Studio sul comportamento a flessione di elementi pneumatici

The realization of fabric structures is the junction between two different worlds. The building, defined as a massive physical object, is here associated with the volatile and foldable fabrics, to create a structure able to sustain heavy loads without losing its lightness. Thanks to the modern building techniques, calculus and materials, wider and wider spans are being covered with tensile structures, leading the field to new heights both architectonically and structurally speaking. This work's purpose is to study the mechanical behaviour of an inflated pneumatic panel realized with PVC-coated fabric. A brief introduction about tensostructures and the finite element procedures used in this work will be included. The dynamic explicit analysis will be divided in two steps, one representing the inflation of the panel and one the application of external loads.

La realizzazione di strutture in tessuto è il punto di giunzione di due mondi completamente antitetici. L’edificio, definito come oggetto fisico stazionario e massivo, viene infatti associato ai tessuti, materiali leggeri, pieghevoli e facilmente danneggiabili, a formare un elemento in grado di sopportare sforzi importanti ma senza rinunciare a leggerezza e adattabilità. Ad oggi le tecniche di costruzione, il moderno processo di calcolo, i materiali innovativi utilizzati e la sempre maggiore dimensione delle luci da coprire hanno portato l’architettura tensile verso nuove frontiere, sia a in termini architettonici che strutturali. La non modesta complessità del problema e della relativa soluzione hanno quindi, naturalmente ed a ragione, indotto diversi professionisti di entrambi gli ambiti a informarsi e approfondire la questione, rendendolo uno dei più interessanti casi di studio del ventunesimo secolo. Questo lavoro, nello specifico, si propone come obbiettivo lo studio del comportamento a flessione di un pannello pneumatico realizzato con fabbrica intrecciata rivestita in PVC, al variare della geometria del problema e delle relative condizioni al contorno. Verrà inclusa una breve introduzione sulle varie tipologie di strutture pneumatiche utilizzate ad oggi nel mondo dell’ingegneria e dell’ architettura, nonché un breve inserto sul funzionamento del programma di calcolo a elementi finiti utilizzato. Il processo di calcolo, realizzato con una procedura di calcolo dinamica esplicita, verrà suddiviso in due step, rappresentanti l'inflazione del pannello e l'applicazione del carico esterno.