Metodi di sollevamento delle strutture spaziali: come si erigono le coperture di grande luce

La maggior parte delle coperture in struttura spaziale di grande luce non viene costruita in quota. Viene assemblata completamente a terra e poi sollevata nella posizione finale con gru di grande portata. Questa strategia di sollevamento della struttura spaziale è più rapida, più sicura e molto più precisa rispetto al montaggio della stessa struttura su ponteggi provvisori — ed è così che nascono gran parte degli stadi, aeroporti e padiglioni fieristici del mondo.

Perché sollevare invece di ponteggiare

Ponteggiare una luce di 60 o 100 metri richiede settimane di lavoro in quota, aumenta il rischio per le squadre e aggiunge un costo significativo al progetto. Il montaggio a terra, invece, trasforma un traliccio 3D complesso in un’operazione di prefabbricazione gestibile:

• gli operatori restano vicino al suolo, con maggiore sicurezza e supervisione;
• ogni bullone, saldatura e ritocco di vernice è più facile da ispezionare e correggere;
• le gru possono posizionare la struttura finita in un unico sollevamento controllato.

Il compromesso è che la struttura spaziale assemblata deve essere in grado di sostenere il proprio sollevamento. Per questo i progetti moderni integrano lo schema di sollevamento fin dal primo giorno nella progettazione strutturale.

Metodo di assemblaggio a terra

Il flusso di lavoro tipico è:

1. Tracciare e marcare l’impronta finale della copertura sulla soletta.
2. Assemblare la struttura spaziale a doppio strato come un’unità piana o pre-curvata su appoggi provvisori, direttamente sotto la sua posizione finale.
3. Fissare ai nodi gli attacchi di sollevamento, le travi di ripartizione e le cime di direzione.
4. Eseguire un test di carico preliminare e un controllo di geometria prima del sollevamento.
5. Sollevare la struttura con una o più gru, ruotandola e allineandola secondo necessità.
6. Appoggiarla su pilastri o appoggi definitivi e imbullonare le connessioni.

Per strutture molto pesanti o molto larghe, la struttura spaziale può essere suddivisa in più segmenti di grandi dimensioni sollevati indipendentemente e giuntati in quota. Questo sollevamento a segmenti mantiene ogni singola manovra di gru entro limiti di sicurezza.

Scelta della gru

La gru deve essere dimensionata per la peggior combinazione di:

• peso totale sollevato, inclusi gli accessori di imbracatura;
• raggio dal centro della gru al baricentro della struttura spaziale;
• altezza libera necessaria sopra edifici o costruzioni circostanti;
• limiti di velocità del vento al momento del sollevamento.

Per la maggior parte dei progetti architettonici nella fascia 50–150 tonnellate è sufficiente una singola gru mobile di grande portata. I sollevamenti maggiori — ad esempio coperture della classe 200 tonnellate — richiedono di norma una gru cingolata o un sollevamento in tandem con due gru che condividono il carico tramite una trave di ripartizione dedicata.

Considerazioni sulla sicurezza

Il sollevamento di una struttura spaziale è un’operazione critica. Le buone pratiche prevedono un piano di sollevamento scritto, firmato dal progettista strutturale e dal gruista; un sollevamento di prova a 0,5 m per verificare l’equilibrio; zone di esclusione lungo il percorso del carico; e il monitoraggio in tempo reale della velocità del vento. Dopo la posa, la struttura viene tenuta con tiranti provvisori fino al completamento delle connessioni definitive.

Vedi un vero progetto di sollevamento

Mettalik ha eretto strutture spaziali in tutto il mondo con il metodo di assemblaggio a terra. Guarda la sequenza completa di sollevamento sulla pagina del nostro progetto di sollevamento della struttura spaziale.