L'idea era quella di creare uno spazio adattabile per ospitare una vasta gamma di eventi durante tutto l'anno, adattandosi alle condizioni climatiche variabili tipiche della regione, sia nel caso di inverni rigidi o estati afose.
Di centrale importanza nel progetto è l'installazione di una tettoia che utilizza uno strato di vetro fotovoltaico e si estende su tutta la piazza. È ingegnosamente progettato per sfruttare l’energia solare e generare una fornitura di energia sostenibile per le esigenze operative del mercato. Con una superficie collettiva di 4.300 metri quadrati, la tettoia è strategicamente suddivisa in due piattaforme distinte, ovvero la piattaforma superiore e quella inferiore.
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Informazioni sul progetto
TLa struttura primaria comprende una serie di capriate in acciaio che coprono una distanza totale di 45 metri, con una campata centrale di 29,6 metri e travi a sbalzo di 7,7 metri su ciascun lato del tetto. Queste capriate sono disposte in parallelo, mantenendo una distanza tra loro di 7,4 metri. La capriata primaria presenta un'altezza variabile, raggiungendo circa 2,5 metri sopra le colonne e 2 metri a metà campata. Inoltre, la struttura incorpora arcarecci tubolari su cui è fissato il vetro strutturale fotovoltaico.
In conformità con le specifiche architettoniche, l'intera struttura è stata meticolosamente progettata utilizzando sezioni cave circolari. La complessità del processo produttivo ha reso necessaria la classificazione della struttura in acciaio nella classe di esecuzione EXC3 secondo la norma EN 1090-2.
Sfide ingegneristiche
La struttura in acciaio ha posto numerose sfide, con molte complessità. La maggior parte di essi deriva dalle esigenze dell'architetto progettista e dal fatto che l'intera struttura è stata progettata interamente con profili CHS. Per i profili CHS, in generale, vi sono pochissime indicazioni nei codici e di solito sono necessarie soluzioni numeriche più avanzate. Questo è particolarmente vero nel caso di geometrie così complesse, che danno luogo a nodi in cui convergono simultaneamente elementi strutturali provenienti da direzioni diverse.
Vale la pena menzionare anche la questione della necessità di trasportabilità in un'area con severe restrizioni alla circolazione dei mezzi pesanti, che ha rappresentato un ostacolo significativo. Di conseguenza, le capriate principali, ciascuna lunga 45 metri, dovevano essere divise in segmenti più piccoli in grado di essere preassemblati in loco prima del montaggio finale, superando in modo efficace i vincoli logistici.
Inoltre, l'imposizione di precurvature nelle capriate principali è diventata indispensabile per regolare con precisione le flessioni all'interno della struttura in acciaio. Questo accorgimento è stato fondamentale data la sensibilità della copertura vetrata a notevoli flessioni, che richiedono un controllo meticoloso degli elementi strutturali.
Soluzioni e risultati
A causa della complessa geometria delle connessioni, l'approccio adottato nella loro progettazione si è basato su un processo iterativo. Ciò richiederebbe molto tempo a causa della noiosa modellazione se non fosse per l'opzione di collegamento BIM tra IDEA StatiCa e Tekla Structures. IDEA StatiCa Connection è stato quindi utilizzato principalmente per analizzare il comportamento delle connessioni.
Senza il software Idea Statica, il processo di progettazione delle connessioni in acciaio in un progetto con queste caratteristiche sarebbe diventato estremamente difficile. L'interoperabilità tra IDEA StatiCa, il software di modellazione BIM e il software di analisi strutturale ha permesso un'interessante ottimizzazione dei processi.
José Manuel Silva
Direttore Tecnico e Ingegnere Strutturista – STEELPLAN
Portogallo
Nella prima fase, le connessioni sono state dimensionate da una prospettiva analitica e anche con un'importante componente di conoscenza empirica. Il risultato di questa fase di progettazione è stato incorporato nel modello BIM, sviluppato in Tekla Structures, e il suo design è stato reso compatibile con la geometria del nodo e le singolarità della struttura.
Nella seconda fase, la geometria perfezionata è stata importata direttamente da Tekla Structures in IDEA StatiCa e sono stati eseguiti tutti i controlli di sicurezza e le regolazioni per arrivare al progetto finale.
Oltre alla classica analisi EPS, il CHS, come altri profili a parete sottile, doveva essere verificato per la forma di instabilità. Sfortunatamente, a causa delle molte aste collegate alla colonna principale, è apparso un problema con il buckling . Tuttavia, il team di ingegneri di Steelplan (José Manuel Silva, Joao Pimenta) è stato in grado di trovare una soluzione elegante che soddisfacesse i requisiti architettonici e garantisse la sicurezza della struttura.
L'analisi agli elementi finiti è necessaria per progettare una connessione così complessa e osservare il comportamento reale sotto un certo carico. Questo è esattamente ciò che IDEA StatiCa ti offre e puoi facilmente modificare e calcolare di nuovo la connessione in breve tempo.
João Pimenta
Ingegnere strutturale specilizzato per acciaio – STEELPLAN
Portogallo
Originariamente le piastre di rinforzo saldate alla superficie sono state sostituite con piastre che attraversano l'intera sezione trasversale della colonna principale, formando una "croce" all'interno della sezione cava. Ciò ha permesso alle dimensioni degli elementi principali di rimanere quasi invariate rispetto al progetto originale.
Dopo alcune interazioni, la geometria finale è stata perfettamente definita e sono stati effettuati tutti le verifiche di sicurezza, secondo gli Eurocodici.
Su Steelplan
Steelplan sviluppa la sua attività nella progettazione e nel dettaglio di strutture in acciaio, nella modellazione BIM e nella preparazione dei lavori per le imprese di costruzioni in acciaio. Steelplan ha sede a Braga, nel nord del Portogallo, una regione molto importante per la costruzione di strutture in acciaio in Portogallo.
L'esperienza dell'azienda si basa sulla dinamicità e sulla conoscenza dei suoi ingegneri con una grande esperienza nel settore della lavorazione dei metalli e il loro coinvolgimento in progetti di riferimento a livello nazionale e internazionale.
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