RICERCA 2017
L’OSPEDALE UNIVERSITARIO RE JUAN CARLOS: UN CASO STUDIO
Un’applicazione particolare di grandi staffe in alluminio fuso e vetro formato a caldo alle facciate
Giampiero Manara, 
Luca Tonon
Structural 212 | Luglio - Agosto  2017
10.12917/Stru212.21 – https://doi.org/10.12917/STRU212.21

La progettazione architettonica ha da sempre coinvolto lo studio di nuove soluzioni tecnologiche. Il progetto del “Hospital Universitario Rey Juan Carlos” è un esempio recente di un sistema di facciata complesso e che applica soluzioni non tradizionali. Quest’ospedale, progettato da Rafael de La-Hoz Architects, è un centro di cure mediche che è parte del sistema sanitario pubblico spagnolo e sorge a Mostóles, nei dintorni di Madrid. Il sistema di rivestimento delle due torri di questo edificio consiste in grandi staffe costruite in alluminio per getti, che supportano dei pannelli romboidali in vetro, composti da una cornice realizzata mediante profili estrusi d’alluminio e vetro curvato a caldo. L’uso dell’alluminio per getti non è frequente nelle applicazioni strutturali, poiché questo materiale può essere soggetto allo sviluppo di difetti durante la fase di produzione. Per superare questo problema ed ottenere una produzione affidabile, le normative impongono controlli rigorosi e severe limitazioni dei valori ammissibili di resistenza. Ciò nonostante, in questo progetto, questa tecnica si è dimostrata l’unica in grado di fornire un elemento di grandi dimensioni ma leggero, quindi si è reso necessario cogliere questa sfida. E’ stato scelto il metodo del getto in sabbia con una lega EN AC-42200 T6, definendo una procedura che ha permesso di tenere sotto controllo le problematiche di produzione e progettazione, secondo la norma EN 1999-1-1:2007. Essa si è sviluppata attraverso modelli agli elementi finiti tri-dimensionali di grandi dimensioni e stringenti controlli di qualità. Un’altra sfida particolare è stata rappresentata dalla forma dei pannelli in vetro. Avendo la forma di bolle sferiche protrudenti bruscamente da una superficie cilindrica ritagliata in losanghe, il controllo dello spessore ha presentato notevoli difficoltà durante la produzione, a causa delle brusche variazioni di curvatura dell’elemento vitreo, e sono state necessarie numerose prove prima di mettere a punto la procedura produttiva e raggiungere la qualità desiderata. Oltre è ciò, si è resa necessaria un’attenta analisi delle tensioni per verificare i valori di picco indotti dalle concentrazioni di sforzo legate alla repentina variazione di curvatura lungo la linea di connessione della parte sferica a quella cilindrica.

ARGOMENTO:  STRUCTURAL GLASS - VETRO STRUTTURALE,PROJECTS - REALIZZAZIONI, PROGETTI E INTERVENTI
PAROLE CHIAVE: Alluminio, leghe per getti, vetro curvo, analisi delle tensioni, MEF
Abstract
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THE “HOSPITAL UNIVERSITARIO REY JUAN CARLOS” CASE STUDY
A special application of large cast aluminium brackets and hot formed glass to the facades

Architectural design has always involved studying new technological solutions. The “Hospital Universitario Rey Juan Carlos” is a recent example of complex façade system applying non-traditional solutions. This hospital, designed by Rafael de La-Hoz Architects, is a medical care establishment which is part of the Spanish public health network andit is located in Mostóles, close to Madrid. The cladding system of the two towers of this building consists of a large bracket made of cast aluminium that supports a rhomboidal panel composed by an aluminium frame and a curved hot-formed glass. The use of cast aluminium is not frequent in structural applications, because it may be prone to production defects. To overcome this problem and obtain a reliable product, the standards impose severe controls and strength limitations. Nevertheless, in this case, this technique proved to be the only one able to provide a light structural element despite its large dimensions, so we had to take this challenge. Sand casting with EN AC-42200 T6 alloy has been chosen and aprocedure has been defined that allowed governing the design and the production issues, according to the EN 1999-1-1:2007norm. This has gone through large three-dimensional finite element models and strict quality controls. Another special challenge has been represented by the glass pane shape. Being in the form of a bubble sharply protruding from a cylinder divided into lozenges, the thickness control of the glass has raised serious troubles during production, due to the very high curvature changes, and several trials have been done before reaching the wanted quality. Furthermore, an attentive stress analysis has been required, to check the stress concentrations raised by the abrupt difference of curvature along the line connecting the spherical part to the cylindrical one.

KEYWORDS: Aluminium, casting alloys, curved glass, stress analysis, FEM
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