Tensostrutture nell’architettura: soluzioni leggere per le coperture
L’utilizzo delle tensostrutture nell’ambito dell’architettura civile è molto diffuso. Grazie a questo espediente gli addetti ai lavori possono progettare e realizzare delle costruzioni complesse in tutta sicurezza e dare libero sfogo al loro estro creativo.
Al momento gli architetti sanno di poter contare su diverse tipologie di tensostrutture tutte egualmente capaci di garantire una certa leggerezza, una buona flessibilità e la garanzia di dover ricorrere a pochissimi materiali di realizzo.
Cosa sono le tensostrutture?
Prima di poter affrontare qualsiasi tipo di discorso relativo alle tensostrutture è forse il caso di definire un po’ meglio questi particolari elementi architettonici. Grazie ad essi è possibile costruire delle grandi strutture portanti utili a definire le geometrie di svariati oggetti edilizi. E sono davvero tante le soluzioni offerte dalle tendostrutture. Basta guardare il sito amarantoidea.com, di un’azienda quindi operante in questo settore, per leggere quanto sia vasto il loro campo di applicazione: si va dal supporto logistico in aeroporti, cantieri e fiere all’utilizzo per matrimoni e feste in genere, fino alla copertura di maneggi e campi sportivi.
Le tensostrutture, pur nelle loro differenze, sono in genere composte da vari elementi portanti, le funi, sottoposti solo ed unicamente a forze di trazione. Iniziamo a distinguere tra le cosiddette strutture in fune e le strutture continue o spaziali. Al primo gruppo appartengono sistemi a fune singola, nei casi più semplici, e sistemi a trave di funi nonché rete di funi monostrato in quelli più complessi. Ciascuna di queste varianti necessita di essere stabilizzata, procedura che richiede una suddivisione in gruppi strallati e in gruppi sospesi.
I sistemi spaziali si distinguono invece per una caratteristica conformazione delle membrane che assumono la configurazione a maglia sospesa. Constano inoltre di sistemi reticolari di funi che vengono opportunamente resi stabili mediante una serie di supporti verticali o, a seconda dei casi, inclinati.
A questo punto è bene specificare che le tensostrutture, quale che sia la tipologia d’appartenenza, sono in grado di offrire un’ottima resa ed un’efficiente funzionalità. L’unico probabile limite in qualche modo connesso al loro impiego risiede semmai nel comportamento termico ed acustico di questi apparati che, almeno in certi casi, risulta davvero poco soddisfacente.
Sistemi a funi
Scendiamo adesso un po’ più nel dettaglio e vediamo di capire meglio come funzioni un sistema a fune strallata. Esso viene innanzitutto impiegato nella realizzazione di strutture capaci di coprire grandi luci come ad esempio i ponti. La fune in questi casi viene utilizzata nella maniera più semplice ed intuitiva possibile: funge infatti da tirante rettilineo e si dipana di norma da un punto A ad un punto B implicati nell’ancoraggio del sistema.
I cavi si muovono perciò dai piloni di sostegno (punto A) all’impalcato (punto B) o, chiaramente in relazione ai casi, alla parte architettonica preposta a fungere da copertura orizzontale (ancora punto B). Il sistema quindi si compone di piloni, funi ed orditura orizzontale. La stessa tecnica, data l’evidente riduzione del peso che è capace di garantire, ben si adatta anche alla costruzione di hangar o di coperture per spalti. Le versioni più prestazionali del sistema sono quelle a doppio sbalzo orizzontale.
Riguardo alle strutture sospese invece diciamo che si tratta di sistemi di ancoraggio davvero molto antichi che prevedono la realizzazione di un impalcato sorretto da un sistema di funi tese in senso verticale ed ancorate a cavi portanti a loro volta sostenuti da strutture anch’esse portanti a sviluppo verticale. I cavi portanti di cui sopra in questo complesso architettonico fungono da arco rovescio e servono soprattutto a scaricare una discreta quantità di forze agenti sul sistema.
Sistemi spaziali
I sistemi spaziali si riconoscono per la particolare disposizione prevista per le funi portanti le quali si dipanano su diversi piani. Il sistema così ottenuto è capace di creare un complesso equilibrio di forze scaricabili. La geometria del suddetto sistema viene inoltre definita dalla forma della costruzione ed è quindi varia e mutevole.
Particolarmente adatte a coprire perimetri e strutture irregolari o comunque un ampio ventaglio di forme si sono rivelate le strutture a membrana. Esse sono talmente importanti in questo quadro da meritare un paragrafo a sé stante, il successivo.
Architetture leggere
Le tensostrutture a membrana ricordano da vicino le costruzioni naturali per la loro sostanziale leggerezza che è frutto di un perfetto equilibrio tra energie e masse. Esse sono parte integrante del nuovo modus operandi degli architetti i quali ricercano sempre più uno stile costruttivo che si integri con l’ambiente naturale ma che al contempo sia anche leggero e sicuro.
Le tensostrutture a membrana si caratterizzano per una forte riduzione dei pesi propri che si aggirano in questo caso su 1Kg/m2. Ciò significa che una tensostruttura a membrana è in grado di sopportare senza alcuno sforzo un carico 100 volte superiore al proprio peso. Gli architetti, sfruttando al massimo questa caratteristica strutturale, possono coprire grandi spazi, dare libero sfogo alla loro espressività e comunicare a chi osserva un senso di monumentale leggerezza destinata a durare imperturbabile per secoli e secoli.
Foto copertina di By https://www.flickr.com/photos/jamesjin/ – https://www.flickr.com/photos/jamesjin/58712717/, CC BY-SA 2.0, Link.