Il grattacielo Wuhan Greenland Center, la seconda meraviglia del mondo | Ingegneri.info

Il grattacielo Wuhan Greenland Center, la seconda meraviglia del mondo

A Wuhan, in Cina, tra due anni si ergerà il secondo grattacielo più elevato al mondo. Con un’altezza di 636 m, sovrasterà di soli 4 m la Shanghai Tower. Il focus strutturale dall'esperto di edifici alti

© AS+GG Architecture
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La Cina è sempre più leader nella costruzione di edifici alti, anche grazie al know-how statunitense maturato su tali tipi di commessa. Analizzando in dettaglio la classifica dei primi 100 grattacieli più elevati al mondo, stilata dall’autorevole Council on Tall Building and Urban Habitat, ben 38 di questi svettano nel Paese orientale (per la gallery dei venti gratticieli più alti del 2015, clicca qui).

Nel dettaglio, il Wuhan Greenland Center è una torre di 119 piani in elevazione e 6 interrati che sta sorgendo sulle sponde del fiume Yangtze, nella città di Wuhan, la quinta città più popolosa della Cina e rilevante per l’economia del Paese data la posizione commerciale strategica. La sua forma distintiva ospiterà al proprio interno 303.275 m2 di superficie lorda di pavimento, occupata da uffici, appartamenti (n. 186) e stanze d’albergo (n. 292), riservando accessi separati agli inquilini e ai visitatori del colosso asiatico.

Per affrontare i problemi connessi alle accelerazioni del vento e agli scuotimenti sismici, la torre utilizza una pianta triangolare, la quale si rastrema dolcemente lungo la propria altezza per conferirle maggiore stabilità. Grazie a Dennis C.K. Poon, vice-Direttore di Thornton Tomasetti (leggi qui l’intervista), in assoluta anteprima abbiamo modo di indagare alcuni dei dati geotecnici e strutturali relativi a quest’opera. Essa fonda su un terreno composto da strati di limi argillosi e sabbiosi ai livelli più superficiali, così come su strati rocciosi a profondità maggiori. La platea di fondazione presenta uno spessore massimo di 5 m in conglomerato cementizio armato (leggi qui la definizione su Wikitecnica), supportata da pali trivellati aventi diametro ciascuno pari a 1.200 mm. La superficie totale è di circa 5600 m2, in cui il cls possiede una classe di resistenza C50 armato da barre di armatura ordinarie di diametro 50 mm.

Il sistema strutturale è costituito da un core anch’esso in calcestruzzo armato a forma di “Y”, in cui la distanza tra l’estremità del nucleo e il proprio centro è di circa 31,1 m ai livelli inferiori. Tuttavia, ai piani 70, 91 e 121, esso rastrema e tale distanza si riduce, rispettivamente, a 21,4 m, 17,4 m e 11,7 m. Lo spessore alla base delle pareti in cls è rilevabile in 1,0 m, per decrescere fino a 0,4 m in sommità; queste presentano un Rck C60 e barre tipiche di diametro pari a 28 mm. Il core, inoltre, è dotato di piastre in acciaio annegate localmente nel getto, al fine di incrementarne la resistenza (leggi qui la definizione su Wikitecnica) e migliorarne la duttilità. L’utilizzo di pareti SRC ha guadagnato popolarità nella costruzione di grattacieli per via delle prestazioni superiori rispetto alle pareti in cls convenzionali, mostrando un incremento nella resistenza alla flessione e alla deformazione rispetto all’omologa controparte in RC.

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Stabilizzatori metallici (detti outriggers), così come le travi reticolari (belt trusses), sono disposti al livello destinato agli impianti e si connettono al nucleo o alle 6 super-colonne che percorrono l’edificio in tutta la sezione longitudinale. Queste ultime (battezzate con la sigla SC1), presentano una geometria di sezione trapezoidale e risultano essere collocate nelle zone d’angolo col fine di massimizzare la rigidità laterale dell’edificio. Con l’obiettivo di migliorare la duttilità e ridurre le dimensioni delle stesse, vi sono racchiusi all’interno elementi in acciaio pre-assemblati con un rapporto di tale materiale presente pari a circa il 4-5% e ponderato per assecondarne la resistenza strutturale e le esigenze economiche.

Le dimensioni al piede sono di 3,30 m (larghezza) e 4,66 m (lunghezza), per ridursi a 2,20 x 2,15 m nella sezione trasversale superiore, evidenziando una luce tra le 3 coppie di super-colonne pari a 62 m. Per ridurre tali distanze sono state disposte altre 6 colonne composite di tipo “SC2”, 2 per ciascuna campata e aventi forma parallelogramma. Tali colonne presentano dimensioni al piede pari a 3,0 x 3,72 m che diminuiscono gradualmente fino a giungere a 1,50 x 1,69 m in sommità, ove terminano al livello 103. Per quanto concerne i materiali, si tratta anche in questo caso di conglomerato cementizio in opera, con caratteristiche di resistenza pari a C70 e barre di armatura ordinarie di diametro 36 mm.
Procedendo con le partizioni orizzontali, Poon ci confida come queste siano costituite da una struttura portante composita, date da una soletta collaborante in lamiera grecata metallica (altezza 65 mm) e da un getto integrativo di 60 mm, oltre a travi di orditura in acciaio. Il calcestruzzo armato utilizzato nella commessa presenta un Rck pari a C35, armato da barre di diametro ∅10 o ∅12. Questo sistema strutturale è molto popolare soprattutto in Asia orientale, dove i prezzi dei leganti sono decisamente più contenuti rispetto a quelli dell’acciaio. Un altro vantaggio ascrivibile al sistema composito dell’orizzontamento è l’accelerazione logistica impressa da tale processo costruttivo ad opere di tali dimensioni, ove le 125 superfici di piano variano tra i 1.000 e i 4.000 m2.

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Al fine di ridurre l’azione del vento e dei vortici ad esso connessi generatisi sulle superfici di tale colosso, l’edificio dispone di una forma affusolata nonché di una porzione sommitale a cupola. A questa si aggiungono gli “slot” ricavati nel sistema edilizio ad intervalli regolari, pari a 30 interpiani (ognuno di questi con altezze di 4,5 m o 4,0 m); essi consistono in omissioni locali di porzioni di solai di piano, 3 in totale, utili a confonderne le correnti. Tale configurazione aereodinamica modera le pressioni del suddetto carico sulla sommità del megatall, traducendosi nella riduzione delle forze complessive imputabili al flusso (date da profili della velocità media, intensità e scala di turbolenza longitudinale) e dei momenti ribaltanti.

L’intera facciata in vetro del grattacielo avvolge lo stesso in una forma geometricamente complessa, descritta da un’ampia curvatura. Utilizzando gli strumenti di modellazione tridimensionali, il team di Thornton Tomasetti ha eseguito l’analisi della modellazione parametrica e la ricostruzione delle superfici di facciata, consentendo lo sviluppo pratico di soluzioni per facciate continue deformate nel piano. Uno studio dettagliato è stato condotto al fine di valutare la deformazione, l’inclinazione e il passo della configurazione adottata dei pannelli di facciata, avente il fine ultimo l’ottimizzazione del costruito e il contenimento dei costi.

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La facciata esterna è costituita da 3 tipologie distinte, ciascuna dotata di un proprio specifico design. La “famiglia” prevalente è quella che riveste gli spazi interni destinati ad ufficio e al ricettivo, per la quale lo studio AS+GG Architecture (leggi l’intervista ad Adrian Smith) ha sviluppato una strategia economica imponendo la rotazione planare dei singoli pannelli. La “cupola”, in sommità al volume, sarà realizzata interamente in vetro curvato, al fine di assecondare l’intento progettuale del team statunitense.

Tra le curiosità di questo edificio, un breve cenno va speso sulla sua “vanity height” di 61 m, pari al 9,5% dell’intera altezza. Con questo termine, il Council indicò la distanza altimetrica che intercorre tra il piano occupabile più alto di un grattacielo e la sua sommità architettonica. Essa si rivela essere una tendenza molto diffusa nell’architettura contemporanea: il moltiplicarsi di edifici sempre più alti grazie ad ardite guglie svettanti nel cielo racchiude solo parzialmente superficie utile calpestabile. Secondo un rapporto stilato nel 2013, in 10 edifici presi a campione tra i più elevati al mondo, ben il 31,2% di ogni struttura si rivela essere superflua, intesa questa come media aritmetica delle altezze.

Approfondisci: Edifici alti e grattacieli: arriva l’e-book sugli aspetti strutturali

Crediti
Cliente: Wuhan Greenland Bin Jiang Property Co. Ltd.;
Construction Manager: China State Construction Engineering Corporation; Greenland Group;
Progetto architettonico: Adrian Smith + Gordon Gill Architecture;
Progetto architettonico locale: ECADI;
Progetto strutturale: Thornton Tomasetti;
Progetto strutturale azione del vento: Rowan Williams Davies & Irwin Inc. (RWDI);
Progetto impiantistico (MEP): PositivEnergy Practice;
Progetto antincendio: Rolf Jensen & Associates;
Progetto paesaggistico e del traffico veicolare: SWA Group;
Progetto illumino-tecnico: Fisher Marantz Stone;
Progetto sistemi di risalita: Fortune Consultants, Ltd.;
Fornitore elevatori: Schindler;
Manutenzione facciate: Lerch Bates.

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