La soluzione più ovvia sarebbe stata quella di ordire la copertura parallelamente al lato corto dell’edificio. Gli architetti, invece, chiesero di progettare una struttura in legno ordita parallelamente al lato lungo, con la possibilità di un solo sostegno intermedio.
Anche dimezzando la luce di 100 metri, la struttura in legno della copertura avrebbe avuto uno spessore di almeno un paio di metri. Gli ingegneri della F+E, invece, idearono una soluzione in cui lo spessore strutturale era meno di 30 centimetri. Per realizzare la copertura del Grandview Heights Acquatic Centre, gli ingegneri della F+E proposero una struttura catenaria realizzata accostando “cavi” in legno lamellare.
Le coperture catenarie erano già state utilizzate per il terminal principale dell’aeroporto Dulles di Washington, dove erano stati usati cavi in acciaio con un sottile riempimento in calcestruzzo, e per il padiglione portoghese per l’Expo del ’98, in cui la struttura era composta da una sottile piastra in calcestruzzo armato, dove le forti trazioni erano comunque affidate all’armatura in acciaio.
Padiglione portoghese Expo '98 Terminal principale dell’aeroporto Dulles di Washington
Quella dell’Acquatic Centre di Surrey, invece, era completamente in legno lamellare poiché la forte umidità generata dalle piscine faceva temere i rischi derivati dalla corrosione degli elementi strutturali. Così fu deciso di realizzare la struttura di copertura affiancando coppie di travi curve in legno lamellare con sezione 130mm x 266mm.
Una stima iniziale della deformabilità della struttura faceva pensare a spostamenti di oltre un metro generati da carico da neve asimmetrico. Per ridurre questi spostamenti gli ingegneri della F+H irrigidirono il supporto centrale a V, inizialmente incernierato alla base, realizzando un sistema di controventamento con elementi verticali da posizionare sulle facciate laterali dell’edificio. In questo modo gli spostamenti si ridussero ad “appena” 300mm.
Un ulteriore effetto irrigidente fu ottenuto prevedendo una curvatura della copertura anche nella direzione trasversale dell’edificio, in modo da realizzare una superficie unica a doppia curvatura.
L’effetto di sollevamento generato dal vento fu studiato sia in condizioni statiche che dinamiche. Per ridurre l’effetto di galloping (effetto che fece crollare il Tacoma Narrows Bridge) gli ingegneri della F+H hanno previsto l’inserimento di pannelli di copertura incollati ai “cavi” longitudinali in modo da conferire un elevato smorzamento.
L’intera copertura fu realizzata in appena 12 giorni lavorativi e risulta essere la più grande struttura catenaria con elementi principali in legno. L’eleganza conferita dall’elevata snellezza degli elementi strutturali è sicuramente in contrasto con la robustezza strutturale. Sicuramente il coraggio dei progettisti è esemplare.
Progettare una struttura che subisce uno spostamento di 300mm per effetto di neve o vento è abbastanza ardito! Anche se per una luce di 55 metri questo spostamento sembra accettabile, certamente rende difficoltosa la connessione tra la facciata e la copertura.
