idee nel 2013, hanno portato a termine la realizzazione di questo incredibile ponte ispirato a credenze  e tradizioni della cultura cinese nel 2016.

NodoIl Lucky Knot Bridge è un ponte completamente in acciaio costituito da tre differenti strutture intrecciate tra di loro e combinate in un’unico ponte come in un classico nodo cinese. E’ proprio questa la fonte di ispirazione per il team di progettisti. Partendo da questo simbolo iconico, che è sinonimo di fortuna e prosperità, Michel Schreimachers e il suo team hanno realizzato questa inusuale forma strutturale lunga 182 metri sopra una strada sul porto fluviale di Dragon King. Il ponte è alto 23 metri sopra il livello del fiume in modo da non ostacolare la navigazione. Anche il colore ed altri elementi progettuali sono ispirati dalla cultura cinese. Ad esempio il colore rosso vivo, per questa cultura simboleggia la fortuna e la gioia.

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Il ponte è pedonale e collega le due sponde del fiume. 8 differenti accessi consentono ai pedoni di accedere alle 3 strutture quasi come si trattasse di un parco giochi pedonale. I tre percorsi si intrecciano in 5 differenti punti che sono stati soprannominanti dal progettista Schreimachers, “Moon Gate” e richiamano il design delle montagne russe.

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Lucky Knot04

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GRIDSHELL: I GUSCI RETICOLARI IN LEGNO

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Set 222016
 

Alle menti visionarie di architetti lungimiranti, quali Frei Otto e Mutsuro Sasaki, dobbiamo la creazione di strutture incredibili, sia per proprietà che per qualità. Queste strutture chiamate Grid-Shell dall’unione delle due parole Grid (griglia) e Shell (guscio) sono un trionfo dell’ingegneria edile e un incredibile ritrovato ecosostenibile dovuto all’impiego di un materiale 100% naturale quale il legno.

GridShell07

In pratica, le grid-shell, non sono altro che elementi in legno che vengono utilizzati per le grandi proprietà elastiche di questo materiale. L’insieme dei pezzi viene assemblato in piano, poi secondo una precisa idea progettuale, già definita in fase di prototipazione, vengono curvati fino ad assumere la forma definitiva per poi fissarla definitivamente con altri elementi quali cavi in acciaio o altri assi in legno al fine di conferire all’insieme rigidezza strutturale e forma finale. I risultati sono strepitosi come nell’opera oramai ritenuta monumento storico e culturale dal 1998, la Multihalle di Mannheim del 1975 dell’architetto Frei Otto.

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Multihalle di Mannheim di Otto Frei, 1975

Le grid-shell, presentano diversi vantaggi come ad esempio quello di essere realizzate con materiali eco-compatibili, riciclabili e leggeri. Inoltre, combinano le morbide curve della strutture a conchiglia con la rigida geometria dei reticoli strutturali.

L’opera di Otto Frei, non aveva precedenti nell’architettura contemporanea; apriva nuove strade e nuovi orizzonti nella progettazione. Resistenza, ordine, spaziosità, rigidezza le parole associabili a questo tipo di realizzazione. Ma anche durabilità; la semplicità costruttiva e i materiali impiegati non richiedono grandi opere di manutenzione, le parti sono sostituibili con facilità perché non incastrate ne incollate. Oggi ancora dopo quaranta anni l’opera è li a testimoniare questa bontà costruttiva.

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Savill gridshell di Buro Happold e Glen Howells Architects a Windsor, anno 2006

L’opera strutturale di Otto Frei, ha aperto la strada a sperimentazioni diverse, con la realizzazione di griglie sempre più complesse e articolate e con la sperimentazione di altri materiali di maggiore resistenza come gli acciai.

Heasley Nine Bridges Golf Club House di Shigeru Ban a Seoul, anno 2010

Anche l’assemblaggio e la costruzione sono facili e poco costosi; infatti i pezzi in origine sono semplici, facili da produrre, hanno dimensione ridotte.

Le grid-shell, dall’esempio costruttivo di Frei Otto, hanno acquisito un loro ben precisa identità nel campo dell’ingegneria edile; sono strutture che risultano resistenti per forma, ossia la loro forma legata alla rigidità complessiva e all’ancoraggio in determinati punti fa si che si possano realizzare luci molto ampie e design spaziali molto fluidi e di grande impatto visivo.

Le tecniche necessarie per la realizzazione delle grid-shell in legno necessitano essenzialmente di 2 passaggi fondamentali:

il primo passaggio, richiede l’assemblaggio delle bacchette dritte per formare una griglia piana più o meno complessa, disegnando la forma richiesta su di una superficie, quindi un graticcio di forma ortogonale;

il secondo passaggio, richiede la deformazione per flessione degli elementi del graticcio orizzontale. Viene sfruttata l’estrema elasticità del legno, che consente alla maglia di piegarsi e conformarsi nella forma tridimensionale richiesta. Il legno, flettendosi, modifica la geometria delle maglie che passano da rettangolari a romboidali.

Piegati questi elementi, si passa al loro fissaggio al terreno e all’irrigidimento legandoli tra di loro con assi diagonali, cavi di acciaio o altri elementi necessari a conferire all’insieme la rigidità strutturale richiesta. La forma, come si può ben comprendere, è dettata dalla deformazione del materiale, e non può in fase progettuale essere definita dettagliatamente. Ecco perché una corretta e attenta progettazione può portare ad un risultato il più possibile vicino all’idea del progettista.

Padiglione del Giappone per l'expo di Hannover di Shigeru Ban, 2000

Padiglione del Giappone per l’expo di Hannover di Shigeru Ban, 2000

Le grid-shell, quindi, nella loro complessità e formale bellezza sono frutto di un’idea semplice, economica, eco-sostenibile. Nascono in un’era di passaggio tra un processo manuale-manifatturiero ad uno di tipo seriale-industriale. Questo tipo di elemento si colloca perfettamente tra questi due mondi frutto di ere e di tecnologie diverse.

La produzione degli elementi richiede macchinari piccoli, poco ingombranti e economici, una fase iniziale tipica di un processo industriale, ma le fasi successive che non prevedono giunzioni ne l’uso di collanti, ma solo bullonature, un carattere tipico della produzione artigianale.

Smontaggio e sostituzione dei pezzi sono semplicissimi, rendendo economica anche la parte manutentiva dell’impianto oltre che totalmente riciclabile.

Weald & Downland Museum di Edward Cullinan, Sussex, 2002

L’architetto Edward Cullinan vince, proprio per questo, il primo premio “Wood Awards” nel 2003 con la sua grid-shell realizzata per il Weald & Downland Museum del 2002 nel Sussex.

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Woodhome a Fratte Rosa, Gridshell.it, 2013

Le grid-shell con le loro forme, la tecnologia costruttiva artigianale e industriale, lo schema rigido del graticcio e quello morbido e irregolare del guscio, l’aspetto a metà tra tradizionale per l’impiego di materiali antichi e moderno per le sinuose curve, trovano il loro naturale habitat nel contesto urbano dialogando perfettamente con lo spazio antropizzato e quello naturalistico.

La loro leggerezza e la loro immagine si legano perfettamente a contesti diversi, sia rurali che urbani, creando dialogo tra gli elementi, legandoli in forme e composizioni mai uguali. Complessi software di progettazione parametrica, basasti su algoritmi generativi, consentono di immaginare queste strutture in fase di progettazione e di stabilire con relativa precisione forme e rinforzi per una resa strutturale perfetta. Ciò che viene fuori è una complessa intelaiatura capace di generare forme che rispecchiano la complessità della società contemporanea.

La tecnica prende spunto da antichi mestieri, da forme sviluppate negli antichi filatoi dove trama e ordito in differenti combinazioni realizzavano preziosissimi tessuti, o dalle tecniche ancestrali di tribù australiane che sapientemente intrecciavano il flessuoso e resistentissimo bamboo.

Un sistema strutturale perfetto, che consente di scaricare tutti i pesi, in verticale, sui sostegni laterali e le spinte ortogonali del vento o della neve vengono trasmessi e riassorbiti dal sistema di cavi che corre diagonale rispetto alla griglia.

In Italia solo un gruppo di ricerca guidato dall’arch. Sergio Pone dell’Università degli Studi Federico II di Napoli si sta occupando di questo tipo di struttura sin dal 2006.

GridShell09

Grid-shell in accoya d’Australia

Lo stesso arch. Pone, in collaborazione con gli arch. Sofia Colabella e Alberto Pugnale, docente presso la Melbourne School of Design, hanno progettato nel 2014 la prima grid-shell post-formata in accoya d’Australia (un tipo di legno molto durabile e con grande stabilità dimensionale) capace di resiste alle condizioni più estreme, ad elevate prestazioni meccaniche e atossico.

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PININFARINA VINCE A ISTANBUL

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Feb 162016
 

Torre02

Il mega aeroporto di cui ho parlato qualche giorno fa, che si sta realizzando nel cuore della città europea di Istanbul, avrà firme di eccellenza. Infatti, il Ministero delle Infrastrutture turco, ha dato il via a concorsi pubblici per la progettazione di alcune parti dell’impianto.

Uno di questi concorsi ha riguardato la progettazione della nuova torre di controllo. Il gotha dell’architettura mondiale ha partecipato a questo concorso realizzando incredibili progetti.

Il vincitore a sorpresa di questa competizione è stato l’italianissimo Pininfarina che ha sconfitto rivali del calibro dell’israeliana Zaha Hadid, di Moshe Safdie e Massimiliano Fuksas.

Torre03

Il progetto di Pininfarina si è affermato per la sua bellezza e per l’innovazione delle linee che lo contraddistinguono. A forma di tulipano (simbolo della città di Istanbul), la torre ha la forma di una freccia che prende il volo scoccata da un arco e simbolicamente in grado di unire le dimensioni di spazio e tempo.

Il progetto è stato selezionato dal consorzio che si è aggiudicato la costruzione dello scalo. Ciò che lo ha fatto scegliere sono sicuramente le riconoscibili linee automobilistiche dell’architetto design italiano e dalla qualità architettonica e al tempo stesso strutturale che scaturisce dall’opera.

Torre01

Il design della torre evidenzia linee fluenti e aereodinamiche, una spirale che si spinge con le sue linee curve verso l’alto proponendosi di diventare uno dei simboli della rinascita e della crescita di questa metropoli del mar Nero.

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BAHRAIN – WORLD TRADE CENTER

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Mag 252014
 
Alunni Articolo scritto da: RICCARDO CARUSO – ANGELO PEPE – ANDREA VISCUSO
Classe: 2D – Anno: 2013-14

Prefazione a cura del prof. Betto

Ancora un lavoro eccellente da parte dei miei alunni. Questa volta Angelo, Riccardo e Andrea si sono cimentati con una avveniristica costruzione divenuta l’orgoglio del Bahrain, piccolo stato-isola situato a nord degli Emirati Arabi. L’edificio, straordinario per le forme e le soluzioni di finitura, è diventato un simbolo della nuova architettura eco-sostenibile, dotato di pale eoliche e rivestito di celle fotovoltaiche. Le sue forme, che ricordano da vicino le cattedrali gotiche e le vele delle imbarcazioni che solcano quei mari, realizzano un nuovo gradino verso un’architettura perfetta, integrata con l’ambiente e in grado di sfruttare positivamente l’ambiente. Leggiamo insieme questo racconto descrizione all’interno del nostro PROGETTO INFORMATICA. Buona lettura.


BWTC14


BWTC01

Area geografica: Medio Oriente

Stato: Regno del Bahrain

Città: Manama City

Tipologia: grattacielo

Caratteristiche: torri gemelle – impianto eolico – impianto fotovoltaico


BAHRAIN WORLD TRADE CENTER

Il Bahrain World Trade Center (BWTC) è costituito da due torri gemelle ed è il secondo edificio più alto del Bahrain, ubicato nella capitale Manama City.

Le torri, alte 240 metri ciascuna, furono costruite nel 2008 dallo studio di architettura multi-nazionale Atkins.

Questa struttura di 50 piani, è costruita in prossimità della King Faisal Highway, vicino ad altri grattacieli come il Bahrain Financial Harbour, la National Bank of Bahrain e il Abraj Al Lulu. È il secondo edificio più alto del Bahrain dopo le torri gemelle del Bahrain Financial Harbour.

Torri del Financial Harbour
Torri del Financial Harbour
Abraj Al Lulu
Abraj Al Lulu

Per le sue peculiarità, l’edificio ha ricevuto numerosi riconoscimenti per la sostenibilità. Infatti, il Bahrain World Trade Center è il primo edificio al mondo ad integrare turbine eoliche di grandi dimensioni nel suo design. Le turbine eoliche sono state sviluppate, costruite e installate dalla società danese Norwin A/S.

Le due torri sono collegate attraverso tre ponti esterni, ciascuno in possesso di una turbina eolica da 225kW, per un totale di 675kW di potenza di produzione eolica. Ognuna di queste turbine misura 29 m di diametro, ed è allineato a nord, che è la direzione da cui l’aria dal Golfo Persico soffia dentro le vele.

BWTC13
Planimetrie al livello delle 3 turbine

Entrambi i corpi laterali sono progettati a forma di imbuto per permettere al vento di passare accelerando attraverso le turbine. 
Questo progetto è stato confermato dal test della galleria del vento, che ha dimostrato che gli edifici a forma conica creano un flusso di aria tale che, qualsiasi vento che entra a 45° su entrambi i lati dell’asse centrale, crea un flusso che rimane perpendicolare alle turbine.

Particolare della Turbina Eolica
Particolare della Turbina Eolica

Le turbine eoliche forniscono dall’11% al 15% del consumo totale di energia delle torri che è pari a circa 1,1 – 1,3 GWh all’anno. Ciò equivale a fornire l’illuminazione per circa 300 abitazioni. Le tre turbine sono state accese per la prima volta l’8 aprile 2008.

Dati tecnici turbine eoliche:

BWTC10
Prospetti di una Torre
  • Corrente elettrica nominale generata: 225kW
  • Regolamento di potenza : 
 fisso
  • Diametro del rotore: 
 di 29m
  • Velocità del rotore al pieno carico: 38 giri/min.
  • Freno meccanico ad alta velocità: tipo freno a disco
  • 
Freno meccanico a bassa velocità: tipo 
a calibro
  • Generatore: chiuso, 4 poli a induzione asincrona 50Hz

  • Sistema di deviazione direzione: fisso
  • Tagli nella velocità del vento: 
4m/s
  • Velocità minima del vento: 20m/s (5 minuti la media di rotazione) 
  • Massima velocità del vento per le lame: 80m/s (in ogni direzione) Uragano Classe IV =>69m/s

Il tetto ricoperto di ghiaia e i vetri termici permettono un efficace isolamento, coadiuvato anche da balconi sporgenti, le cui zone d’ombra contengono il riscaldamento eccessivo e, di conseguenza, limitano l’utilizzo di aria condizionata necessario in zone così calde e naturalmente l’abnorme consumo di energia elettrica ad esso collegato.

Un altro importantissimo elemento di sostenibilità è, infine, il riciclo delle acque residue che evita lo spreco di una risorsa così limitata in quelle regioni e così importante per tutto il pianeta.

Sono presenti altresì collegamenti con i sistemi di raffreddamento e di isolamento termico, piscine a riflessione termica per il raffreddamento e per l’evaporazione.

Il BWTC racchiude l’essenza di una filosofia sostenibile e cioè coinvolgere tutti gli impatti sociali, economici e ambientali nella realizzazione di un progetto.

L’edificio, considerato come un significativo passo verso un’architettura equilibrata ed ambientale costituisce un impegno inequivocabile ad aumentare la consapevolezza globale per il design sostenibile.

Ingresso
Ingresso

Il BWTC è ormai considerato una fonte di orgoglio nazionale per i residenti in Bahrain, ed ad esso è attribuita la capacità di generare prosperità economica all’interno della capitale Manama.

Il BWTC ha dimostrato che gli sviluppi commerciali possono essere creati con una forte agenda ambientale e rispondere alle esigenze delle nostre generazioni future.

Il Bahrain World Trade Center ha infine avuto un posto di rilievo nella fantascienza ed il canale Sci-Fi ha trasmesso un film dove un incidente nel 2020 provoca un collisione subatomica che crea effetti catastrofici sul pianeta Terra.

IL PROGETTISTA

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Shaun Killa

Shaun Killa è nato in Sud Africa ed ha studiato Architettura presso l’Università di Città del Capo, dove ha ricevuto i suoi titoli.

Ha lavorato presso grandi studi di architettura a Città del Capo prima di trasferirsi a Dubai e unirsi allo studio di architettura Atkins nel 1998, dove – divenuto direttore del design, Atkins Dubai – ha vinto commissioni importanti come la Torre del 21° secolo (270m), la Chelsea Tower (250m) e la Millennium Tower (285m).

E’ specializzato nella progettazione di grandi grattacieli ed ha una passione per il design sostenibile. Ultimamente ha concentrato la sua filosofia progettuale su costruzioni a bassa emissione di carbonio, e sfida le norme architettoniche per creare edifici senza tempo, come la Torre Faro DIFC (400m) e il Namaste Hotel di Mumbai.

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Progetto della Torre Faro del Financial District a Dubai

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Progetto del Namaste Hotel a Mumbai

Lo studio di architettura Atkins, che ha realizzato il progetto, ha vinto il “The Arab Construction World for Sustainable Design Award” ed il “2006 LEAF Award” per il miglior uso della tecnologia nella grande struttura, questo perchè  la costruzione del BWTC ha mantenuto un alto profilo di sostenibilità grazie ai numerosi e vari  accorgimenti eco compatibili che affiancano lo sfruttamento eolico

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I PONTI

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Feb 142014
 
Alunni Articolo scritto: GIULIA CONTICELLO, ALESSANDRO GRILLO, TANCREDI GRILLO, GRETE PRIVITERA, NICOLETTA RAPISARDA
Classe: 3E – Anno: 2007-08

Prefazione a cura del prof. Betto

Sto riscoprendo tanti grandi lavori scritti negli anni dai miei alunni. Scritti pieni di passione, ricerca e curiosità. Approfondimenti che li hanno portati a viaggiare con la fantasia attraverso la rete, a scoprire le bellezze che il mondo, al di la dello spazio che loro conoscono, custodisce. I nostri cinque scrittori si sono cimentati con un’altra mega-struttura, quella dei ponti. Simbolicamente il ponte rappresenta il superamento di un limite, il raggiungimento di un obiettivo lontano e per certi versi irraggiungibile. Si è evoluto raggiungendo livelli strutturali e funzionali eccellenti, ma rappresentando sempre una sfida architettonica e un trionfo dell’ingegneria civile. Leggiamo insieme quanto prodotto dai nostri ragazzi.

Ponti01

I ponti sono normalmente costruzioni dell’uomo per l’attraversamento di corsi d’acqua, arterie stradali e valli. Su di essi la gente può camminare o viaggiare su di un veicolo per varcare un ostacolo sottostante. I ponti naturali (di pietra) invece non sono altro che il risultato di un fenomeno naturale.

Il primo ponte fu probabilmente un semplice tronco d’albero caduto per caso fra le due rive di un fiume.

Ponti03Per ben comprendere come sono fatti i ponti, bisognerà prima definire alcuni termini. L’impalcato è la struttura orizzontale che sorregge il piano viabile. A volte con tale parola s’intende anche, per estensione, l’intera struttura orizzontale del ponte, includendo le travi, sostenuta dalle pile e dalle spalle. L’impalcato può essere costituito da tavole o travetti di legno, o da una piastra, o soletta, in calcestruzzo armato, o da una lamiera d’acciaio irrigidita da nervature tra loro ortogonali, che prende nome di lastra ortotropa. Il tipo di ponte la cui struttura longitudinale è formata soltanto da travi è detto appunto ponte di travi, o ponte a travata. Un sistema di travi assemblato in modo da formare una struttura a maglie triangolari si chiama travata reticolare (nell’ambito dei ponti) o capriata (nell’ambito dell’edilizia). Un sistema di travi reticolari o capriate consente di realizzare una struttura di maggiore altezza e capacità portante di quanto si potrebbe realizzare con una semplice trave, e quindi consente di superare maggiori luci libere. La struttura orizzontale del ponte, che sostiene l’impalcato, viene normalmente chiamata travata. Le spalle sono le strutture che danno sostegno all’impalcato alle sue estremità e che costituiscono elemento di transizione tra il ponte ed i tratti di strada ad esso adiacenti. Quando il ponte attraversa un corso d’acqua le spalle possono essere conformate in modo da proteggere le sponde dall’erosione. In generale i ponti e i viadotti sono costruzioni stabili, senza parti in movimento, e quindi di tipo fisso.

I ponti possono essere costruiti e classificati secondo tre tipologie:

  1. ponte fisso;
  2. ponte mobile;
  3. ponte ribaltabile.

Ponti02


Prima di approfondire la trattazione di questi tipi di ponti, bisogna comunque descrivere alcuni elementi fondamentali che li costituiscono, cioè: trave; trave maestra; capriata; continuo.

A TRAVE

Ponti044Si dispongono parallelamente alla strada per sostenere il piano viabile lunghe travi di acciaio dal profilo a doppio “T”. Esempi frequenti di questo semplicissimo genere di ponte sono i ponti ferroviari con campate da quindici metri, e ponti per arterie di grande comunicazione con campate da trenta metri.

A TRAVE MAESTRA

Vasco da Gama BridgeTre piastre di acciaio vengono saldate insieme per formare una trave a doppia “T”, capace di sopportare un carico maggiore di quello addossabile a un trave normale a doppia “T” a un sol pezzo. Questo tipo di sostegno si adopera per campate più lunghe di quelle ottenibili con un ponte a travate semplici. Ha anche il pregio di una bassa franchigia quando lo si desideri.

[ Franchigia – massima altezza consentita ai natanti per non urtare contro il ponte. ]Punto-interrogativo2-icon

A CAPRIATA

Ponti06

Elementi strutturali verticali e orizzontali di acciaio vengono rinforzati con tiranti in diagonale in modo da formare dei triangoli. Questo è un tipo rigido ed economico per campate più lunghe e semplici. Occorre una notevole franchigia a causa della complessità dell’intelaiatura.

CONTINUO

Un ponte continuo è sostanzialmente una serie di campate semplici appoggiate su tre o più punti.


PONTI FISSI

Questo tipo di ponte è costruito in posizione permanente. Ha una franchigia in altezza ritenuta sufficiente per tutto il traffico che prevedibilmente deve passarvi sotto. Ponti fissi di piccola luce, del tipo a travi, a travate o a travi reticolari, congiungono le due spalle senza alcuna pila intermedia e sono di tipo a travi o a travata. In caso di grande distanza tra le spalle si prevedono pile intermedie o ponti del tipo ad arco, o del tipo strallato, o del tipo sospeso.

TIPO AD ARCO

Il piano viabile è sostenuto da una struttura di acciaio o calcestruzzo o muratura o legno, conformata ad arco (corto segmento di cerchio). Se il piano viabile corre al di sopra dell’arco il ponte è detto a via superiore; l’impalcato è sostenuto dall’arco mediante una serie di elementi verticali o subverticali sollecitati a compressione e chiamati piedritti; l’arco trasferisce al terreno consistenti forze orizzontali, dette “spinte” ed il sistema viene chiamato ad “arco spingente”. Se l’arco sovrasta il piano viabile il ponte è detto a via inferiore; l’impalcato è sospeso all’arco mediante elementi verticali o inclinati sollecitati a trazione e chiamati pendini o tiranti. In questo caso la travata d’impalcato può essere resa solidale con le estremità dell’arco ed in tal caso può equilibrare in toto o parzialmente le componenti orizzontali delle azioni trasmesse dall’arco; questo tipo di struttura prende il nome di “arco a spinta eliminata” e consente di trasferire sul terreno minime o nulle azioni orizzontali.

TIPO STRALLATO

L’impalcato è sostenuto da una serie di tiranti inclinati, chiamati stralli, confluenti in sommità di strutture a prevalente sviluppo verticale, chiamate antenne o piloni e conformate a torre, a portale, ad H, ad A o a lambda. Talvolta la struttura che sostiene gli stralli è conformata ad arco. L’impalcato, le antenne e gli stralli possono essere configurati e dimensionati in modo da realizzare una struttura analoga ad una struttura reticolare in cui gli elementi sono soggetti a prevalenti azioni assiali; ne deriva in questo caso una struttura ad elevata efficienza statica, e in molti casi di grande snellezza e valore estetico. L’elevata efficienza statica consente di superare grandi luci libere. Il maggiore ponte strallato realizzato in Italia è il Ponte all’Indiano a Firenze. Il maggiore ponte strallato realizzato attualmente nel mondo è il Tatara Bridge in Giappone con una luce di 890m.

TIPO SOSPESO

Ponti11Un ponte a sbalzo ha due campate che si vengono incontro e sono unite nella mezza mercé, una campata semplice sospesa. È un principio simile a quello di due persone che si tocchino a vicenda le punte delle dita tenendo le braccia stese. Le campate sporgenti, dette a sbalzo, sono sostenute da un sistema di pile principali e ancoraggi che giungono fino alle sponde. Una costruzione di questo genere non presenta difficoltà perché le campate a sbalzo si sorreggono da sé. Questo genere di ponte è caratterizzato da grandi franchigie in larghezza.


PONTI MOBILI

Questo tipo di ponte si costruisce per facilitare la navigazione sollevando il piano del ponte o ruotando in modo da scostarlo. Il piano è fatto di travi, di travi maestre o di elementi a capriata, ma in un certo punto fa perno o si allontana dal contatto con la terra. All’interno di questa tipologia di ponti abbiamo: ponte levatoio, ponte girevole, ponte ribaltabile, ponte sollevabile.

PONTE LEVATOIO

È imperniato ad un’estremità soltanto, e si solleva o si abbassa a ruota lateralmente per mezzo di un contrappeso.

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PONTE GIREVOLE

Ha una sola campata ed è fissato ad un’estremità tramite un perno verticale, attorno al quale ruota. Può essere costituito da due semiponti fissati alle opposte estremità, i quali aprono il ponte nel mezzo ruotando indipendentemente l’uno dall’altro. Il Ponte Girevole di Taranto ha una lunghezza di 90 metri.

Ponti14

PONTE RIBALTABILE

È un perfezionamento del ponte girevole. Si compone di due parti equilibrate a sbalzo fatte a capriata o a trave maestra. Siccome il ponte si apre nel mezzo, la franchigia evidentemente non ha limiti nemmeno in canali angusti.

PONTE SOLLEVABILE

Due torri fornite di cavi, contrappesi e motori sollevano e abbassano il piano del ponte. Questo ponte funziona in modo molto simile a un ascensore.

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PONTI TRAGHETTO

Questo ponte è in realtà una specie di natante. Una imbarcazione viene caricata a una sponda e con un cavo la si rimorchia verso l’altra. Dei piloni a ciascuna estremità e un’intelaiatura fatta a capriata sorreggono il meccanismo di rimorchio.

CHIATTA

Galleggia sull’acqua. Le imbarcazioni, o pontoni, che sostengono il piano del ponte, possono essere ancorate se la costruzione è permanente. Le unità militari generalmente si servono di ponti su chiatte in via temporanea.

Articoli1

LE FONDAZIONI

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Ott 082012
 

In architettura le fondazioni sono quegli elementi strutturali che hanno la funzione di ricevere i carichi provenienti dalla sovrastruttura (sia essa una costruzione, un’apparecchiatura o altro) e diffonderli sul suolo.

Possiamo suddividere le fondazioni in due famiglie:

  • fondazioni superficiali (o dirette): plinto, trave di fondazione, piastra di fondazione, detta anche platea.
  • fondazioni profonde (o indirette): palo di fondazione, micropalo, fondazione ciclopica.

FONDAZIONI SUPERFICIALI O DIRETTE

Sono quelle più comuni, utilizzate nel caso di edifici costruiti su terreni senza particolari problemi di resistenza. Il tipo di fondazione diretta viene realizzata in base alla struttura portante dell’edificio. Per cui avremo:

Fondazioni a plinti; utilizzato per strutture a telaio con carichi elevati viene ingrossata la base del pilastro con un plinto di solito con la forma tronco-piramidale. Per assicurare un maggiore legame tra i plinti, questi vengono spesso collegati con cordoli in calcestruzzo armato.


Fondazioni a trave rovescia; si tratta di travi annegate nel terreno che collegano tra di loro tutti i plinti di fondazione. In pratica si ribalta il sistema strutturale dell’edificio in fondazione. Queste travi annegate nel terreno hanno forma di un “T” rovesciata. Questa soluzione è particolarmente efficace per contrastare i cedimenti differenziati del terreno e nella progettazione antisismica.


Fondazione a platea; utilizzate con strutture particolari o in presenza di terreni deboli. Può essere considerato uno sviluppo della fondazione a travi rovesce, con in più la presenza di un solettone inferiore a cui spesso si aggiungono nervature ortogonali secondarie rispetto a quelle delle travi rovesce, per garantire un ulteriore irrigidimento della struttura.


FONDAZIONI PROFONDE O INDIRETTE

Le fondazioni indirette vengono praticate quando gli strati superficiali del terreno non hanno una portanza sufficiente per sopportare il carico della struttura o nel caso in cui i cedimenti previsti con le fondazioni dirette siano eccessivi.

Il tipo più comune, nell’edilizia storica, è il palo di legno di particolari essenze dure e resinose, tipo quercia, rovere, ecc. eventualmente con la punta rinforzata in metallo, detta puntazza, conficcato nel terreno attraverso battitura con speciali macchine dette battipalo, finché non raggiunge strati di terreno solido oppure pensato per resistere mediante l’attrito laterale che si crea con il terreno.

Fondazioni a pozzo o ciclopiche, sono costituite da scavi a sezione obbligata profondi, riempiti con materiale secco accuratamente costipato oppure con conglomerato cementizio a basso tenore di cemento.

Argomenti

  1. LA STATICA DELLE STRUTTURE – VINCOLI e GRADI DI LIBERTA’
  2. SCOMPOSIZIONE TECNICA di un EDIFICIO
  3. LE STRUTTURE ELEMENTARI
  4. MURI E PARETI
  5. IMPIANTO ELETTRICO
  6. IMPIANTO TERMICO
  7. IMPIANTO IDRICO-SANITARIO
  8. IMPIANTO DI SCARICO E FOGNARIO

LE STRUTTURE ELEMENTARI (trilite, arco, capriata, telaio)

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Ott 022012
 

LE FORZE

Per costruire una struttura servono materiali molto resistenti e in grado di sopportare forti sollecitazioni; le principali sollecitazioni sono trazione e compressione. Con la trazione i materiali si allungano, con la compressione i materiali si schiacciano.

Molte volte, le forze non agiscono da sole, ma sono composte insieme a formare nuove sollecitazioni complesse come la flessione. In pratica, quando una trave sopporta un forte carico centrale, si piega; in questo modo, la parte superiore subisce una deformazione di compressione (ossia le fibre si accorciano) mentre la parte inferiore subisce una deformazione di trazione (le fibre si allungano). Lungo l’asse medio, la trave non subisce alcuna deformazione, ossia le fibre non si allungano e non si accorciano.


STRUTTURE ELEMENTARI

Il trilite è una struttura architettonica semplice, il cui nome deriva dal greco (tri=tre + lithos=pietra) piuttosto comune nei monumenti megalitici. E’ una struttura formata da due elementi disposti in verticale (piedritti) e un terzo appoggiato orizzontalmente sopra di essi (architrave).

Il vantaggio è quello che in questo tipo di strutture le forze spingenti sono solo verso il basso e quindi non agiscono spinte laterali; gli svantaggi sono legati alla limitatezza della distanza tra i piedritti definita “luce”.

Nell’antica Grecia il sistema trilitico era alla base degli ordini architettonici classici, dove i sostegni verticali sono rappresentati dalle colonne, mentre e quello orizzontale dall’architrave.


L’arco è una struttura architettonica basata sulla forma curva che appoggiata su due piedritti. La parte curva si compone di una serie di elementi a forma trapezioidale chiamati conci o cunei, cioè pietre tagliate o laterizi disposti in maniera radiale verso un ipotetico centro. Nell’arco, ogni elemento sta al suo posto a causa del proprio peso senza aver bisogno di alcun legante; il peso della struttura è in compressione e può sopportare grandi carichi in totale sicurezza.

Il cuneo fondamentale che chiude l’arco e mette in atto le spinte di contrasto è quello centrale, chiamato chiave di volta.

L’arco inteso come struttura bidimensionale è spesso utilizzato in sequenza (acquedotti) o per realizzare aperture. La sua costruzione avviene per mezzo di una impalcatura lignea, che prende il nome di centina.

Tridimensionalmente, l’arco può essere traslato lungo una direzione diventando una volta o fatto ruotare sul proprio asse diventando una cupola.


La capriata è una struttura architettonica basata sulla forma triangolare, tradizionalmente realizzata in legno, appoggiata su due piedritti ed utilizzata come base per le copertura a falde inclinate. La capriata ha il vantaggio di annullare le spinte orizzontali grazie alla sua forma triangolare nella quale l’elemento orizzontale, la catena, annulla le spinte di quelli inclinati, i puntoni. La capriata è formata dai seguenti elementi:

puntoni – gli elementi inclinati del triangolo strutturale;

catena – rappresenta l’elemento tirante orizzontale del triangolo strutturale; la sua funzione è quella di annullare, tirando verso l’interno i punti di appoggio dei puntoni, le forze divaricanti che agiscono su tali punti; è l’elemento più lungo della struttura, rappresentando l’ipotenusa del triangolo strutturale. Normalmente è formata da un’unica trave che presenta, però, l’inconveniente di inflettersi al centro per effetto del suo stesso peso. Per ovviare a questo limite, la capriata all’italiana è stata dotata di un altro elemento posto in verticale che spezza in due la catena;

monaco – questo elemento ha appunto la funzione di annullare l’imbarcamento che subisce con il tempo la catena e di irrigidire la struttura;

saette o saettoni – anche i puntoni, con l’aumentare della distanza sono soggetti ad imbarcamento, quindi per evitare di aumentare la loro sezione, vengono inseriti questi due elementi che hanno inclinazione opposta a quella dei puntoni. In questo modo i saettoni, scaricano il peso sul monaco impedendo di fatto la flessione dei puntoni.


Un telaio o gabbia è una struttura costituita da una intelaiatura di elementi verticali, i pilastri e orizzontali, le travi e i solai.  Questi, nei moderni edifici hanno il compito di sostenere il peso dell’edificio e scaricarlo sul terreno.

Queste strutture, sfruttano moderni sistemi costruttivi, in cui gli elementi sono legati strettamente tra di loro collaborando nella ripartizione dei carichi e delle spinte. I materiali con cui sono realizzati sono il cemento armato e l’acciaio.


Il cemento armato è un materiale usato per la costruzione di opere civili, costituito da calcestruzzo (una miscela di cemento, acqua, sabbia e ghiaia) e barre di ferro (armatura) annegate al suo interno ed opportunamente sagomate e legate fra di loro.

La realizzazione in cantiere di un pilastro armato è relativamente semplice. Il carpentiere dispone l’armatura in funzione della resistenza richiesta; vengono poi inserite le staffe che legano tali ferri longitudinali. A questo punto viene montata la cassaforma, una struttura scatolare in legno, attorno ai ferri.

Con la betoniera, viene colato il cemento dal basso verso l’alto (per evitare lo smescolamento dei componenti) e dopo un periodo variabile dai 21 ai 30 giorni, viene rimossa la cassaforma rivelando il pilastro (o la trave) oramai completamente asciutti e resistenti.


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TUTTE LE “FORME” DELL’ARCO

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Feb 182012
 

Articolo scritto da Leonardo Giannotta e da Andrea Indelicato, Roberto Sorbello e Mario Torrisi della classe seconda I.

Prefazione a cura del prof. Betto

Ancora una volta i vostri figli vi stupiranno con il loro contributo in queste pagine. Sono felice di aver inaugurato questo momento didattico in cui gli alunni si confrontano tra di loro, si cimentano con lo strumento informatico e si scontrano con il tempo tiranno. Infatti, nel poco tempo concesso, riescono a dare il meglio realizzando ricerche, che poi traducono in articoli, dai grandi contenuti e interesse. Questa volta ci hanno provato gli alunni di una seconda, quelli della sezione I, realizzando un progetto su una grande tipologia strutturale, l’Arco. Il tema era “i tipi di arco”, nel senso di dover ricercare e descrivere come in un catalogo, tutte le varianti formali che l’arco ha assunto in questi secoli. Il lavoro migliore, a mio parere, è risultato quello di Leonardo Giannotta che, ho voluto integrare con quello realizzato dai suoi compagni di classe Andrea Indelicato, Roberto Sorbello e Mario Torrisi, proprio per una completezza di informazione. Ne è venuto fuori un interessante compendio che traspira la passione e l’emozione che ognuno di loro ha trasposto in queste parole. Vi invito, quindi,  come sempre a un’attenta lettura. Buon divertimento.


L’arco è “l’elemento architettonico per eccellenza” che, nel corso dei secoli, ha subito molteplici miglioramenti, sia dal punto di vista estetico che statico, raggiungendo la sua massima capacità espressiva nel periodo romano. Nel corso del tempo, la tecnica costruttiva si è affinata prima con gli egizi, poi con i babilonesi e i greci, che usavano generalmente gli archi nelle costruzioni civili. Con gli assiri l’arco è stato sviluppato tridimensionalmente nel primo esempio di palazzi con soffitti a volta e con gli etruschi, nell’uso ripetuto per la realizzazione di ponti e acquedotti. Ma il vero e proprio splendore fu raggiunto grazie ai romani, che lo utilizzarono per le costruzioni civili, per ragioni simbolico/celebrative e come punti di riferimento posti all’incrocio di più strade.

Arco: nomenclatura

Le parti che caratterizzano la struttura ad arco sono:

  • Chiave d’arco (o di volta): il cuneo centrale alla sommità dell’arco;
  • Cuneo o concio: ciascuna pietra dell’arco, tagliata a forma trapezoidale;
  • Estradosso: la superficie esteriore dell’arco (di solito nascosta);
  • Linea di estradosso: la linea che delimita l’archivolto superiormente (a differenza della linea d’intradosso può anche non essere curva, per es. poligonale, a gradoni, sfaccettata, ecc..);
  • Piedritto o spalla: è il sostegno generico sul quale si appoggia un arco (può essere anche una colonna, un pilastro…);
  • Intradosso: la superficie inferiore dell’arco;
  • Linea di intradosso: la linea curva che delimita l’archivolto inferiormente;
  • Freccia (o saetta, o monta): è la distanza massima verticale tra la sommità dell’intradosso e la linea d’imposta dell’arco;
  • Luce (o corda): è la distanza tra i due piedritti;
  • Rinfianco: struttura muraria che circonda l’arco e ne sostiene le spinte laterali;
  • Linea o piano d’imposta: la retta che passa dove inizia l’arco e finiscono i piedritti; è una linea sempre orizzontale, per cui nel caso di arco asimmetrico (con piedritti di diversa altezza) esistono due diverse linee d’imposta;
  • Archivolto (o fronte): la faccia dell’arco; può essere formata da una o più ghiere;
  • Spessore: la distanza tra le linee di intradosso ed estradosso;
  • Larghezza: la profondità dell’intradosso del dosso spirituale.
TIPI DI ARCO
I primi tipi di arco si svilupparono in Mesopotamia ed erano principalmente due elementi appoggiati l’uno contro l’altro. Con il tempo questa forma è stata sempre più rimaneggiata finendo per rappresentare, anche simbolicamente, un determinato stile architettonico o una determinata società. Vediamone insieme alcuni esempi:
ARCO A TUTTO SESTO

Questo è un tipo di arco contraddistinto da una volta a semicerchio. È detto anche arco a pieno centro ed è la tipologia più semplice di arco; prevede che il centro verso il quale convergono i giunti si trovi sulla linea d’imposta, cioè su quella linea che unisce i punti dove finiscono i piedritti e inizia l’arco.

ARCO INFLESSO

Questo è un’arco in cui la curva s’inflette verso l’alto formando una punta.

ARCO RAMPANTE O ASIMMETRICO

Quest’arco nella sua struttura ha una  strana caratteristica: i due piedritti sono di altezze diverse.

ARCO CATENARIO

Questo tipo di arco prende il nome dalla sua forma curva assomigliante a una catena.

ARCO A SESTO ACUTO O OGIVALE

L’arco a sesto acuto è un arco bicentrico che contempla arcate appartenenti a circonferenze con raggio maggiore o uguale alla base dell’arco stesso. L’uso di archi a sesto acuto è tipico dell’architettura gotica e permette rispetto all’arco a tutto sesto, di avere un’apertura più alta e slanciata. Grazie all’uso dell’arco a sesto acuto e delle volte a crociera le fisionomie degli edifici divennero proiettate tutte verso l’alto, in particolare nelle famose cattedrali di quel periodo.

ARCO TUDOR

Esso un arco basso e ampio ed ha una forma leggermente ellittica.

ARCO RIALZATO O A FERRO DI CAVALLO

Viene definito cosi perché il centro verso il quale tendono i giunti si trova al di sopra della linea d’imposta. È un tipo di arco che dà un effetto ancora più scenografico degli altri tipi, ma è anche il più debole staticamente, perché i reni o fianchi si trovano più o meno all’altezza del diametro del cerchio, il quale sporge oltre i piedritti e non è da questi sostenuto.

ARCO ELLITTICO (RIBASSATO O RIALZATO)

E’ una arco nel quale la linea d’intradosso disegna un’ellissi.

ARCO TRILOBATO

E’ un arco ispirato dalle foglie trilobate di alcune piante. E’ formato da tre archetti minori, proprio dello stile architettonico orientale.