Nel
1970 si bandì un concorso internazionale per la costruzione
di un centro per la cultura nel cuore di Parigi, con
l’intento di proporre la cultura in un modo meno
istituzionale del solito. Il concorso fu vinto da due
giovani architetti, un italiano, Renzo Piano ed un inglese,
Richard Rogers. L’intento dei due è quello di realizzare
una “gioiosa macchina urbana […] una creatura che
potrebbe essere uscita da un libro di Jules Verne, oppure
un’improbabile nave in carenaggio.” (R.Piano).
L’intento
sembra particolarmente riuscito e la realizzazione
(1971-1978), passata attraverso moltissime critiche ci
permette oggi di ammirare questo “grido moderno nel cuore
antico della capitale francese” (B.Zevi).
Alla
progettazione e all’avventura del cantiere che a più
riprese l’accademia francese ha cercato di bloccare,
collaborò un grande ingegnere, Peter Rice.
L’intento
evidente della progettazione è stato quello di portare la
struttura all’esterno perseguendo il duplice scopo di dare
forza al concetto di macchina e di avere all’interno uno
spazio privo di sostegni intermedi.
La
struttura, a 6 piani, è costituita da:
- travi
longitudinali costituite da 3 parti, una trave Warren
incernierata a 2 Gerber;
- due
ordini di pilastri su cui scaricano direttamente le
Gerber;
- due
ordini di tiranti posti alle estremità delle Gerber;
- controventi
su entrambe le due facce parallele;
- fondazioni,
di cui però non si hanno informazioni;
La
tripartizione delle travi che permette di determinare tre
aree funzionali (quella interna,le 2 zone dei percorsi e la
parte esterna a cui è appeso un percorso di accesso ai
piani realizzato mediante una scala mobile a spezzata),
determina uno schema statico isostatico: le travi Warren
sono incernierate alle Gerber, le quali sono incernierate
con un foro ovalizzato ai pilastri (sono permesse così le
dilatazioni orizzontali) e collegate ai tiranti, che essendo
esili, hanno una bassa rigidità flessionale e possono
quindi essere assimilati a carrelli.
Le
travi Warren, di grossa luce e soggette a grossi carichi di
esercizio (si tratta infatti di spazi adibiti al pubblico e
quindi molto frequentati) sono conformate in modo che le
aste in trazione siano a sezione trasversale piena, quelle
in compressione, sono a sezione tubolare tonda, per avere
maggior inerzia e quindi essere protette dal rischio di
instabilità.
Il
meccanismo di funzionamento ai carichi è il seguente:
- le
Warren caricate scaricano attraverso la cerniera sulle
Gerber che a loro volta comprimono i pilastri e mettono
in trazione i tiranti;
- quando
si caricano anche le Gerber, queste comprimono
ulteriormente il pilastro e diminuisco la trazione nei
tiranti;
- la
chiusura dell’edificio scarica direttamente sulla
cerniera tra Gerber e Warren, determinando un meccanismo
di carico analogo a quello delle Warren;
- la
scala mobile appesa è realizzata con una struttura
reticolare, le cui aste seguono l’espediente delle
Warren della differenziazione a seconda del tipo di
sollecitazione. Questa struttura reticolare scarica
sulle Gerber che si trovano ad essere tese o compresse,
rispettivamente se sopra o sotto.
- Non
si hanno informazioni sul solaio che comunque si presume
rigido nel proprio piano. A suffragare in parte
quest’ipotesi, all’ultimo piano si vedono
controventi di piano che suddividono in triangoli
l’area determinata dalle Gerber e la parte che resta
tra facciata e Warren. Ipotizzando che questo succeda
ogni piano in cui ci sono i controventi, le aste
superiori compresse delle Warren si considerano quindi
controventate, con solaio che, per la propria rigidezza,
scarica uniformemente le forze orizzontali sui
controventi verticali.
Ed
è quello che succede: le quattro facce del parallelepipedo
sono evidentemente a nodi fissi:
- le
due facce a maggiore superficie sono controventate con
tre ordini di croci di sant’Andrea che collegano
alternativamente le Gerber, su tutta la lunghezza, per
la facciata verso la piazza; per la facciata opposta,
verso Rue de Renard, per motivi probabilmente
impiantistici i controventi sono su 11 dei 13 campi: la
facciata è comunque a nodi fissi;
- le
altre facce del parallelepipedo possono resistere alle
forze orizzontali in quanto il campo centrale (quello
delle Warren) ha 3 coppie di aste tubolari che collegano
le Warren e si oppongono allo scorrimento orizzontale
vicendevole; i campi esterni (quelli delle Gerber)
presentano alla base una croce di sant’Andrea che,
unitamente al fatto che la prima Gerber non ha un foro
per permettere scorrimenti orizzontali, irrigidisce il
quadrato di base e conseguentemente tutto il campo (che
infatti può essere inteso come se realizzato da archi a
tre cerniere impostati su di nodi fissi).
Al
di là del fatto che le controventature siano differenti,
c’è la particolarità che le facce minori hanno una
controventatura che collega tutte le travi, mentre le facce
più estese hanno solo tre ordini che collegano
alternativamente le travi. Questo, senza entrare nella
questione dell’efficienza dei differenti tipo di
controvento si può spiegare col fatto che le facce minori
controventano le facce maggiori, che sono colpite da una
maggior quantità di vento, e viceversa.
Scopo
della controventatura è anche quello di contenere gli
sforzi aggiuntivi che sono causati alle strutture
all’esterno dalle dilatazioni termiche impedite.
I
pilastri, sebbene non abbiano nodi vincolati direttamente da
croci di sant’Andrea (queste sono infatti a livello dei
tiranti) per la succitata controventatura di piano hanno
nodi fissi e riducono pertanto la luce di libera
inflessione.
Per
leggere gli altri articoli dell'ingegner Malgrati consultate
il sito http://www.openproject.ws
