ALLPLAN 2025: Innovazioni per l'ingegneria delle strutture e la prefabbricazione
Dopo quasi 15 anni di costruzione, il più grande progetto edilizio della Germania sta per essere completato. La maggior parte delle persone associa Stuttgart 21 alle sue dimensioni e alla copertura mediatica che ha generato. Tuttavia, nell'ambito dell'industria AEC, l'edificio è noto anche come una meraviglia strutturale: le enormi strutture a calice sostengono la complessa struttura del tetto della nuova stazione principale di Stoccarda e allo stesso tempo ne garantiscono l'illuminazione e la ventilazione naturale. Il nucleo costruttivo di queste iconiche forme libere è un'armatura altamente complessa che non sarebbe mai stata possibile senza la progettazione in 3D.
Il progetto architettonico della stazione è stato sviluppato da Christoph Ingenhoven in collaborazione con Frei Otto. Il progetto prevede il trasferimento in sotterraneo delle linee ferroviarie precedentemente in superficie e la trasformazione dell'ex stazione terminale in una stazione passante, collegando così i quartieri est e nord di Stoccarda. Questo spostamento sotterraneo consente al Parco del Castello di Stoccarda di estendersi fino al retro dello storico edificio di accoglienza di Paul Bonatz.
28 Supporti della struttura per la stabilità, la luce e la ventilazione
Il design della stazione presentava due sfide principali: fornire un'atmosfera aperta e spaziosa con luce naturale e ventilazione, e gestire il carico aggiuntivo del nuovo parco così come il suo peso strutturale intrinseco. Il processo di progettazione, che ha comportato la sperimentazione di modelli in pellicola di sapone, ha portato alla realizzazione dei supporti del calice come soluzione in un lungo processo di progettazione e coordinamento. Un totale di 28 pilastri sostiene il tetto a conchiglia con i suoi carichi aggiuntivi, formando contemporaneamente grandi lucernari. Il loro design minimizza l'altezza strutturale e l'uso dei materiali della stazione, rendendola un'impresa di ingegneria.
Armatura dei supporti del calice: un'opera d'arte in sé
L'ufficio di Stoccarda di Werner Sobek è stato responsabile della progettazione strutturale e di facciata della stazione della metropolitana, compresa la progettazione delle armature per i sostegni dei calici. Il compito era molto complesso: la geometria dei sostegni varia costantemente in spessore, comprende aree curve sia sinclastiche che anticlastiche e richiede un mix di sistemi di rinforzo circolari e rettangolari. Gli elevati requisiti della superficie visibile richiedevano un'estrema precisione nella curvatura delle forme e consentivano una deviazione minima nella copertura del calcestruzzo.
La risposta di Werner Sobek a queste sfide è a dir poco un'opera d'arte. Per la progettazione dell'armatura è stato creato un modello di armatura in Allplan, che comprende non solo le barre ma anche tutti gli inserti di armatura, nonché delle spirali di calcestruzzo e vibranti. La complessità dell'armatura è evidente nel numero di piani generati dal modello: ciascuno dei 14 calici interni (tranne uno speciale) ha richiesto circa 350 disegni DIN-A0, con 300 tonnellate di acciaio di armatura. Ciascuno dei 14 calici esterni ha richiesto 400 disegni e 350 tonnellate di acciaio. In totale, il tetto è stato rappresentato in 12.000 disegni di armatura.
