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Fig. 21 - One Canada Square, Isle of Dog, London, U.K., 1991 Fig. 22 - Central Plaza, Hong Kong, 1992 Fig. 23 - Worldwide Plaza, New York, 1989 Fig. 24 - Southeast Financial Center, Miami, 1993 favoriscono comunque la comprensione del comportamento strutturale all’azione del vento in funzione della forma prescelta. b) Forma degli spigoli Preso atto che l’azione aerodinamica prevalente sugli edifici alti è quella indotta dalla scia vorticosa ortogonalmente alla direzione del vento, e che la separazione di scia si realizza presso gli spigoli dell’edificio, è immediato dedurre che qualunque alterazione della forma degli spigoli è in grado di modificare il comportamento aerodinamico degli edifici. Sulla scorta di questo principio numerosi laboratori sperimentali di varie parti del mondo conducono campagne di prove in galleria del vento finalizzate a definire le forme degli spigoli più adatte a mitigare le azioni aerodinamiche. Da un lato sono svolti studi parametrici su forme ideali (fig. 20); dall’altro sono sottoposti a misure modelli di edifici reali dove l’architetto, in perfetto spirito simbolico, ha conferito agli spigoli forme disparate (figg. 21 e 22). I risultati sono chiari e promettenti: smussare, arrotondare, scolpire o più in generale sagomare gli spigoli può dare luogo a riduzioni anche molto elevate delle reazioni vincolari alla base e delle accelerazioni ai piani alti [18, 19, 20]. c) Forma della sommità Partendo dall’osservazione che una delle prerogative più tipiche dei grattacieli simbolici è la forma della parte sommitale (figg. 17-19, 21 e 22), e che le azioni aerodinamiche più rilevanti per le reazioni vincolari alla base e le accelerazioni in sommità sono quelle applicate dal vento in questa zona dell’edificio, parallelamente allo studio della forma degli spigoli si sviluppa un filone di ricerche inerenti la forma del coronamento. Sono quindi condotte varie campagne di prove in galleria del vento, volte a definire le forme sommitali più adatte a mitigare le azioni aerodinamiche. Da un lato sono svolte indagini parametriche su forme ideali; dall’altro sono sottoposti a misure modelli di edifici reali dove l’architetto, in perfetto spirito simbolico, ha conferito alla parte sommitale forme disparate (fig. 17-19 e 21-24). I risultati dimostrano che rastremare o scolpire la sommità può dare luogo a decurtazioni molto elevate delle azioni e degli effetti del vento. d) Variazione della sezione in elevazione Alla luce delle considerazioni svolte in precedenza, l’eccitazione dovuta alla scia vorticosa assume prerogative di particolare 58 4 COSTRUZIONI METALLICHE LUG AGO 09
Fig. 26 - Grollo Tower, Miglin-Beitler Tower e Millenium Tower, progetti Fig. 27 - Colonna Senza Fine, Targu Jiù, Romania, 1938 Fig. 25 - Bank of China, Hong Kong, 1989 intensità in corrispondenza di spigoli vivi o comunque diritti dalla base alla sommità della struttura. Appare quindi evidente che qualunque intervento finalizzato a variare la sezione dell’edificio in elevazione sia di grande efficacia per mitigare le azioni e gli effetti del vento. Questo tipo di intervento distrugge infatti la regolarità del distacco alternato dei vortici, rende caotica la scia vorticosa e distribuisce il contenuto in potenza dell’eccitazione su un’ampia banda di componenti armoniche. Nascono quattro diverse strategie di intervento corrispondenti ad altrettante linee di ricerca: la rastremazione o l’arretramento della sezione, la variazione delle dimensioni della sezione, la variazione della forma della sezione e la rotazione della sezione. La rastremazione e l’arretramento della sezione compaiono, rispettivamente, con John Hancock Center (fig. 13) e Sears Tower (fig. 14). Lo stesso principio è evidente, in pieno stile simbolico, nella Bank of China (fig. 25), un grattacielo di 314 m realizzato mediante una mega-travatura reticolare spaziale la cui base quadrata è suddivisa lungo le diagonali in quattro triangoli; questi si sviluppano in altezza secondo una progressione geometrica ispirata a una crescita spiraliforme. Nessuna di queste strutture nasce sul- Fig. 28 - Republic Plaza, Singapore, 1995 la base di concezioni aerodinamiche; esse sono il frutto di pure scelte architettoniche il cui studio dimostra, a posteriori, l’efficienza della variazione della sezione. La situazione è diversa per alcuni progetti sviluppati negli anni ’90 con l’obiettivo di realizzare la costruzione più alta del mondo. Grollo Tower (560 m), Miglin-Beitler Tower (610 m) e Millenium Tower (800 m) (Figura 26) sono chiari esempi di grattacieli dove un’equipe di ingegneri, architetti ed esperti di aerodinamica collaborano, forse per la prima volta, dalla fase progettuale dell’opera. Nessuno di questi edifici sarà realizzato, ma la loro concezione resterà rivoluzionaria: volendo eccedere i limiti del proprio tempo, essi tentano di farlo Fig. 29 - Twisted shaft di Harry Weese attraverso la ricerca di una forma in grado di mitigare le azioni aerodinamiche. La variazione delle dimensioni della sezione ha un illustre capostipite, forse unico sino al 2000, nella Colonna Senza Fine (fig. 27) realizzata da Costantin Brancusi a Targu Jiù, in Romania, nel 1938. Essa riprende l’idea dell’axis mundi che sostiene la volta celeste e collega la terra con il cielo. Attraverso la colonna, simbolo di ascensione e trascendenza, l’uomo eleva il proprio spirito, raggiunge l’assoluta libertà e la beatitudine, respinge ogni condizionamento. Alta 29,35 m, essa consiste in una spina di ferro rivestita da 15 elementi di ferro, coperti di ottone, che soddisfano l’idea di Brancusi dell’armonia delle dimensioni: l’altezza di ciascun elemento (180 cm) è due volte il lato maggiore (90 cm) e quattro volte il lato minore (45 cm); la colonna possiede quindi, rispetto alla dimensione minore della sezione, un rapporto di 4 COSTRUZIONI METALLICHE LUG AGO 09 59
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