Roberto Guacci
Under Construction
Tutte le tecnologie

Novecento · 1900 — 1990

Tensostrutture e membrane

dal 1955 · Germania, Giappone

Le tensostrutture lavorano in trazione pura: cavi, reti e membrane assumono forme a doppia curvatura anticlastica, trovate sperimentalmente o per calcolo. Massima copertura con minimo materiale, ma forma e struttura non sono separabili.

Voce enciclopedica

Dati e principi tecnici

  • Doppia curvatura opposta indispensabile per la stabilità sotto vento e neve.
  • Pretensione tipica delle membrane 2-6 kN/m; deformazioni elastiche elevate e non linearità geometrica.
  • Materiali: PVC-poliestere (vita 15-25 anni), PTFE-fibra di vetro (oltre 30 anni), ETFE per i cuscini.
  • Progetto in tre fasi: form finding, analisi statica, sviluppo dei teli di taglio (patterning).

Sottocategorie e varianti note

5 declinazioni documentate della tecnica, con immagine, particolari tecnici e link di approfondimento.

Membrane tese a doppia curvatura

Teli saldati ad alta frequenza, tesati fra punti alti, cavi di bordo e ancoraggi.

  • Forme base: conica, a sella (hypar), a cresta e valle.
  • Cavi di bordo con catenaria e piastre di ancoraggio.
  • Compensazione del taglio dei teli per il ritiro in tensione.
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Reti di cavi

Maglie di cavi d'acciaio con rivestimento indipendente, adatte a grandi luci e forme complesse.

  • Copertura olimpica di Monaco 1972 (Frei Otto, Behnisch): circa 75.000 m².
  • Maglia tipica 75×75 cm con pannelli in acrilico.
  • Ancoraggi a terra con tiranti e blocchi di fondazione.
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Strutture pneumatiche

Membrane stabilizzate dalla pressione dell'aria, a bassa pressione (air-supported) o a cuscini.

  • Sovrapressione tipica 200-300 Pa negli ambienti gonfiabili.
  • US Pavilion Osaka 1970 (David Geiger): membrana ribassata con rete di cavi.
  • Necessità di gruppi di pressurizzazione ridondanti e porte a compensazione.
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Tensegrity e cupole a cavi

Sistemi di aste compresse isolate in un continuum di cavi tesi, applicati alle grandi coperture di stadi.

  • Cable dome di David Geiger, Georgia Dome, Seoul 1988.
  • Puntoni non connessi fra loro: tutto il resto lavora a trazione.
  • Riferimenti teorici: Fuller, Snelson, Emmerich.
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Ponti sospesi e strallati

La stessa logica applicata alle infrastrutture: cavi principali, pendini o stralli e impalcato aerodinamico.

  • Akashi Kaikyō: campata di 1.991 m.
  • Impalcati a cassone alare per il controllo del flutter dopo il crollo del Tacoma (1940).
  • Prove in galleria del vento su modelli sezionali e aeroelastici.
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Link di approfondimento