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La più grande copertura ad ombrello
Realizzata in legno lamellare
La più grande realizzata in Europa: 8000 mq di innovazione.
La grande area dell’ex acciaieria di Cortenuova pur essendo tangente alla linea ferroviaria Milano-Venezia e ad essa collegata mediante uno scalo oggi dismesso, occupa una posizione defilata rispetto alle grandi vie di comunicazione su gomma (SS. 11, SS 498, SS573, A4) al centro di un vasto ambito della pianura bergamasca ancora oggi completamente agricolo.
Il forte proposito dell’attuale Amministrazione Comunale ed il convincimento che il decentramento dell’area dalle zone limitrofe urbanizzate e congestionate costituisca un privilegio nell’accessibilità e nella vivibilità del sito trasformato da area dismessa a luogo di lavoro e di incontro hanno determinato il recupero dell’ex acciaieria.
Si è dunque voluto con determinazione, coraggio e speranza che quest’area costituisse al tempo stesso un luogo di nuove attività e d’incontro e quindi un luogo di ripresa economica e sociale sia per la comunità locale che per quelle vicine.
Il progetto
E’ su questa base che l’Architetto Gianni Roncaglia ha iniziato una delle realizzazioni più significative del momento. All’interno di queste volontà di trasformazione urbanistica e di arricchimento sociale ha realizzato il nuovo “Villaggio commerciale: Le Acciaierie” costituito essenzialmente da quattro edifici staccati ma compenetranti nelle attività che ospiteranno, pensate queste ultime per coadiuvarsi ed arricchirsi vicendevolmente:
- il centro commerciale con la sua grande copertura ad ombrello che caratterizza la piazza coperta dall’enorme involucro trasparente, voluta per essere essenzialmente un luogo di incontri, di divertimento e di ristorazione;
- il “city park” che racchiude in se più attività ludiche e ricreative, dal cinematografo multisale al bowling e dai vari punti di ristoro panoramici alle sale gioco;
- l’albergo con le sue cento stanze, le grandi sale per video conferenze cablate ed il suo eliporto;
- il piccolo brico center con la sua attività specialistica atta a fornire materiali e mezzi per le piccole attività del tempo libero.
A servizio di questa grande area trasformata sono state avviate ed oggi in via di completamento grandi opere di comunicazione ivi compreso il recupero e la riattivazione dello scalo ferroviario, opere di raccolta e dissipazione nel sottosuolo delle acque piovane, opere per la raccolta, il trattamento e lo smaltimento degli scarichi civili, opere di ricostruzione ambientale con intense piantumazioni e costruzioni di oasi verdi, costruzione di nuove dorsali energetiche e telefoniche.
Realizzazione
Per poter realizzare l’avveniristico centro commerciale, con la grande copertura ad ombrello l’architetto Roncaglia si è fatto affiancare da 2 importanti aziende: Holzbau, per le strutture in legno lamellare e Omatec per le strutture in alluminio e vetro.
Il progetto, che trae ispirazione dalla forma socializzante del grande tendone circense, si articola essenzialmente attorno ad un grande spazio coperto avente funzione di piazza circondata da un insieme di aree espositive e di vendita collegate fra loro da percorsi pedonali.
Al centro dunque un ampio spazio comune dove collocare le attività ricreative e di servizio per il ritrovo e per ospitare saltuariamente manifestazioni di spettacolo e di intrattenimento organizzate in collaborazione fra il Gestore e il Comune di Cortenuova, secondo le regole e gli accordi stabiliti in un apposito atto di convenzione. Tutto intorno una moltitudine di piccole, medie e grandi aree per l’esposizione e la vendita al dettaglio di una molteplicità di merci alimentari e non alimentari.
Al centro dell’idea progettuale c’è quindi il preciso intento di costruire un insieme urbano complesso dove le attività e i rapporti sociali siano favoriti dall’acquisto dei beni di consumo e dall’incontro fra le persone così come in un qualsiasi mercato di quartiere.
Dimensioni
Il centro commerciale ricopre un’area di circa 58.000 mq, per la maggior parte edificato in calcestruzzo di forma rettangolare, dove spicca una zona a pianta circolare risolta con una copertura a vetri e due ali laterali simmetriche perimetrali alla zona circolare. Le strutture di queste ultime parti sono state interamente realizzate in legno lamellare.
La struttura della zona circolare copre la piazza del Centro Commerciale e come abbiamo visto è costituita da una copertura in legno lamellare del diametro di circa 82 metri, che da un punto di vista formale, la possiamo definire un enorme “ombrello”. Tale “ombrello” è composto da due parti, una cupola con torre centrale e un anello circolare quasi piano, lungo tutto il suo perimetro.
La cupola del diametro di 43 metri è realizzata con archi in legno lamellare. Gli archi sono incernierati nella parte alta, verso il centro della cupola, su una torrecentrale, alta 29 metri; mentre l’altro estremo è collegato ad una trave reticolare della lunghezza di circa 17.50 metri. L’altro capo di ciascuna reticolare appoggia su sottostanti strutture in cemento armato, oppure viene collegato ad un sistema di elementi verticali in legno lamellare che consentono di scaricare a terra, in fondazione, una parte delle forze agenti sulla struttura.
La struttura
L’area interessata dalle travi reticolari definisce una copertura ad anello circolare, che completa la struttura dell’ombrello, dove l’estradosso della copertura ha una pendenza di falda del 5%. L’altezza di questo volume circolare verso l’esterno è di 14 metri. Per l’intera struttura di copertura e per l’ingresso della piazza, è stata realizzato un tamponamento in vetro.
Le ali laterali sono destinate ad accogliere attività commerciali e di ristorazione. Si estendono per 27.5 metri, e sono realizzate mediante una struttura intelaiata: elementi verticali costituiti da colonne composte che sorreggono travi reticolari e travi piene. Queste travi a loro volta portano un sistema di arcarecci sui quali, alla quota di 7.68 metri è stato realizzato il solaio del I° piano in legno lamellare (spessore 12 cm). Alla quota di 13.80 metri troviamo poi il solaio di copertura in legno lamellare (spessore 8 cm) coibentato, al di sopra del quale è posta una struttura a shed. Per i tamponamenti verticali delle ali sono state poste in opera pareti metalliche ventilate mediante il sistema “a cassetta”.
La torre come centro della grande copertura a cupola
La geometria dell’intera struttura ha come fulcro il centro della torre, che genera 20 raggi ad angolo costante di 18°, corrispondenti agli archi della cupola e a tutto il sistema portante dell’intera realizzazione. Per identificare colonne e travi intermedie presenti nella struttura delle ali, si sono introdotti degli ulteriori raggi che formano dunque un angolo di 9° con i raggi adiacenti.
La torre a base di ottagono irregolare (diametro esterno circa 5.10 mt) è composta da otto colonne in legno lamellare aventi una sezione di 32×110.4 cm, per un’altezza complessiva di 27.87 mt.
Tali elementi sono tra loro collegati in due diversi modi. Su un lato con un sistema di puntoni in legno lamellare e tiranti in acciaio che costituiscono un reticolo su lato “lungo” dell’ottagono. Sull’altro lato il collegamento è costituito da una serie di calastrelli. Questo assetto strutturale ha permesso di ottimizzare la rigidezza dell’intera torre.
A quota + 12.29 metri troviamo un anello in acciaio (diametro in asse 4.00 mt ,altezza 1.02 mt, larghezza 46.5) che funge da appoggio per un sistema di puntoni calastrellati che trasmettono i carichi della cupola alla parte inferiore della torre, sollecitando l’anello principalmente a compressione.
Sulla sommità della torre a quota + 28.41 metri è posto un anello in acciaio (diametro in asse 4.00 mt, altezza 1.02 mt, larghezza 54.2 cm). Ciascun arco della cupola si collega a questo anello tramite una singola cerniera a perno. In tal modo l’anello è sottoposto sostanzialmente a trazione e trasmette inoltre, parte dei carichi verticali, dalla cupola alla sottostante torre.
La struttura principale della cupola
La struttura principale della cupola è formata da 20 archi in legno lamellare aventi sezione di 32×100/140 cm con raggio di curvatura all’estradosso di 28.42 mt, connessi in sommità, sulla torre centrale tramite una cerniera e alle reticolari laterali tramite degli elementi verticali (sez. 2x16x50.1 cm) che costituiscono un tamburo. Quest’ultimo collega la cupola semisferica con la parte piana dell’anello circolare.
In corrispondenza della prima campata perimetrale di arcarecci, ogni arco è collegato alla torre da un puntone calastrellato (sez. 2x18x84 cm). La presenza dei calastrelli consente di aumentare la rigidezza del puntone rispetto allo sbandamento laterale per instabilità e di mantenere la “leggerezza” della struttura.
Da qui l’analogia formale con “l’ombrello”.
La struttura secondaria presenta travi rettilinee a sezione variabile da 20×60.1 cm a 16×23 cm, al variare della luce statica, con un interasse di 3.53 metri.
La struttura principale di copertura dell’anello circolare è formata da travi reticolari (lunghezza complessiva 17.88 metri), le cui briglie inferiori e superiori sono realizzate con doppie travi di sezione 2x14x53.4 cm. Queste travi sono connesse agli elementi verticali del tamburo mediante degli appoggi in corrispondenza della briglia superiore della trave reticolare.
L’altezza totale delle reticolari è variabile, data la pendenza dell’estradosso della copertura del 5%, da 2.70 mt (in corrispondenza della connessione con la cupola), a 1.83 mt verso l’esterno della struttura.
La struttura secondaria è formata da travi rettilinee, a sezione variabile, collegate alle reticolari tramite delle staffe in acciaio a scomparsa.
Giunti di connessione
Il giunto delle travi reticolari verso l’esterno della struttura presenta tre tipologie:
- appoggio sulle colonne reticolari in legno lamellare;
- appoggio sulle strutture in cemento armato;
- incastro sulle colonne curve di facciata.
Le due ali nel progetto originale erano state previste in calcestruzzo, ma in fase di definizione del progetto esecutivo i problemi emersi dall’utilizzo di questo materiale hanno portato la committenza a valutare e conseguentemente optare per l’utilizzo del legno lamellare.
Sono realizzate mediante una struttura intelaiata, con solaio intermedio, avente luce complessiva di 27.45 mt. Troviamo tre tipologie di elementi verticali portanti: le colonne reticolari, dei pilastri composti rettilinei intermedi con profilo ad “H” e dei pilastri composti, sempre con profilo ad “H” curvi di facciata.
Gli elementi orizzontali portanti del solaio I° piano
Alla quota +7.80, sono costituiti da travi reticolari, alle quali sono collegati degli arcarecci (struttura secondari), tramite delle staffe in acciaio a scomparsa.
Il solaio in legno lamellare è formato da pannelli con uno spessore di 12 cm, posati affiancati e avvitati agli arcarecci. Sopra i pannelli è stato completato con 10 cm di calcestruzzo alleggerito con interposto foglio di polietilene. A questa quota il solaio forma un ballatoio verso la piazza interna del Centro Commerciale.
Il solaio di copertura, alla quota +13.80 mt, poggia su una struttura portante costituita da travi piene con l’estradosso sagomato in pendenza di copertura, la connessione con la struttura secondaria è la medesima del solaio al piano I°. Il solaio è formato da pannelli in legno lamellare dello spessore di 8 cm. Il pacchetto di copertura è stato realizzato con una barriera al vapore in polietilene, 8 cm di lana di roccia 150 kg/mc e guaina finale in PVC da 18 mm.
Le pareti perimetrali
Le pareti perimetrali sono realizzate tramite un sistema ventilato a “cassetta”, realizzato con elementi strutturali in acciaio (“cassette”), due strati di lana di roccia, intercapedine di ventilazione e per il manto finale in lamiera ondulata sinusoidale in alluminio.
Le due ali laterali sono completate in copertura da strutture a shed. Si tratta di due volumi compenetranti: il primo a pianta rettangolare ed estradosso rettilineo, all’interno del quale troviamo una struttura a tronco di cilindro.
Lo shed esterno ha una struttura portante realizzata con travi 14×43.1 cm controventata con elementi in acciaio, appoggiate su montanti in acciaio a sezione quadrata. Il manto di copertura è stato realizzato con una lamiera grecata in alluminio.
Le strutture a tronco di cilindro sono formate da travi curve portanti, posate in corrispondenza dei montanti in acciaio della struttura superiore, con sezione 10×19.6 cm e raggio di curvatura all’intradosso di 4.60mt. Gli arcarecci sono in spessore di arco. Il manto di finitura è stato realizzato con una lamiera ondulata.
All’esterno le ali sono state completate, all’altezza del solaio del piano I°, con un ballatoio in acciaio e scala, che servono le uscite di emergenza.
Questa realizzazione ha rappresentato per Holzbau una vera e propria sfida per l’estrema particolarità della tipologia strutturale, unica nel suo genere, le grandi luci messe in gioco, per la notevole complessità di calcolo statico e per difficoltà del dimensionamento e per la complessità della progettazione costruttiva. Il tutto con una particolare focalizzazione sugli aspetti legati alla cantierizzazione di una struttura così complessa.
L’involucro di alluminio e vetro
In questo contesto si è inserito l’intervento di Omatec, l’azienda lombarda è intervenuta nella realizzazione dell’involucro in alluminio e vetro che riveste la struttura portante.
Tale involucro si compone di tre distinte tipologie caratterizzate da geometrie diverse, cioè:
– parete verticale sagomata a “botte” di 910 mq
– copertura di raccordo con pendenza 4% di 3300 mq
– copertura centrale “semisferica” di 2300 mq.
Sulle coperture sono stati inseriti 140 apribili verso l’esterno che grazie ad un idoneo impianto di azionamento consentono la duplice funzione di EFC e cioè di evacuazione fumo e calore e di ventilazione.
La connessione tra alluminio e legno lamellare
Il problema tecnico principale che Omatec ha felicemente risolto è stato lo studio dell’interfaccia tra le diverse orditure della struttura in alluminio e la sottostruttura portante in legno lamellare.
Si trattava di ancorare una struttura in alluminio complessa e caratterizzata da variazioni dimensionali legate a differenza di temperatura (dilatazioni) ad una struttura in legno lamellare caratterizzata da propri movimenti indipendenti e differenti da quelli in alluminio e da determinate tolleranze di montaggio.
La struttura in alluminio è autoportante da uno staffaggio all’altro e scarica peso proprio ed eventuali carichi quali vento e neve sulla sottostruttura.
Per compensare sia le tolleranze di posa che le dilatazioni e i movimenti vari, si è ricorsi alla progettazione di una speciale staffa realizzata da due estrusi in alluminio e un perno in acciaio inox.
La staffa, secondo i casi, svolge o le funzioni di carrello o quelle di punto fisso.
La staffa è in grado di assorbire le tolleranze di posa della struttura portante (+/- 15 mm) ed i movimenti delle due strutture.
Le tre diverse chiusure sono caratterizzate da idoneo studio delle dilatazioni e perciò della distribuzione dei punti fissi e dei carrelli.
Lo sviluppo accurato della progettazione, che nel caso della copertura centrale ha richiesto verifiche con modelli tridimensionali, ha consentito di realizzare e montare l’intera struttura in alluminio senza eseguire alcun rilievo della sottostruttura in legno lamellare, basandosi esclusivamente sui disegni del progetto.
Dati tecnici
- superficie dell’intero comparto recuperato mq. 555.000,00
- nuova viabilità comunale km. 3,50
- nuova viabilità provinciale SP 98 km. 9,00
- nuova rete fognaria per acque nere km. 4,00
- nuovo depuratore per 2.000 abitanti teorici
- nuova rete fognaria per acque bianche km. 2,00
- centro commerciale slp. mq. 58.000,00
- city park slp. mq. 15.500,00
- albergo slp. mq. 3.500,00
- brico center slp. mq. 4.000,00
- attività logistiche sc. mq. 240.000,00
Centro Commerciale
Committente: Bergamo Engineering
Cantierizzazione: Novembre 2003- luglio 2004
Progettista generale: Arch. Gianni Roncaglia
Direzione lavori: Arch. Gianni Roncaglia
Project manager: Ing. Oswald Grömminger
Progetto statico strutture in legno lamellare: Ing. Oswald Grömminger e Ing. Pietro Aldi Holzbau S.p.A.
Progetto strutture in alluminio e vetro: Ing. Luigi Caneva Omatec Srl
Progettazione costruttiva: Walter Tauber Holzbau S.p.A.
Posa in opera: Oberrauch GmbH
Resistenza al fuoco: R=60′
Luce massima: 43 mt
Altezza massima: 29 mt
Strutture in legno lamellare: Mc 1.916
Superficie coperta: Mq 8.000
Carpenteria metallica in acciaio: kg 166.835
