Cold bending : curvatura a freddo dei vetri in edilizia. Applicazione al progetto Merlata Bloom Milano

The aim of this work is the study and the subsequent application of a cold bending calculation model for glass to the case study of two bulidings of the “Merlata Bloom Milano” project. Then, the case study is completely defined, analyzing the systems of the two envelopes and validating all the solutions adopted from a structural point of view through the appropriate analysis. Starting from an extensive discussion related to the properties of glass and its applications in construction, then the state of the art of glass bending methods is analyzed, punctually defining advantages and disadvantages for each technique, focusing significantly on that subject of the present research. The study was carried out through a comparison of different calculation models, made with two validated and widely used software, namely Midas FEA NX and SJ Mepla. By examining different methods of analysis and comparing the results, the calculation model used for the entire analysis was determined, allowing to obtain correct results even with a lower computational burden. What obtained analytically was then validated by means of tests carried out on a typical sample. The results of the research were then applied to the glass of “Merlata Bloom Milano” project, the objective for which the entire study was carried out. A detailed study was then performed on the non-parameterizable glasses from the model defined previously; in both cases the aim was to determine which glasses would need thermal treatment to undergo the cold bending process. Lastly, all the components of the roofing systems of the two buildings of the case study were structurally verified, so that the project is fully detailed and the various elements are defined for the subsequent construction phase. In the end, a possible test procedure for a mock-up is proposed, not being present in the document the tests carried out by a certified institute.

La presente ricerca propone lo studio e la successiva applicazione al caso studio di due edifici inseriti nel progetto “Merlata Bloom Milano” di un modello di calcolo per la piegatura a freddo, chiamata anche “cold bending”, dei vetri. Il caso studio viene poi sviluppato completamente, analizzando i sistemi che compongono le due coperture vetrate e validando tutte le soluzioni adottate da un punto di vista strutturale attraverso le opportune verifiche. Partendo da un’ampia trattazione legata alle proprietà del vetro ed alle sue applicazioni in edilizia, si passa poi ad analizzare lo stato dell’arte dei metodi di piegatura del vetro, definendo puntualmente per ciascuna tecnica vantaggi e svantaggi, concentrandosi in maniera significativa su quella oggetto della ricerca. Lo studio è stato effettuato tramite una comparazione di diversi modelli di calcolo, realizzati a loro volta con due software validati ed ampiamente utilizzati nel settore, ossia Midas FEA NX e SJ Mepla. Esaminando diverse modalità di analisi e confrontandone i risultati, si è determinato il modello di calcolo utilizzato per l’intera analisi, il quale consente di ottenere risultati corretti pur con un minore onere computazionale. Quanto ottenuto in via analitica è stato poi validato mediante delle prove eseguite su un campione tipico. I risultati della ricerca sono stati poi applicati ai vetri del progetto “Merlata Bloom Milano”, obiettivo per cui è stato effettuato l’intero studio. È stato poi eseguito uno studio dettagliato sui vetri non parametrizzabili dal modello precedentemente definito; in entrambi i casi lo scopo era la determinazione dei vetri che avrebbero necessitato di un trattamento di tempra per subire il processo di piegatura. In ultima battuta sono state verificate strutturalmente tutte le componenti facenti parte dei sistemi di copertura dei due edifici del caso studio, di modo che il progetto sia descritto compiutamente e i vari elementi siano definiti per la successiva fase costruttiva. Infine, viene proposta anche una possibile procedura di test cui sottoporre un mock-up, non essendo presenti nel documento delle prove svolte presso un istituto certificato.