padiglione expò 67 usa

LTFGroup

Padiglione US Montreal ‘67

PAVILIONEXPO’1967US


R. Buckminster Fuller

LTFGroup


Indice

Richard Buckminster Fuller...............................................3Le cupole geodetiche...........................................................5Leggera ma resistente..........................................................9Il padiglione........................................................................11Metodi di costruzione.......................................................15 Legno......................................................................15 Acciaio....................................................................16 Cemento e materiali plastici................................17 Cemento prefabbricato.........................................18



Richard Buckminster Fuller

Fuller nacque il 12 luglio 1895 a Milton, Massachusetts, figlio di Richard Buckminster Fuller e Caroline Wolcott Andrews e pronipote della scrit-trice Margaret Fuller. Il padre morì quando Richard era dodicenne, e il giovane Fuller passò la giovinezza in una fattoria su un’isola poco lontano dalle coste del Maine. Era solito realizzare oggetti in legno, e in gioventù sperimentò con delle idee per costruire delle piccole barche a propulsione umana: questo gli diede una base di conoscenza dei materiali e delle tec-nologie, ma voleva approfondire queste competenze. Fuller quindi gua-dagnò una certificazione da macchinista, e imparò a lavorare su numero-se macchine utensili per la lavorazione delle lamiere.Fuller andò alla Milton Academy, in Massachusetts. in seguitò frequentò l’Università Harvard ma ne fu espulso due volte: la prima per aver dato spettacolo davanti ad un intero corpo di ballo, la seconda per la sua “ir-responsabile mancanza di interesse”. Non si adattò mai all’ambiente delle fratellanze universitarie. Nel 1927 a 32 anni, in bancarotta e disoccupato, a Chicago, vide sua figlia Alexandra morire di polmonite. La responsabi-lità lo spinse a bere e a contemplare il suicidio. All’ultimo momento decise di trasformare la sua vita in “un esperimento, per scoprire cosa un singolo uomo può fare per cambiare il mondo e beneficare l’umanità intera”. Ful-ler accettò un incarico in un piccolo college in NorthCarolina. Lì sviluppò il concettodi cupola geodetica. Progettòil primo edificio in grado disostenere il suo peso senza limiti pratici. Il Governo capì l’importanza del progetto e assunse Fuller per costruire cupole per leinstallazioni dell’esercito.

LTFGroup


I successivi 50 anni di Fuller sono documentati con cura in 28 “Diari”: sono gli anni in cui crea le sue principali invenzioni nel campo dell’edili-zia, del trasporto e delle costruzioni. Con la piccola eredità della madre Fuller finanziò i suoi esperimenti e investì nello sviluppo della Dymaxion Car. Fuller credeva che la società umana si sarebbe presto approvvigio-nata di energia principalmente da fonti rinnovabili, come l’energia solare e eolica. Fuller ottenne 25 brevetti, e numerosi dottorati onorari. Il 16 gennaio, 1970 ricevette la Medaglia d’Oro dall’American Institute of Ar-chitects. Il 23 febbraio 1983 fu premiato con la Medaglia presidenziale della libertà dal Presidente Reagan. Morì a 88 anni, mentre sua moglie era in coma per un cancro. Durante una visita in ospedale si alzò di colpo esclamando “Sta stringendomi la mano!”. Lo sforzo gli causò un attacco cardiaco, e morì un’ora dopo.



Le cupole geodetiche

Fuller è famoso principalmente per le sue cupole geodetiche, che sono parte anche delle moderne stazioni radar, di edifici civili e tensostrutture. La loro costruzione si basa sull’estensione di alcuni principi base dei solidi semplici, come il tetraedro, l’ottaedro e solidi con numero di facce mag-giore che possono considerarsi approssimazione della sfera. Le strutture così concepite sono estremamente leggere e stabili. La cupola geodetica è stata brevettata nel 1954, ed è stata una parte fondamentale del processo creativo di Fuller teso all’esplorazione della natura per inventare nuove soluzioni di design.

LTFGroup


Una cupola geodetica è una struttura emisferica composta da una rete di travi giacenti su cerchi massimi (geodetiche). Le geodetiche si interse-cano formando elementi triangolari che giacciono approssimativamente sulla superficie di una sfera; i triangoli sono tutti molto simili tra loro ed essendo rigidi garantiscono la robustezza locale, mentre le geodetiche formate dai loro lati distribuiscono gli sforzi locali sull’intera struttura. La cupola geodetica è l’unica struttura costruita dall’uomo che diventa pro-porzionalmente più resistente all’aumentare delle dimensioni. Quando la struttura forma una sfera completa, viene detta sfera geodetica.Fra tutte le strutture costruite con elementi lineari, la cupola geodetica è quella con il massimo rapporto fra volume e peso racchiuso: struttural-mente sono molto più forti di quanto sembrerebbe guardando le travi che le costituiscono. Durante la costruzione di una nuova cupola geodetica c’è un momento in cui la struttura raggiunge la “massa critica” necessaria e si assesta verso l’alto, sollevando i ponteggi ad essa fissati.



Il progetto di una cupola geodetica è molto complesso, in parte perché non esistono progetti standard di cupole geodetiche pronti, da scalare dimensionalmente secondo le necessità, ma ogni cupola deve essere progettata da zero in base alle dimensioni, alla forma e ai materiali. Esistono dei criteri di progettazione basati sull’adattamento di solidi platonici, come l’icosaedro: essenzialmente consistono nel proiettare le facce del solido sulla superficie della sfera che lo circoscrive. Non c’è un modo perfetto di eseguire una simile operazione, perché non è possibile conservare contemporaneamente i lati e gli angoli originali, e il risultato è una soluzione di compromesso basata su triangoli e geodetiche solo approssimativamente regolari.

LTFGroup


Il progetto di geodetiche si può estendere a superfici di forma qualsiasi, purché curva e convessa; in questi casi però si rende necessario calco-lare separatamente ogni trave della struttura, facendo lievitare i costi. A causa delle difficoltà di progetto delle cupole geodetiche i costruttori tendono a standardizzarle e a costruire solo pochi modelli di dimensioni prefissate.



Leggera ma resistente

La cupola geodetica è l’unica struttura costruita dall’uomo che diventa proporzionalmente più resistente all’aumentare delle dimensioni.

LTFGroup


Fra tutte le strutture costruite con elementi lineari, la cupola geodetica è quella con il massimo rapporto fra volume e peso racchiuso: struttural-mente sono molto più forti di quanto sembrerebbe guardando le travi che le costituiscono.



Il padiglione

L’ intero edificio del padiglione geodetico americano pesa 800 tonnellate. Approssimativamente, questo è il peso di una delle colonne in pietra della cattedrale di Siviglia o di S. Pietro.

LTFGroup


Consiste in una Griglia tridimensionale di 122 per 152 metri sospesa su quattro pilastri reticolari di 24 metri di altezza e modulata su un reticolo composto da tetraedri e ottaedri a spigoli tesi e assi compressi.Questo progetto fu realizzato nel 1950 in Canada perchè negli Stati Uniti l’alluminio era ancora soggetto a razionamento.

LTFGroup


Alcune fotografie dell’interno del padiglione



Motodi di costruzione

Nel caso di travetti in legno si pratica un foro attraverso di essi ad una estremità, che poi viene usato per fissarla ad un cerchio in tubo d’acciaio; i travetti vengono poi tagliati alla misura esatta, e le estremità tagliate ven-gono forate e assicurate a loro volta ad altri cerchi in tubo d’acciaio. Il ri-vestimento è fatto di triangoli di legno compensato, in-chiodati alla strut-tura di travetti. La cupola è poi avvolta dal basso verso l’alto in una serie di strati di carta catramata, per garantire l’im-permeabilità, e co-perta con tegole.

Legno

LTFGroup


Sono state costruite cupole-serra temporanee coprendo strutture di tra-vetti da un pollice con teloni di plastica: la costruzione risultante è calda ed economica e può essere spostata a mano, per diametri fino a sei metri, ma ha bisogno di essere ancorata al suolo per resistere al vento.

Acciaio

Si possono facilmente costruire cupole geodetiche con strutture in tubo d’acciaio: il procedimento è analogo al caso del legno, con la differenza che basta un singolo bullone al posto del tubolare centrale d’acciaio per tenere insieme i travetti ai vertici della struttura. I dadi vengono di solito bloccati con una colla, o (se la struttura deve essere smontabile) sono do-tati di una coppiglia.



Le cupole in cemento e in materiale plastico vengono di solito costruite sopra una struttura in acciaio, avvolta in reti metalliche che fanno da armatura, fissate con cavi tesati sulla struttura: poi il materiale viene spruzzato o colato sulla struttura, dove solidifica formando un tutt’uno con le reti. Devono essere eseguite alcune prove sul cemento o sulla pla-stica per accertarsi che il materiale raggiunga la necessaria consistenza; di solito sono necessarie diverse gettate, sia all’interno che all’esterno. Successivamente si provvede ad impregnare il materiale grezzo con com-posti epossidici per garantire l’impermeabilità.

Cemento e materiale plastico

LTFGroup


Cemento prefabbricato

Sono state costruite alcune cupole in cemento prefabbricato, a partire da elementi (triangoli, esagoni e pentagoni) già pronti in cemento, assicu-rati con bulloni: gli elementi sono montati in modo da far scorrere via l’acqua, e i bulloni di fissaggio sono ospitati in cavità chiuse da un tappo di cemento che li protegge dalla corrosione e dal gelo. Tali elementi sono colati a terra in casseforme di legno, e poi posti in opera sulla struttura con una gru. Questo tipo di costruzione si adatta bene alle cupole, per-ché non c’è modo per l’acqua di ristagnare e infiltrarsi. La Cupola Cine-rama nel 1963 venne costruita con questo sistema.

LTFGroup


Crediti:Pubblicazione per: corso di gestione del progettoA.A. 2010/2011 Prof. Giuseppe Ridolfi LTFGroup: Nazareno Caputo Francesco Catalini Luca Chioccioli Emanuele Degli Innocenti

padiglione expò 67 usa

Documents