Comportamento di strutture in calcestruzzo con armatura diffusa

Il palazzo ha una pianta rettangolare di dimensioni 96x156 m. con una cupola semicircolare di 40m di diametro che copre l'abside terminale del salone.
La copertura principale con una luce di 80m, un'altezza al colmo di 18.10m e con un profilo ondulato variabile da un minimo agli appoggi di 1.0m ad un massimo in mezzeria di 1.60m, è appoggiata su una serie di pilasti inclinati che ne continuano il profilo fino alle fondazioni anch'esse inclinate.
Il raccordo tra le ondulazioni della volta e gli appoggi è risolto raggruppando a ventaglio le tre onde corrispondenti all'interasse dei pilastri. Gli elementi prefabbricati della volta, realizzati in ferrocemento, hanno una larghezza di 2.50m. e una lunghezza di m. 4.50 e comprendono due diaframmi d'irrigidimento sulle testate e le asole per la collocazione dei lucernari. La semicupola che copre l'abside terminale del salone come tutti i solai di piano, sono realizzati con elementi prefabbricati in ferrocemento, collegati con nervature in cemento armato gettate in opera.

Caratteristiche costruttive
Gli elementi prefabbricati con cui è realizzata la volta del salone principale sono stati montati su un'apposita armatura tubolare, gli uni in continuità agli altri e completati con archi in cemento armato gettati lungo il colmo e il cavo delle onde. Appositi tondini lasciati sporgere dalle zone superiori e inferiori degli elementi, assicurano la perfetta solidarietà statica tra gli elementi prefabbricati in ferrocemento e gli archi in cemento armato.
In questo modo gli elementi in ferrocemento costituiscono gli elementi di giunzione tra le nervature, che a loro volta assorbono la maggiore parte degli sforzi della struttura. Ogni elemento in entrambe le estremità è chiuso da diaframmi d'irrigidimento ed è saldato con gli elementi adiacenti da un giunto di malta. La semicupola che copre l'abside terminale del salone è realizzata anch'essa con elementi prefabbricati in ferrocemento a forma di losanga dello spessore di 2cm, che costituiscono le casseforme a perdere per il getto delle nervature e della solettina di completamento dello spessore di cm 4 il tutto per uno spessore medio di 8 cm.
L'impiego di elementi strutturali prefabbricati in ferrocemento ha consentito di realizzare una struttura molto leggera, con tempi di realizzazione e costi contenuti. Una struttura di questo tipo realizzata in cemento armato avrebbe avuto un peso eccessivo e avrebbe richiesto un notevole impiego di casseforme, anche la concezione architettonica dell'opera senza l'impiego del ferrocemento non poteva essere realizzata.

Caratteristiche statiche
La variabilità dello spessore della copertura da un minimo agli appoggi di 1.0m ad un massimo in mezzeria di 1.60m, risponde alla scelta strutturale di un funzionamento statico ad arco a due cerniere. La verifica statica eseguita tenendo conto della variabilità della sezione, ha dato una curva delle pressioni di pochissimo diverso da quella tracciata con l'ipotesi di funzionamento a cerniera delle imposte. La curva delle pressioni relative alla condizione di carico con carichi permanenti è praticamente coincidente con la fibra media. Anche i pilastri inclinati sono concepiti (caratteristici della progettazione di Nervi) in modo da far corrispondere il centro di pressione con il baricentro delle fondazioni.
Nella verifica di stabilità si è tenuto conto di un sovraccarico uniformemente distribuito di 150 Kg/m2 e di un ipotesi limite di metà volta caricata e di una variazione termica di 20°C. Le tensioni massime nel conglomerato calcolate da Nervi sono pari a 53 Km/cm2. La semicupola trova la sua essenziale sostanza resistente, nel solaio circolare che ne circonda le testate e ne costituisce il sostegno. Senza un anello perimetrale di irrigidimento e senza una possibilità di vincolo, il dissenterico e incompleto sistema della semicupola non avrebbe avuto sufficienti capacità statiche. La verifica di calcolo è stata eseguita con due metodi diversi, uno di prima approssimazione suddividendo la cupola in archi paralleli di luce via via decrescenti e l'altro non meno approssimato, determinando le isostatiche con le formule del professor Dischinger. I risultati ottenuti con questi metodi nonostante la diversa concezione teorica sono molto simili e confrontabili.