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Eng. Onorio Francesco Salvatore

Lo stadio OAKA di Atene, parte I: descrizione delle strutture

Written By: Francesco Salvatore Onorio - Apr• 16•11

Nell’ultimo articolo, riguardante la differenza tra la torsione primaria e la torsione secondaria, ho fatto un accenno al torsion tube dello Stadio Olimpico di Atene, con la promessa di tornare sull’argomento in un secondo momento. Eccoci qui. Nell’articolo che segue verrà descritta la struttura di questa grande opera, frutto del genio di Calatrava.

 

PREMESSA

Lo Stadio Olimpico “Spiros Louis” (Olympiakó Stádio) è parte del Centro Atletico Olimpico di Atene (OAKA è l’acronimo greco). Questa struttura deve il suo nome al maratoneta Spiros Louis, che vinse le Olimpiadi nel 1896.
Lo stadio è locato nell’area di Marousi ad Atene e fu progettato nel 1979, per poi essere costruito nel biennio 1980-1982, dove ospitò proprio nell’82 l’European Championships in Athletics.
Nel 2004 fu profondamente rinnovato, giusto in tempo per ospitare le Summer Olympics. I lavori terminarono il 30 luglio 2004 e la cerimonia di apertura la si ebbe poco dopo, il 13 agosto 2004. La più grande innovazione riguarda la copertura, di cui andremo a parlare in questo articolo.

 

INFORMAZIONI DI BASE

Titolo dell’opera: Copertura dello Stadio Olimpico di Atene

Committente: Segretario Generale – Ministero della Cultura e dello Sport – Grecia

Impresa generale: JV AKTOR SA – ATHENA SA – THEMELIODOMI SA – Grecia

Realizzazione strutture metalliche: Costruzioni Cimolai Armando S.p.A. – PN

Periodo di installazione: Agosto 2003 – Giugno 2004

Progettazione architettonica: Studio Santiago Calatrava Vals

Progettazione strutturale: Studio Santiago Calatrava Vals

Revisione dei calcoli: S.K.M. Londra

Progettazione di dettaglio e gestione: Costruzioni Cimolai Armando S.p.A. – PN

Progetto di montaggio: Costruzioni Cimolai Armando S.p.A. – PN e Studio Giorgio Romaro – PD

 

DESCRIZIONE

Per descrivere la struttura mi servirò di immagini reali ed immagini al computer.

Inoltre, un modello 3D realizzato dal sottoscritto mediante SAP2000 verrà utilizzato per capire la configurazione strutturale. Tale modello è riportato qui di seguito:

La copertura in esame è stata costruita per una struttura già esistente e funzionante da parecchi anni. E’ stata realizzata in 2 parti diverse poi avvicinate tra loro con un varo di 150 m. Questa operazione destò all’inizio non poche perplessità data la sua arditezza. Basti pensare che ogni semicopertura pesa circa 9.000 t, con un’altezza ed uno sbalzo di 70 m.

La copertura è costituita da 2 parti lunghe circa 300 m e larghe dai 60 ai 100 m. Dopo l’avvicinamento lasciano libera in pianta una zona ellittica sopra il campo di calcio.

 

Ogni semicopertura è costituita da una enorme capriata a falce di luna lunga 304 metri avente il corrente superiore (arch tube) ad oltre 70 metri da terra ed il corrente inferiore (torsion tube) ad oltre 36. Si ha quindi una larghezza in mezzeria tra i 2 correnti di 34 metri. I correnti sono costituiti da tubi con diametro di oltre 3 m (3,25 per l’arch tube e 3,60 per il torsion tube) e spessori di 90 mm.

Qui di seguito è riportato il modello al SAP2000 che ho realizzato con evidenziate le due parti suddette, ovvero:

– in verde l’arch tube;

– in celeste il torsion tube.

Tra i due correnti è presente una controventatura.

Le aste di parete (che collegano direttamento arch tube e torsion tube) sono costituite da funi di acciaio pretese, di diametro variabile dai 90 ai 104 mm, variamente inclinate. Esse lavorano in parallelo con altri due ordini di funi aventi 40 mm circa di spessore.

Nel modello SAP2000 riportato sotto ho invece evidenziato in rosso le aste di parete:

Nell’immagine che segue si vedono i due correnti con i due ordini di funi.

Queste ultime sorreggono, partendo dall’arch tube, le estremità esterne delle travi principali del piano di copertura (girders), a loro volta incastrate ortogonalmente al corrente inferiore; hanno anche la funzione di stabilizzare il corrente superiore nel piano trasversale.

Nell’immagine che segue si vedono le girders incastrate nel torsion tube. Le estremità, come visto, sono sorrette dalle funi provenienti dall’arch tube.

Gli stessi elementi sono riportati nel modello SAP2000 suddetto ed evidenziati in rosso:

Il torsion tube divide, quindi, le girders in due parti; i 2 sbalzi così ottenuti sono sempre diversi tra loro e valgono:

 

– in mezzeria del torsion tube: 8 metri verso l’interno e 60 metri verso l’esterno;

– nelle sezioni di estremità del torsion tube: 70 metri verso l’interno e 15 metri verso l’esterno.

 

Le due parti della copertura si collegano proprio grazie alle girders nelle loro sezioni di estremità; i punti di collegamento (in numero di 2) delle travi di una parte con le travi dell’altra parte prendono il nome di main nodes.

Nell’immagine che segue, la parte cerchiata mostra il punto di collegamento tra le estremità delle girders dei due sbalzi contrapposti.

La sezione delle girders è ad “I” con piattabanda superiore in piatti di grosso spessore (fino a 40 mm) e corrente inferiore in tubo Ø 406 mm. Le aste secondarie (girders restraints) poggiano sulle girders, hanno luce pari all’interasse di queste ultime (5 metri circa) e presentano un interasse dello stesso ordine di grandezza. Le girders restraints sono realizzate in tubi quadri 180×180 mm con spessore 10-12 mm.

Le terziarie presentano una sezione a “C”, salvo nella zona di controvento dove sono tubi; posano anche loro sulle girders, con interasse di circa un metro, e su di loro posano i telai che portano il policarbonato.

Le controventature sono due: una principale che blocca il torsion tube direttamente e l’arch tube attraverso le funi inclinate ed una secondaria che blocca i correnti delle girders. La controventatura principale rende indeformabile nel proprio piano ognuna delle due falde della copertura con una serie di triangoli realizzati con aste in tubo.

Nel seguito è riportata una vista dal basso della copertura direttamente dal modello SAP2000. In blu sono evidenziate le controventature in tubo che bloccano al torsion tube le girders; queste ultime sono invece in arancione:

 

I punti di estremità delle travi principali sono collegati tramite un tubo di bordo chiamato edge tube. Tale elemento è stato evidenziato in rosso nel modello SAP2000:

I punti di ancoraggio delle funi sulle girders vengono collegati anch’essi tramite un tubo, chiamato anchor tube. Tale elemento è stato evidenziato in rosso nel modello SAP2000:

Come già accennato, un secondo ordine di funi inclinate collega l’arch tube con tutte le travi principali in prossimità delle estremità di queste ultime; si ottengono così degli sbalzi agli estremi:

 

Nell’ultima immagine presa dal modello SAP2000 viene mostrata la controventatura secondaria (diversa da quella che doveva bloccare le sole girders), la quale rende indeformabile nel proprio piano ognuna delle 2 falde tramite una serie di triangoli realizzati con aste in tubo quadro:

Nell’immagine che segue è mostrata parte della copertura con le travi secondarie poggianti sulle girders:

 

Nell’immagine che segue viene evidenziata la controventatura principale diretta sul torsion tube e, tramite funi, sull’arch tube:

 

Qui di seguito una vista dal basso in cui si possono notare le varie parti descritte:

La controventatura secondaria blocca contro gli sbandamenti i correnti delle girders.

L’interasse tra le due capriate è di 141,4 m e l’area coperta è pari a 260,3 per 208,8 m.

I quattro vertici delle due capriate confluiscono su quattro blocchi di acciaio chiamati “scarpe” aventi la caratteristica di essere traslabili (operazione necessaria per l’avvicinamento delle 2 semicoperture). I blocchi di acciaio presentano spessori di 100 mm, sono alti 10 metri circa e lunghi 15. A traslazione avvenuta due vengono inghisati e due gravano su appoggi mobili di oltre 4500 t per scarpa.

Nelle immagini che seguono vi sono due dettagli delle scarpe suddette.

 

Qui di seguito sono riportate sezione, pianta e vista tridimensionale del modello:

 

 

Infine, voglio ribadire che la struttura NON è stata progettata mediante SAP2000. Il modello che avete visto in questo articolo è stato usato solo per descrivere le varie parti costituenti.

E con questo è tutto, per ora. Ci diamo appuntamento alla seconda parte, in cui descriverò il montaggio della struttura.

 

Per chiarimenti, segnalazioni ed altro è possibile contattare l’autore a:

onorio@strutturista.com

Ing. Onorio Francesco Salvatore

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