Structuri spațiale reticulate

În ultimii ani, structurile spațiale reticulate au fost foarte populare mai ales în cazul structutilor cu deschideri mari. Acestea au, de obicei, forma unor cochilii reticulare cu unul sau două straturi, aspect ce permite structurii să absoarbă sarcinile externe. Datorită geometriei lor, structurile au capacitatea de converti toate forțele în forțe axiale (tensiune sau compresie).

Greutatea unei astfel de structuri este redusă, fiind ușor de produs și asamblat. Proiectarea, totuși, este foarte complexă din cauza numărului mare de parametri implicați ce caracterizează comportamentul barei, elementul cheie al structurii. Unul dintre cele mai importante aspecte legate de proiectarea structurilor spațiale reticulate este dimensionarea optimă a barelor. Dimensiuni secțiunii transversale permit atât îmbunătățirea comportamentului static al structurii, cât și un avantaj economic remarcabil.

Prima aplicație importantă s-a datorat lui Cedric Marsh, care a proiectat cea mai mare structură spațială din aliaj de aluminiu ca sistem de acoperiș al Palatului de expoziții al Centrului Interamerican din Sao Paulo din Brazilia (1969). Structura acoperișului, care acoperă o suprafață totală de 67600 m2, este compusă dintr-o rețea dublă cu adâncime de 2,36 susținută de 25 de suporturi din oțel (Figura 1a). În primul rând, a fost asamblat in situ și apoi tras până la 14 m, necesitând doar 27 de ore pentru a fi realizat. Structura reticulară, având o greutate de 16 Kgm-2, a fost compusă din bare cilindrice din aliajele de aluminiu AW 6063 T6 și AW 6351 T6, conectate între ele prin șuruburi de oțel zincat și acoperite cu tablă trapezoidală din aliaj de aluminiu Al 99,5.

Aceleași sisteme structurale au fost utilizate pentru acoperișul Auditoriului Cantre Internațional din Rio de Janeiro (1975), acoperind o suprafață totală de 33000 m2 și având o plasă de 60x60 m (Figura 1b).

Printre multele aplicații realizate, se pot menționa sistemul reticular pentru acoperișul tribunei stadionului de fotbal din Guayaquil, Ecuador ș i bolta reticulară pentru acoperilul piscinei clubului de țară Hatogrande din Bogota, Columbia.

Un sistem italian, așa-numitul Geo-sistem, a fost utilizat pentru multe aplicații ale structurilor spațiale reticulare în Italia și în străinătate.

Se bazează pe bare cilindrice cu capete conice și noduri sferice goale. Unele teste au fost dezvoltate pentru a valida sistemul de conectare.

O aplicație recentă a acestui sistem a fost făcută în restaurarea Muzeului Mercati Traianei din Roma, unde au fost ridicate bolți de aluminiu și cupolă (Figura 3c).