Strutture reticolari spaziali in acciaio: Tipologie metodi di calcolo ed esempi applicativi

In Italia invece è stato sviluppato un efficiente sistema costruttivo a giunti sferici sotto il nome di sistema Vestrut-Cubotto, brevettato dall'architetto Ettore Ventrella di Napoli.

Il sistema Vestrut si compone di un giunto sferico molto simile alla cerniera ideale per strutture reticolari spaziali in acciaio, ottenuto mediante stampaggio a caldo di acciaio bonificato, terminali a testa a martello in acciaio bonificato, anch’essi ottenuti mediante forgiatura su cui si avvitano aste tubolari a sezione circolare sempre in acciaio. Il giunto è costituito da tre elementi circolari, due calotte ed una piastra centrale che le racchiude, uniti insieme da un’unica vite centrale: le due calotte simmetriche sono dotate di fessure ed alloggiamenti nei quali si posizionano i terminali delle aste durante il montaggio. I terminali a testa a martello sono avvitati ai coni terminali delle aste e bloccati con un controdado, in modo destrorso da un lato e sinistrorso dall’altro.

Passando in dettaglio ad analizzare i vantaggi di questo particolare giunto sferico, prodotto dalla Vestrut engineering Srl, si può dire che, dal punto di vista statico e tecnologico, è una cerniera unidirezionale realizzata in modo che, dopo il bloccaggio, tutte le aste convergenti nel nodo hanno la possibilità di ruotare in un piano dello spazio. La caratteristica fondamentale del Sistema Vestrut è, oltre a creare la perfetta convergenza degli assi delle aste, consentire la rotazione delle aste in un piano dello spazio. Tale particolarità è fondamentale nelle ipotesi di verifica statica dell’intera struttura reticolare spaziale in quanto consente di avere un modello teorico prossimo a quello reale, con un pressoché perfetto “effetto reticolare” (sollecitazione significativa di solo sforzo normale) garantito dalla convergenza degli assi delle aste, che evita quindi l’insorgenza di caratteristiche della sollecitazione flessionale e torsionali parassite. Le aste, con questo sistema, sono regolabili prima, durante e dopo aver effettuato il montaggio, senza alterare le tensioni all’interno della struttura. Grazie alla caratteristica del nodo cerniera è possibile effettuare regolazioni delle aste sia prima del montaggio che dopo la posa in opera della struttura.

I terminali avvitati alle aste hanno, come detto, una filettatura destrorsa da un lato e sinistrorsa dall’altro. La regolazione avviene quindi mediante la rotazione delle aste intorno al proprio asse dopo averle inserite nel nodo. Tali regolazioni hanno lo scopo di correggere eventuali difetti dimensionali delle aste, creare superfici curve, realizzare controfrecce nella struttura ed effettuare centraggi in corrispondenza degli appoggi.
È consentito l’avvitaggio contemporaneo nel nodo di massimo 12 aste utilizzando un’unica vite, mediante l’inserimento dell’unico perno centrale e la predisposizione di una piastra centrale optional che raccoglie i terminali di quattro aste di corrente (nel caso di otto aste convergenti si usa infatti la piastra centrale standard). Sono dunque escluse saldature e quindi i controlli radiografici richiesti dalla normativa.

Un esempio di realizzazione di una struttura reticolare spaziale in acciaio tramite il sistema Vestrut è la copertura del Centro Polivalente per lo sport, la cultura ed il tempo libero di Martina Franca (TA) realizzato nel 2002. Piramidi a base quadrata di lato pari a 3,80 m e altezza di 2,76 m, ne costituiscono il modulo fondamentale. Il diametro complessivo della struttura spaziale che copre una pianta circolare, è di 49,40 m. La struttura è stata poggiata oltre che sulla trave perimetrale su di un sostegno provvisorio costruito al centro della circonferenza stessa. Le caratteristiche del sistema Vestrut hanno consentito, una volta collegate tutte le membrature, di ristabilire l’unità strutturale dell’intero organismo statico. [...]