STUDIO CAPÈ INGEGNERIA
Merlata Bloom Milano – La progettazione della copertura metallica
Milano
Cliente
Lo studio è un partner affidabile e di grande esperienza per ogni genere di committenza privata e pubblica, italiana o straniera che cerchi competenza e organizzazione nell’ambito dell’ingegneria strutturale per progetti di piccole, medie e grandi dimensioni. Lo Studio è altresì un partner ideale per Studi di Architettura che abbiano una particolare propensione per il BIM e per Società di Ingegneria e Imprese di Costruzioni che cerchino specialisti di ingegneria strutturale per lo sviluppo di progetti dalle fasi preliminari alla fase esecutiva e realizzativa dell’opera. Lo Studio ha inoltre una particolare predilezione per le strutture in acciaio sia civili che industriali ed è in grado di fornire un servizio completo dalla progettazione preliminare all’ingegneria di dettaglio, fino allo sviluppo dei disegni di officina e di montaggio (con il software Tekla Structures), oltre all’assistenza tecnica in cantiere.
Azienda Studio CAPÈ INGEGNERIA
Indirizzo Viale Gorizia, 34, 20136 Milano
Quali sono state le sfide per Studio CAPÈ INGEGNERIA, superate con l’adozione di Tekla Structures e Midas?
"La complessità del comportamento della copertura ha richiesto una modellazione avanzata tramite un software di analisi strutturale FEM (Finite Element Method). In particolare, l'uso del Software di calcolo strutturale Midas ha consentito di analizzare il comportamento non lineare degli elementi strutturali e dei vincoli della copertura.
In parallelo, il software Tekla Structures è stato utilizzato per la modellazione BIM orientata alla produzione, permettendo l'industrializzazione del processo costruttivo tramite tecniche avanzate come lo scribing e il taglio laser."
Il progetto della copertura metallica del Merlata Bloom Milano rappresenta un esempio di eccellenza nella combinazione tra architettura, ingegneria e innovazione tecnologica. Grazie all’uso di tecnologie avanzate come il BIM, la modellazione parametrica e l'analisi non lineare, è stato possibile gestire la complessità geometrica e le sfide strutturali legate al disaccoppiamento sismico e alla stabilità della struttura.
Merlata Bloom Milano è un progetto di ampio respiro che mira a creare il più grande centro commerciale del comune di Milano, situato tra l'area MIND (Milano Innovation District) e la nuova zona residenziale di Cascina Merlata. Il progetto fa parte di un piano urbanistico di grande trasformazione per l'area Nord-Ovest della città, che comprende anche il distretto tecnologico MIND, ex sito di Expo 2015, e il quartiere residenziale Uptown.
Il centro commerciale, sviluppato da Merlata Mall S.p.A., copre circa 70.000 m² di superficie commerciale. L'intervento ha come punto focale la copertura metallica della struttura più ampia del complesso, una membrana tridimensionale in acciaio che sostiene l'involucro vetrato, progettata da Studio Capè Ingegneria Srl.
Caratteristiche architettoniche e progettuali
La copertura del Merlata Bloom si distingue per la sua complessa geometria tridimensionale, composta da sistemi di pseudo-archi e pseudo-cupole, combinati tramite moduli triangolari e quadrati. La dimensione in pianta della copertura è di circa 180 x 80 metri, con altezze variabili da 5 a 10 metri e luci degli archi comprese tra 15 e 31 metri.
Il peso complessivo della struttura in acciaio è di circa 1.000 tonnellate, e la struttura è composta principalmente da profili IPE, con l'utilizzo di profili HEB solo in porzioni limitate. La copertura chiude il volume più esteso del centro commerciale, realizzato da blocchi indipendenti in cemento armato prefabbricato che sorgono su un unico podio interrato destinato a parcheggi.
Sfide progettuali
Isolamento sismico e disaccoppiamento dinamico
Una delle sfide principali è stata la gestione dell'interazione dinamica tra la copertura in acciaio e le sottostrutture in cemento armato prefabbricato, specialmente in condizioni sismiche. Si è optato per un sistema di isolamento sismico che permette il disaccoppiamento dinamico tra copertura e sottostrutture. Questo sistema si basa sull'utilizzo di 51 isolatori elastomerici, disposti strategicamente per ridurre l’accoppiamento orizzontale e minimizzare gli effetti torcenti che potrebbero concentrarsi su pochi isolatori, causando disomogeneità nelle sollecitazioni.
I vincoli a carrello nella direzione verticale (asse z) e il sistema di isolamento sismico assicurano che la copertura non costituisca un vincolo pseudo-rigido tra le sottostrutture, consentendo una maggiore libertà di movimento orizzontale in caso di sisma, senza compromettere la stabilità complessiva.
Per garantire la stabilità verticale, la progettazione si è focalizzata sull'attivazione di meccanismi di distribuzione dei carichi basati su archi e pseudo-cupole. La membrana in acciaio è schematizzabile come un insieme di archi paralleli nelle porzioni lineari della pianta e come cupole nelle zone di intersezione o angolari.
Un sistema di tiranti in acciaio è stato adottato per equilibrare le spinte orizzontali generate dagli archi. Nelle zone in cui gli archi non sono pretensionati, le spinte orizzontali vengono assorbite da una trave reticolare piana situata alla base della copertura, disposta orizzontalmente in modo da ottimizzare la distribuzione delle sollecitazioni.
Approccio parametrico e BIM
"Uno degli strumenti chiave utilizzati nella progettazione è stato il BIM, integrato con un approccio parametrico tramite il software Grasshopper®. Questo ha permesso di gestire la complessità geometrica della copertura e di coordinare in modo efficiente le diverse discipline coinvolte (architettoniche, strutturali, impiantistiche e facciate)."
L'algoritmo parametrico ha facilitato la definizione precisa della superficie della membrana e dei nodi strutturali, ottimizzando l'orientazione dei profili in acciaio e la geometria dei giunti. L'uso del BIM ha reso possibile l'aggiornamento rapido del progetto a seguito delle modifiche apportate dal team, migliorando anche la gestione dell'interfaccia tra i pannelli di chiusura e la sottostruttura.