Grattacieli: la Chengdu Greenland Tower in un focus strutturale | Ingegneri.info

Grattacieli: la Chengdu Greenland Tower in un focus strutturale

Ecco il focus strutturale sulla Chengdu Greenland Tower, grattacielo di 468 m a firma di Adrian Smith + Gordon Gill Architecture e Thornton Tomasetti

Chengdu Greenland Tower - render di progetto - courtesy Adrian Smith + Gordon Gill Architecture
Chengdu Greenland Tower - render di progetto - courtesy Adrian Smith + Gordon Gill Architecture
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Ecco il focus strutturale della Chengdu Greenland Tower, grattacielo dalla complessa geometria in costruzione a Chengdu, Provincia del Sichuan, Cina. Grazie ai suoi 468 m di altezza complessiva e ai 101 piani fuori terra, ad oggi diverrebbe l’11° edificio più elevato al mondo, superando la quota altimetrica stabilita nel 1998 dalle malesi Petronas Tower, a Kuala Lumpur (451,9 m). Le informazioni in merito ci vengono offerte direttamente dall’ing. Dennis C.K. Poon, vice Presidente della società di ingegneria statunitense Thornton Tomasetti e responsabile strutturale dell’opera.

Strutture di fondazione della Chengdu Dongcun Greenland Tower

La torre impiega una fondazione superficiale a platea, avente spessore di 4,5 m, supportata da omologhe ma di tipo profondo, quest’ultime costituite da pali portanti in cls gettato in opera. Tali elementi colonnari contano di un diametro pari a 1.200 mm, con allargamento della sezione di scavo, alla base degli stessi, con forma a campana e avente un diametro di 2.000 mm. Tale azione consente di incrementarne la capacità portante, proprio grazie allo sviluppo di una maggiore superficie alla loro base.

Chengdu Greenland Tower - fase di scavo delle fondazioni - courtesy Greenland Southwest

Chengdu Greenland Tower – fase di scavo delle fondazioni – courtesy Greenland Southwest

Strutture di piano e verticali del grattacielo cinese

Gli orizzontamenti sono di tipo misto, costituiti da lamiere grecate collaboranti in metallo portate da travi di piano in acciaio, il cui spessore usuale riscontrabile è pari a s=125 mm. Alcune di questi sono stati progettati tenendo conto delle azioni orizzontali, dovute alla particolare inclinazione locale degli elementi puntiformi verticali. In totale, la struttura conta di 16 mega-colonne circolari, dal diametro variabile a seconda dei livelli in cui viene rilevato. Esso, infatti, passa da 2.800 mm ai piani inferiori dell’edificio fino a rastremarsi a soli 1.200 mm nella parte sommitale della struttura. A coronamento del grattacielo, verrà realizzata una struttura intelaiata in acciaio la quale registrerà, nel punto apicale, un’altezza di 15 m.

Il comportamento sismico

Il sistema resistente laterale, adottato per la Chengdu Greenland Tower, è riassumibile come un sistema composto da: “core (o nucleo) + travature reticolari/stabilizzatori + esoscheletro tridimensionale”. Le pareti del nucleo resistono alla maggior parte degli sforzi imputabili al taglio laterale, ergendosi dunque a primario baluardo al fine di evitare il crollo dell’edificio sotto severi eventi sismici. In concomitanza di quote altimetriche maggiori, tali setti andranno ad inclinarsi al fine di ridurre il peso proprio della struttura e, contemporaneamente, incrementare la superficie di piano calpestabile della torre. Ulteriori pilastrature in acciaio, incorporate nella struttura ordinaria, sono disposte, ad esempio, ove si verifichino le connessioni tra le pareti e le loro intersezioni. Queste andranno a migliorare anche la duttilità delle pareti in calcestruzzo armato, al fine di prevenire improvvisi cedimenti del core.

Chengdu Greenland Tower - sezione trasversale - courtesy Thornton Tomasetti

Chengdu Greenland Tower – sezione trasversale – courtesy Thornton Tomasetti

A differenza di altri edifici, che posseggono un esoscheletro planare su di una sola superficie, l’insolito sistema ad esoscheletro utilizzato per la Chengdu Greenland Tower è di tipo tridimensionale non planare. Come precedentemente accennato, tale sistema strutturale conta di 16 colonne dalla geometria circolare, una ad ogni vertice dell’esadecagono rispetto alla sua sezione trasversale. Queste mantengono il proprio asse ad inclinazione costante in ciascun campo, il quale andrà a mutare nella transizione tra le zone adiacenti. Di conseguenza, le colonne procedono con andamento a zigzag lungo l’altezza della torre, seguendo le superfici previste dal progetto. Ma non solo queste invertono le direzioni della propria inclinazione da zona a zona: le colonne loro prossime registrano anche direzioni opposte relativamente alla pendenza.

Introducendo un mega elemento diagonale tra ogni coppia di colonne, la superficie viene così suddivisa in 2 sotto-superfici planari. Queste ultime seguono anch’esse l’articolarsi delle differenti zone, accompagnando così l’andamento a zigzag proprio dell’altezza della torre. Dunque, esse forniscono non solo supporto ai montanti delle facciate continue, ma assolvono anche all’importante ruolo di componente del sistema strutturale perimetrale. Il prodotto finale che se ne ricava è un sistema ad esoscheletro di tipo tridimensionale, non planare, in grado di adattarsi perfettamente alle superfici indicate dal progetto architettonico. Infine, una terna di travature reticolari, disposta a distanza regolare rispetto la sezione longitudinale della torre, connette l’esoscheletro esterno al nucleo in cls armato, incrementando ulteriormente l’efficienza del sistema laterale.

Chengdu Greenland Tower - fase di cantiere - courtesy Greenland Southwest

Chengdu Greenland Tower – fase di cantiere – courtesy Greenland Southwest

Il BIM

L’applicativo Revit, sviluppato dalla software house Autodesk, è stato utilizzato con l’obiettivo di ottimizzarne il design. I progettisti architettonici, così come quelli ingegneristici e impiantistici, hanno congiunto i propri modelli BIM all’interno di un unico modello consolidato, procedendo dunque al controllo delle collisioni. In seguito, ognuno di essi è stato analizzato e sanato. Per quanto concerne invece il curtain wall di facciata, il team di Thornton Tomasetti ha coordinato le differenti fasi connesse, concertandole con la controparte architettonica e il consulente preposto. Infine, in merito l’analisi dei costi dell’opera, è possibile affermare che non ci si è avvalso del processo BIM.

 

Crediti

Cliente: Greenland Group Chengdu Shu Feng Real Estate Development Co. LTD;

Progetto architettonico: Adrian Smith+Gordon Gill Architecture;

Progetto architettonico – studio locale: East China Architecture Design & Research Institute;

Progetto strutturale: Thornton Tomasetti;

Progetto ingegneria del vento: RWDI;

Progetto impiantistico: PositivEnergy Practice;

Progetto acustico: Shen Milsom Wilke, Inc.;

Progetto antincendio: Rolf Jensen & Associates;

Progetto paesaggistico: SWA Group;

Progetto illuminotecnico: OVI Lighting;

Progetto impianto antintrusione: Rolf Jensen & Associates;

Progetto impianti di risalita: Fortune Consultants, Ltd;

Piano manutenzione delle facciate: Lerch Bates.

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