Torre Diamante a Milano, focus sull'edificio con struttura in acciaio piu' alto d'Italia | Ingegneri.info

Torre Diamante a Milano, focus sull’edificio con struttura in acciaio piu’ alto d’Italia

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Durante questa riconfigurazione urbana a grande scala che unisce tre progetti: Garibaldi, Varesine e Isola, circa 290.000 mq di area urbana prima destinata al carico, inutilizzata negli ultimi 50 anni, hanno riacquistato funzionalità e significato. Nuovi edifici residenziali, per uffici, commerciali, con spazi dedicati all’amministrazione e alla cultura, verranno costruiti. Saranno inoltre realizzati oltre 90.000 mq di parco e aree verdi, che daranno spazio e aria al contesto urbano riqualificato, e verrà dato accesso pieno da qui alle infrastrutture della città.

Il concetto urbanistico per l’area delle Varesine è stato messo a punto da Lee Polisano dello studio di architettura Kohn Pedersen Fox, supportato dall’architetto Paolo Caputo e dagli studi di ingegneria Jacobs e Arup; questi ultimi hanno poi progettato le strutture degli edifici.


Con una base di 30 x 50 metri, trenta piani di altezza e quattro piani interrati, Torre Diamante è al momento la più alta costruzione del nuovo complesso realizzato in città. Il suo nome deriva dalla sua forma irregolare: parte delle colonne di facciata sono diagonali, determinando un particolare allineamento che ricorda la forma di un diamante.


Struttura in acciaio

Grazie alla sua struttura mista in acciaio e cemento con colonne in acciaio, solai misti e un core di cemento armato, che risulta più leggera di una analoga struttura portante tradizionale in cemento armato, e ai carichi e pesi che vengono distribuiti su muri di fondazione più piccoli, è stato possibile evitare fondazioni su pali e utilizzare fondazioni più economiche e meno profonde con una piastra base di 2 metri – una soluzione efficace ed economica che ha inoltre ridotto il tempo di costruzione.

Il piano terra di questa costruzione di 30 piani è caratterizzato da un cuore centrale, attorno al quale è stata predisposta un’area libera da colonne. Questo cuore centrale in cemento contiene tutte le infrastrutture e gli impianti e l’accesso a ascensori, scale e impianto elettrico ed è composto da tre elementi verticali connessi a travi poste nei solai. Ciascuno di questi elementi/alberi agisce come una trave a sbalzo verticale fissata alle fondazioni e integrata con gli altri “alberi” delle travi orizzontali di collegamento. Queste travi connettono i muri del core in cemento e assicurano l’interazione con gli altri tre alberi come in un sistema di controventature. Le travi di collegamento evitano lo spostamento relativo verticale dei singoli alberi e trasmettono i carichi di taglio.

Grazie al fatto di aver utilizzato acciai ad elevata resistenza per la struttura portante della torre, ovvero acciai con una resistenza allo snervamento più elevata rispetto al grado convenzionale dell’acciaio S235, si è potuto raggiungere un risparmio di materiale totale fino al 50%. Dal momento che il costo di profili laminati tipo S460 è solo il 10-15% più alto del costo dell’acciaio S235, si possono ottenere risparmi del 30-40% nel solo materiale. Ulteriori risparmi possono essere ottenuti in officina: una riduzione del materiale per saldatura, riduzione della superficie di protezione dalla corrosione grazie a profili più piccoli e risparmi di costi nei trasporti grazie al fatto di avere strutture più leggere.

Non solo grazie a una resistenza migliorata allo snervamento, ma anche per modelli di stress residuale più favorevoli, si sono ottenuti carichi di punta più elevati in profili laminati in acciaio S460, cosa che ha portato ad un migliore impatto principalmente sulle colonne dalla snellezza piccola e media, per quanto riguarda la quantità di acciaio utilizzata. In questo modo, l’acciaio S460 permette la realizzazione di colonne più snelle ma altamente efficienti che sono altresì una soluzione economica per edifici di grande altezza.

Questi vantaggi sono stati utilizzati nella concezione strutturale della Torre Diamante: le colonne la cui gamma va dai profili HD360 a HD400 sono state realizzate in acciaio S460M. Le loro estremità sono state preparate in stabilimento affinché si potesse garantire il loro collegamento diretto con le giunzioni delle colonne, dove vengono imbullonate. 700 tonnellate di acciaio sono state utilizzate per le colonne, per una lunghezza totale di 2.540 m, con 250 giunzioni e 7.200 bulloni.

Al fine di fornire all’edificio la sua forma caratteristica, le facciate cambiano inclinazione ai piani 9 e 22. A causa di questo cambio strutturale, si presentano forze orizzontali di diverse tonnellate che devono essere riportate al sistema strutturale, in corrispondenza del core centrale. La struttura di trasmissione di tali carichi è localizzata all’interno delle solette e consiste in un traliccio di travi pesanti di profilo ad H saldate insieme (per tensione e flessione) e di sezioni tubolari che agiscono come puntoni di compressione. I profili saldati sono costituiti da flange di 500×50 mm e da elementi 400×30 mm. Per mezzo di travi in acciaio inglobate nel cemento e di connettori a taglio, tale traliccio è collegato al cuore dell’edificio.

Al piano terra, le colonne inclinate sono costituite da sezioni composite con tubi in acciaio posti esternamente e profili centrali saldati insieme. Al primo piano interrato, il carico è trasferito alle fondazioni composite grazie a flange in acciaio con connettori a taglio che sono collegati alle colonne composite del piano interrato e delle fondazioni.

L’uso di acciai a elevata resistenza per le travi sottoposte a momento flettente ha anche un effetto positivo sulla loro resistenza alla curvatura e si può dimostrare che l’acciaio S460 è anche una delle soluzioni più economiche per travi composite. Nella Torre Diamante, le travi composite con interasse fino a 11 metri sono state impiegate nella struttura, permettendo l’inserimento di diversi impianti di servizio. In tale situazione, profili IPE e HE in acciaio S355 sono stati impiegati come travi di solaio. I solai compositi, che presentano la caratteristica geometria delle lamiere in acciaio che contribuiscono al rinforzo della soletta, hanno uno spessore di soli 15-20 cm. Sono stati così utilizzate 1800 travi IPE e HE per solai, con una lunghezza totale di 13520 m e 26000 mq di solaio composito.


Al fine di accelerare la costruzione, è stata scelta una soluzione particolare per connettere elementi orizzontali e verticali: solamente i cosiddetti “tronconi” che sono collegati al core attraverso travi in acciaio inglobate nel cemento così come le piastre, le connessioni e i piatti di ancoraggio sono saldati in situ. Quasi tutte le altre travi principali e secondarie sono state collegate con piastre e flange. In questo modo, si è potuto completare un piano ogni settimana.

Sostenibilità e Leed

La questione centrale nell’integrazione dell’area riqualificata nel contesto urbano esistente è il concetto di sostenibilità urbana che rispetta le esigenze sociali e ambientali della città. Il trasporto pubblico e la mobilità alternativa sono inclusi nel concetto di infrastrutture sostenibili e di responsabilità ambientale, insieme alle fonti energetiche alternative; è stata inoltre tenuta in considerazione la soddisfazione delle persone. Torre Diamante ha iniziato il percorso di certificazione Leed e corre per ottenere almeno la certificazione Gold, l’intero progetto per l’area delle Varesine era infatti già stata accettata in via preventiva come Leed Gold.

Secondo i regolamenti Leed per le “Nuove Costruzioni 2009“, Torre Diamante ha ottenuto ottimi punteggi in 6 categorie:

Siti sostenibili

Per quanto riguarda l’interazione dell’edificio con l’ambiente circostante, la costruzione in acciaio praticamente priva di polvere potrebbe essere valutato positivamente in questa categoria.


Efficienza dell’acqua

L’edificio presenta un consumo particolarmente basso di acqua, che è importante in questa categoria: l’acqua piovana viene raccolta e utilizzata per l’irrigazione delle strutture all’aperto.

 Energia e atmosfera

In questa categoria, dove vengono assegnati la maggior parte dei crediti, Torre Diamante convince grazie a una significativa riduzione del consumo di energia e per la produzione di energia da fonti rinnovabili. L’elettricità è acquisita con un sistema a pompa di calore da acqua sotterranea e con impianti fotovoltaici. L’obiettivo è quello di ridurre il consumo energetico dell’edificio del 14% rispetto ad un edificio convenzionale. Le facciate ad alta efficienza e sistemi di isolamento termico ottimizzato contribuiscono a questi risparmi.


Materiali e risorse

 L’utilizzo di materiali locali, rinnovabili e riciclati che contribuiscono alla conservazione delle risorse naturali sono l’obiettivo principale in questa categoria. Grazie all’utilizzo di acciaio, si potranno ottenere diverse crediti in questa categoria: da un lato, l’acciaio prevede una procedura di scarti a basso impatto e il materiale può essere riciclato al 100%. Inoltre, il contenuto riciclato predeterminato dell’acciaio utilizzato in questa costruzione è stato del 58%, superiore al 20% richiesto in questa categoria. L’origine del l’acciaio è considerata “all’interno della regione”, in quanto le acciaierie che lo producono si trovano all’interno del raggio di 800 km dalla città di Milano.

Qualità dell’aria interna

In questa categoria, la qualità dell’aria, sostanze nocive e comfort termico e visivo giocano un ruolo importante. Vista e luce possono essere massimizzati grazie alla ottimizzazione della superficie calpestabile intorno al nucleo centrale e alle esili colonne della facciata completamente vetrata . Per quanto riguarda le sostanze pericolose, l’acciaio non contiene composti organici volatili (VOC) e le vernici e i rivestimenti utilizzati sono ecologici e biodegradabili.

Innovazione nella progettazione e nelle operazioni

Questa categoria bonus include criteri che vanno oltre i parametri stabiliti da LEED. In caso della Torre Diamante l’uso di acciai ad alta resistenza S460M deve essere qui menzionato, poiché migliora notevolmente l’efficienza delle risorse e l’impatto ambientale.

Al di là delle categorie e dei crediti Leed, la nuova torre ha un accesso senza barriere architetotniche e offre spazi ufficio liberi da colonne per una massima flessibilità di utilizzo. I vantaggi della struttura in acciaio nel caso della Torre Diamante non sono costituiti semplicemente dalla riduzione del peso di tutta la costruzione che ha permesso una fondazione più leggera, ma anche nella riduzione dei costi di trasporto del materiale. Le sfide in tal senso dovute al posizionamento del cantiere all’interno della città ha compreso il traffico intenso, spazi ridotti per lo scarico e praticamente nessuno spazio di stoccaggio. Queste circostanze hanno chiesto una produzione accurata e un piano della logistica, gli elementi in acciaio sono stati consegnati al momento dell’utilizzo, senza importanti interruzioni del traffico. Un totale di 3.800 tonnellate di acciaio sono state trasportate in circa 150 carichi, durante il periodo principale di costruzione sono state previste solo 2 consegne al giorno.

(Versione tradotta & accorciata dell’articolo “Torre Diamante – ein flexibler Büroturm im Herzen Mailands“ di B.Hauke, E. Manganelli, C. Piccolin, M .May originariamente pubblicata in lingua tedesca in „Bauingenieur Sonderdruck der VDI-Jahresausgabe 2012/2013“)

Fonte: http://www.constructalia.com/italiano/

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