LEGO House di BIG: il focus completo sulle strutture | Ingegneri.info

LEGO House di BIG: il focus completo sulle strutture

Ecco il focus strutturale sulla LEGO House, ultima opera di BIG insieme a COWI aperta al pubblico il 28 settembre scorso

© Iwan Baan
© Iwan Baan
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Sita a Billund in Danimarca, la nuova sede della LEGO, marchio danese di giocattoli famoso nel Mondo per i suoi mattoncini assemblabili, si estende su di una superficie complessiva di 12.000 mq. Dall’esterno, essa riprende lo stile tipico delle sue creazioni ludiche, costituita da un apparente insieme di 21 mattoncini sovrapposti gli uni agli altri, i quali giungono ad un’altezza architettonica massima pari a 23 m. L’interno si apre in una grande piazza di circa 2.000 mq, la cui libertà spaziale contempla una totale assenza di pilastri o di appoggi intermedi.

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La descrizione delle opere strutturali ci viene data dall’ing. edile Jan Bro Nielsen, responsabile strutturale della commessa per COWI, studio danese attivo nei settori dell’ingegneria, delle scienze ambientali e dell’economia. Esso annovera consulenze in commesse sparse in 100 differenti Paesi a livello internazionale, la cui sede si colloca a Kongens Lyngby, poco a Nord rispetto la capitale Copenaghen.
Partendo dalle fondazioni dell’edificio, queste sono di tipo a platea e aventi uno spessore minimo di 400 mm. Essa evidenzia molteplici aree locali a spessori maggiorati, al fine di contrastare eventuali cedimenti differenziali possibili per via delle sollecitazioni al punzonamento e al taglio della sovrastruttura che vi imposta. Tale piastra si attesta ad una quota di circa -7 m rispetto allo zero di progetto, mentre il livello delle acque sotterranee a circa -2 m rispetto alla quota sopra indicata. Di conseguenza, per la platea si è reso necessario procedere mediante un sistema geotecnico composto da circa 300 tiranti di ancoraggio nel terreno, al fine di contrastare la spinta idrostatica o, cosiddetta, di Archimede. Infatti, come desumibile da quanto sopra riportato, nella presente commessa l’intradosso della piastra di fondazione si colloca a circa -5 m rispetto al livello coincidente con il pelo libero delle acque freatiche.

LEGO House - modello Revit - fondazioni - © COWI

LEGO House – modello Revit – fondazioni – © COWI

Pertanto, si rese necessario contrastare la spinta di galleggiamento della struttura fondante; essa è simile, nel comportamento, a ciò che si verifica all’immersione in acqua di un volume scatolare vuoto al proprio interno, in cui le forze verso l’alto esercitate dal fluido si oppongono al peso dell’oggetto immerso. Le acque sotterranee vennero temporaneamente governate durante l’arco temporale richiesto dalle fasi costruttive connesse, ma l’edificio dovette essere ancorato in via permanente, come già affermato. In tal ragione, furono realizzati perfori nel sottosuolo per una profondità di -15/18 m rispetto all’intradosso della platea e, successivamente, iniettati di miscela cementizia speciale, al fine di creare resistenza laterale all’attrito con il terreno. La testata di ciascun ancoraggio è, quindi, collegata alla piastra di base in calcestruzzo armato mediante una connessione a tenuta stagna, al fine di garantire la necessaria stabilità durante il ciclo di vita dell’opera. Ogni ancoraggio è progettato, ed eseguito, al fine di resistere a circa 500 kN di tensione cadauno.
Il calcestruzzo impiegato è del tipo A35N32, il quale presenta una classe ambientale A con elevate proprietà idrofobe, oltre ad un fck pari a 35 MPa e un Dmax di 32 mm. I ferri di armatura sono del tipo B550, dunque con un carico di snervamento pari a 500 MPa, oltre ad un rapporto tra resistenza a trazione e carico di snervamento di 1,08. Questi possiedono diametri variabili, compresi all’interno della gamma tra 8 mm e 32 mm.

LEGO House - modello Revit - Key Stone © COWI

LEGO House – modello Revit – Key Stone © COWI

I solai di piano, al livello terreno, si presentano in calcestruzzo armato e dallo spessore pari a 150 mm. Essi sono armati con ferri di classe B550, e pertanto omologhi di quelli già impiegati nelle fondazioni, con diametri variabili da Ø 12 a Ø 16 mm. Tali solai impostano su di un isolamento controterra dello spessore di 400 mm. Le partizioni orizzontali dei livelli superiori, invece, sono date da lastre precompresse cave a sezione rettangolare ad intradosso piano, aventi spessore variabile a seconda delle zone di carico e pari a 180-400 mm. Queste, in particolari quelle dei piani primo e secondo, saranno gravate da 4 distinte aree giochi, differenziate nei colori a seconda della tipologia di attività prevista nella pedagogia ludica del bambino.

Come già accennato, la LEGO House si presenta essenzialmente priva di colonne nell’area centrale dell’edificio, la quale possiede una geometria quadrata. La sovrastruttura si configura come una struttura in acciaio con carpenteria metallica pesante, di 3 piani, in grado di reggere i carichi delle coperture accessibili al pubblico e che imposta lungo le facciate, battezzata con l’appellativo di “Key Stone”. Tale “Chiave di Volta” regge la “Masterpiece Gallery”, ossia il volume scatolare situato in sommità all’edificio, fuori scala nelle dimensioni architettoniche di 2×4 m rispetto ad un omologo mattoncino a fini ludici. Detta struttura spaziale, che vanta travature reticolari di tipo “Long” su ogni lato del suo perimetro, poggia ad Est e ad Ovest su pareti in cls armato, aventi spessore variabile da 600 a 900 mm, o su transfers metallici. La sovrastruttura in acciaio possiede un peso complessivo pari a circa 2.000 tonnellate. Nel modello sono visibili anche travature di tipo “Pratt” (o “Mohnier”), disposte a sostegno dei volumi architettonici a sbalzo.

LEGO House © Thorben Vagner

LEGO House © Thorben Vagner

Il carico sismico è calcolato come forza orizzontale, pari all’1,5% del carico totale compresi i fattori di sicurezza, ma escluso il carico del vento agente sulla costruzione. Inoltre, viene sottolineato come il modello Revit sia stato collegato al cronoprogramma, quest’ultimo elaborato con MS Project, software di gestione progetti, risorse e portfolio, sviluppato e commercializzato da Microsoft.

Crediti
Progetto architettonico: Bjarke Ingels Architects (Project Leader: Brian Yang, Project Manager: Finn Nørkjær, Project Architect e facciate: Snorre Nash);
Progetto strutturale: COWI A/S;
Progetto illuminotecnico: Jesper Kongshaug;
Progetto acustico: Gade & Mortensen Akustik;
Altri consulenti: Dr. Lüchinger+Meyer Bauingenieure AG; E-types.

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