47 CAPITOLO 4 – LA STRUTTURA RESISTENTE
4.1 La scelta delle aste
Le aste sono realizzate mediante tubi tondi in parete sottile in lega di alluminio siglate EN AW-6060 T66/AlMgSi avente le seguenti caratteristiche meccaniche:
Grandezza Simbolo e valore
Peso specifico γ =2,7 g/cm3 =2700kg/m3 Tensione normale di snervamento σ0 =145MPa
Tensione di rottura σR =241MPa
Allungamento a rottura εR =22%
Modulo di elasticità normale E=68,9GPa Modulo di elasticità trasversale G=26,0GPa Tensione tangenziale di snervamento τR =165MPa
Il profilo scelto per tutte le aste è contrassegnato con la sigla Φ/ s100/6 per cui risultano le seguenti proprietà geometriche:
Grandezza Simbolo e valore
Diametro D=100mm
Spessore s=6mm
Area A =17,72cm2
Momento d’inerzia J =289,8119cm4
Raggio d’inerzia ρ = J/A=16,36cm
Tenuto conto che la lunghezza massima delle aste è LMAX =373,7cm, il minimo carico Euleriano risulta pari a PE =π2 E J/L2 =141,12kN, valore utilizzare nelle verifiche adottando opportuni coefficienti di sicurezza.
48 4.2 La scelta dei nodi
I nodi sono costituiti da giunti sferici a cerniera in acciaio bonificato tipo 39NiCrMo3, ricavati mediante procedimento di stampaggio a caldo (Sistema VESTRUT). Le estremità delle aste da avvitare al nodo, devono essere dotate di terminali a testa sferica in acciaio bonificato tipo 39NiCrMo3, anch’essi ottenuti mediante forgiatura (vedi Figura 4.1.
Figura 4.1: il giunto VESTRUT.
Il giunto è costituito da tre elementi circolari, due calotte ed una piastra centrale che le racchiude, uniti insieme da un’unica vite: le due calotte simmetriche sono dotate di fessure ed alloggiamenti nei quali si posizionano i terminali delle aste durante il montaggio. I terminali a testa sferica sono fissati da un controdado e avvitati direttamente sulle aste rastremate, in modo destrorso da un lato, e sinistrorso dall’altro.
Dal punto di vista statico, il giunto sferico risultante si configura come una cerniera spaziale. Dopo il bloccaggio, tutte le aste convergenti nel nodo hanno la possibilità di ruotare; tale particolarità è essenziale per realizzare una struttura reticolare spaziale.
Le aste sono regolabili prima, durante e dopo aver effettuato il montaggio.
4.3 La scelta dei pannelli
I pannelli della cupola, di forma triangolare, sono degli elementi sandwich aventi la faccia inferiore in lamiera di acciaio, il nucleo costituito da materiale isolante, ed infine, la faccia superiore esterna con varie composizioni. Ciascun pannello risulta irrigidito secondo lo schema riportato nella Figura 4.2.
49
Figura 4.2: disposizione degli irrigidimenti interni nel pannello.
Esternamente, ciascun pannello potrà risultare opaco, essendo costituito da una sottile lamiera in alluminio come appare nella Figura 4.3a, oppure parzialmente opaco, come risulta nella Figura 4.3b, se risulta dall’accostamento di parti in alluminio con elementi di vetro strutturale stratificato. Tale disposizione è particolarmente utile per illuminare con luce naturale l’intercapedine per le necessarie ispezioni degli impianti in essa presenti. La Figura 4.3c mostra invece il caso di un pannello totalmente trasparente, costituito integralmente da vetro strutturale stratificato. Tali elementi vengono posizionati in punti particolari della cupola ove occorre una maggiore illuminazione, tenendo bene in considerazione anche gli aspetti estetici.
Figura 4.3a: pannello opaco. Figura 4.3b: pannello
parzialmente opaco. Figura 4.3c: pannello trasparente.
Degli stessi pannelli, è possibile una soluzione contenente delle celle fotovoltaiche per la produzione di energia elettrica come rappresentato nella figura 4.4 seguente.
Figura 4.4a: pannello opaco. Figura 4.4b: pannello
parzialmente opaco. Figura 4.4c: pannello trasparente.
