Reti di funi e membrane : ricerca della forma e risposta strutturale

In questa tesi ci si prefigge l'obbiettivo di mostrare il processo ideativo che un progettista deve fare quando si trova a lavorare con le tensostrutture, a partire dal form finding fino all'analisi sotto carichi esterni. Le loro peculiari caratteristiche richiedono l'utilizzo di metodi appositamente studiati in modo da tenere in conto delle specificità tipiche di queste strutture (sia per aspetti costruttivi che per materiale). Nella prima fase, quindi, devono essere usate procedure che soddisfino sia i requisiti architettonici che quelli ingegneristici, cioè metodi che a partire dalla configurazione dei bordi o in generale dei punti fissati a sostegno della struttura e dalle pretensioni imposte nella rete di funi/membrana riescano a trovare la forma inziale assunta dall'opera. Successivamente occorre determinare la risposta della struttura alle azioni esterne (prevalentemente carichi ambientali); nel caso di strutture a membrana l'analisi viene svolta utilizzando un software ad elementi finiti di tipo commerciale (Abaqus) che includa elementi di membrana, nei quali deve essere possibile inserire le pretensione determinate nella fase precedente. Quest'analisi viene condotta ipotizzando un comportamento elastico lineare del materiale. Pur essendo questa una semplificazione rispetto al reale comportamento di tessuti tecnici, determinabile attraverso prove di carico biassiali su provini cruciformi, è tutt'oggi la modellazione costitutiva più utilizzata dai progettisti. È importante specificare che non esiste ancora normativa europea che regolamenti l'analisi e il progetto di tensostrutture, ma solo guidelines in via di sviluppo e in costante revisione, seppure opere di questo tipo siano state costruite per la prima volta negli anni '80.