Travi di grande lute prefabbricate in c.a.p. perla copertura de1 nuovo palazzo de1 ghiaccio diMilan0

Precast unbonded prestressed-concrete long-span beams for the roof of the new Milan icestadium

Progetto architettonico / Architects:Dr. Arch. Carlo Nicora Lavit

Progetto strutturale I Structural En-gineers: Prof. Ing. Giorgio Siniscalco,Dr. Ing. Ersilio Riva

I1 Palacandy, il nuovo palazzo de1 ghiac-cio realizzato a Milan0 in via dei Ciclami-ni, si trova sul confine della pianifica-zione urbana adiacente la Q Circonvalla-zione esterna B).

I1 tessuto edilizio circostante, e com-plessivamente abbastanza recente e dota-to di standards aggiornati: l’altezza mediadei volumi abitativi i: di 9 piani e gli spa-zi fra le residenze sono piuttosto aperti.

Frontalmente all’area de1 Palazzo de1ghiaccio si stende un vasto terreno attrez-zato per lo sport, il gioco e la ricreazio-ne. La comodita d’accesso viabile, l’ampiadisponibilita di parcheggio, la vicinanzadella metropolitana, fanno si the l’im-pianto sportivo sia di facile access0 peril pubblico, garantendo nel contempo theil suo utilizzo non diventi un carico gra-voso per tutta l’area.

L’impianto architettonico, dettato daesigenze prevalentemente funzionali, ge-stionali e di sicurezza, oltre the risponden-ti a tutte le normative di legge, evidenziacome forma e funzione si identificano gra-zie ad una voluta semplificazione con-cettuale.

L’edificio, a pianta rettangolare, sisviluppa su una superficie coperta di4200 m2. I prospetti sono stati voluti co-me un episodio murario vero e proprio,distinto dalla eccezionalita delle scale disicurezza ma anche dalla scelta struttu-rale adottata per le zone interne. 11 per-ch& di questa volonta muraria dipendedall’essere, il palazzo, parte ancora dellafascia urbanizzata seppure non centraledi Milano.

La tessitura dei tamponamenti realizza-ta in blocchi di cement0 grigio b stata pro-gettata rigorosamente sul modulo basedegli stessi: giunto di 1 cm, blocco di 49 cm,giunto di 1 cm, blocco di 49 cm, etc.

Le bucature principali assumono la di-mensione dell’ordine unico gigante e so-no realizzate con la tecnica della facciatacontinua in alluminio color nero, il cui ta-glio scandisce gli orizzontamenti in cal-cestruzzo lasciato a faccia vista dellozoccolo, dell’architrave minore e de1 co-ronamento unico di gronda.

The (( Palacandy B, the new ice stadiumbuilt in Milan on the Via dei Ciclamini,is located on the outer limit of the urbanplanning area, adjacent to the Outer RingRoad.

Its convenient vehicle access, ampleparking and nearby underground makethe sports installation very accessable forthe public, while ensuring at the same ti-me that its use does not become a burdento the whole area.

Its architectural system was dictated byneeds prevalently of a functional, mana-gement and safety nature, while comply-ing as well with every provision of law.Evident in it is how form and functionunify, owing to a purposeful design sim-plification. The rectangular plan buildinghas a roofed area of 4200 m2. Design’s de-sire was that its prospects be a true archi-tectural episode, one distinguished notonly by the exceptional nature of the emer-gency stairs but as well by the structuralsystem adopted for the interiors. The rea-son behind this desire lay in the building’sbeing still part of Milan’s urban area, evenif not centrally located.

The weave of the grey cement blockcladding was designed to rigorously fol-low the block base module: 1 cm joint, 49cm block, 1 cm joint, 49 cm block, andso on. The main apertures take on thedimension of a single giant order: theirframes were built of black anodyzed alu-minum using the continuous facade tech-nique; the cut is such as to rhythmicallyscan the horizontal concrete structures,the moulding, lower lintel and eavespie-ce being left fair face. Thus the building’sfour corners are left isolated, this interrup-ting and lightening the continuity of thecurtain wall, while at the same time ten-ding to identify the building volume-wise.

While they do not clash with the wholeeffect, the emergency stairs, with theirdifferentness from it and their soaringaspect, contribute to lightening the newvolume’s impact, to playing it down.

The view within continues to undersco-re, but better, the plan’s classic formula-

s lH1990 L’Industria It&am del canento m

-- ‘I if Via dei ciclomini

1 - Planimetria generale; 2 - Pianta delle tribu-ne e della pista di pattinaggio sul ghiaccio;3 - Sezioni trasversale e longitudinale; 4 - Get-to dei mm-i di fondazione; 5 - Armatura delletravi continue di fondazione.

I - General plan; 2 - Plan of the stands and ofthe ice skating rink; 3 - Cross and longitudinalsections; 4 - Pour of the foundation walls; 5 -Reinforcings for the continuous foundation

1 beams.

Restano cosi isolati i quattro spigolidell’edificio e quest0 interrompe ed alleg-gerisce la continuita della cortina mura-ria ma nel contempo tende ad individuarevolumetricamente l’organismo.

La visione intema sottolinea meglio edancora la classicit& dell’impostazione del-l’impianto con la pista centrale, il catinodelle tribune e l’anello de1 disimpegno-foyer ritmato dalla teoria dei grossi pi-lastri.

Si coglie altresi l’importanza della co.stolatura delle grandi travi, visibili e leg-gibili architettonicamente da1 piazzale edalle strade circostanti, e la sudditanzade1 complesso dei servizi, situati sotto I’a-nello delle tribune.

La tipologia strutturale

Considerando the le dimensioni rego-lamentari per una pista indoor adatta al-lo svolgimento dello sport sul ghiacciodevono essere di 30x60 m e tenendo pre-sente lo spazio richiesto dalle tribune si-tuate oltre i percorsi attorno alla pista,ne 6 derivata automaticamente la neces-sit& di luci inteme di notevoli dimensioni.

Dopo aver esaminato svariate soluzionirealizzative (I) e dopo opportuni sondag-gi k stata adottata una soluzione struttu-rale the ha previsto un vasto impiego dellaprefabbricazione in c.a. : pilastri , solai, gra-dinate con una capacita di 5000 posti e tra-vi piane di copertura con i relativi tegoli,sono stati realizzati in stabilimento e suc-cessivamente assemblati in opera.

Le travi di copertura

La scansione dei pilastri ad interasse di8,36 m k stata dettata da scelte architet-toniche di disposizione dei locali servizieffettuata precedentemente alla definizio-ne strutturale. Cib ha comportato la rea-

(l) Prof. Ing. Giorgio Siniscalco: cc Copertu-ra degli Impianti R Convegno nazionale sugliimpianti per il pattinaggio su ghiaccio artifi-ciale, Bologna SAIE DUE 13-3-86.

lizzazione di 8 travi di copertura prefab-bricate in c.a.p. Se i tempi di realizzazionenon fossero stati, come quasi sempre oggiawiene, cosi ristretti, e fosse stat0 possi-bile rielaborare il progetto, si sarebbe po-tuto ridurre il numero delle travi a 5, conla massima ottimizzazione economica.

La trave con leggera monta per il na-turale smaltimento delle acque sui tego-li, ha una lunghezza complessiva pari aSO,80 m. Essa e stata realizzata assem-bland0 5 conci: i tre interni di lunghezzapari a 9,13 m e i due di testata di 11,65 m.

L’assemblaggio e stato effettuato a pied’opera mediante getto di pochi centime-tri di calcestruzzo ad alta resistenza a ri-tiro compensate; indi sono stati posati icavi esternamente alla sezione di calce-struzzo.

La trave precompressa a cavi esternipresenta vantaggi di indubbio interesse.I principali sono:- La realizzazione dei conci in stabili-

mento non richiede la posa di guaine thecome noto necessitano di notevole preci-sione specie per l’accoppiamento concio-concio: e quindi una sezione con armatu-ra normale, semplice, di veloce realiz-zazione.- La sezione della trave, non dovendo

contenere dei cavi puo essere particolar-mente sottile ed il getto non incontra dif-ficolta. Si ha quindi un element0 leggerocon conseguenti ovvi vantaggi: minor ma-teriale, minor onere di movimentazione,di trasporto, di sollevamento, minor ac-ciaio armonico.

La posa in opera dei cavi risulta parti-colarmente rapida: essi infatti hanno se-de in testata e appoggi sulle selle incorrispondenza dei setti intermedi, settirealizzati alle testate dei singoli conci.- 11 cave esterno puo essere control-

lato periodicamente ed eventualmente an-the sostituito se per qualche evenienzadovesse presentarsene la necessita.- 1 1 cave contenuto in guaina viene poi

protetto second0 i consueti sistemi diiniezione: eventuali fuori uscite di boiac-ca o grassi sono palesemente visibili.- Le selle richiedono attento studio e

TABELLA/ TABLE 1

FaselPkaseMoment0I IMoment aacc ~amm Ucls OClS

t/m kg/cm2 I Isup. - up inf. - low

lo Tesatura con trave a terra + p.nronrio trave (2,463 t/m) - Tension-hgwitk beam> on grouhd, subjectto own weight (2,463 r/m)Posa tegoli (160 kg/m2 + caduteparziali - Laying roofplates (160kg/m2 + partial tension drops)

6 2 9 7.000 < 14.250 - 60,77 - 69,45

9 2 2 - 118,43 - 6

2’ Tesatura completa - Tensioningcomvlete 14.200 < 14.250 - 76,75 - 141,99

3” Con carichi permanenti (60kg/mz) + caduta completa - Withdead borne loads (60 kg/m3 + ten-sion drops complete 1.050,s 10.916 < 11.400 - 102,04 - 114,22Con sovraccarichi accidentali (120kglmz) - With live borne loads (120kg/m2 1.307,5 - 152,51 - 58,77

Si evidenzia the la tensione ammissibile nel cls pari a 2 0 9 k /cm2 b >> 152,Sl massima inservizio. - It is outlined that the 209 ke/cm2 effective stress in t ae concrete is >> 152,.51 maxi-mum in service conditions.

un’avanzata tecnologia di produzione.Esse non presentano praticamente at-

trito, potendo scorrere sulle contra-sellefisse ai setti di ridotta lunghezza con iconseguenti vantaggi, specie per quellestrutture previste iperstatiche.

Nella realizzazione qui presentata none stat0 necessario c( tirare )) la strutturaa tassi elevati. Per gli elementi strutturalii progettisti hanno previsto delle sezionidi notevole respiro adottando criteri di si-curezza superiori agli abituali, accoglien-do ed ampliando quindi i suggerimentide1 Prof. Leonhardt.

In particolare si sottolinea the l’altez-za della trave pari a 2,40 m praticamentenon ha implicazioni nella volumetria in-terna de1 locale, ne ha create difficoltanelle operazioni di movimentazione e ditrasporto in opera.

La sezione piu sollecitata e risultataquella di mezzeria e in tabella 1 e riporta-to il quadro schematic0 delle tensioni.

Tutte le sezioni della trave, in tutte le fasison0 interamente in compressione. Conquesti criteri progettuali anche le verifi-the agli stati limiti ultimi sono ampiamen-

te rispettate pur nell’incertezza de1mantenimento della sezione piana in faseultima.

Come e noto, lavori scientifici di con-front0 fra tests per travi unbonded e bon-ded (2) spinti fino a rottura, evidenzianoil perfetto comportamento dei due siste-mi in fase elastica e anche in prima fessu-razione, per discostarsi in un 18 ~20% afavore dei cavi aderenti in fase di rottura.

Severe prove di carico di collaudo ef-fettuate su altre proprie realizzazionihanno messo in lute, in fase elastica, ilperfetto parallelismo di comportamentodella struttura con le ipotesi di calcolo equindi la conferma dei risultati scienti-fici e dei tests sopra citati.

Nel prevedibile sviluppo applicative ditale tecnologia sara indispensabile appro-fondire i metodi di calcolo ed in partico-lare progettare e verificare la trave all0stat0 limite ultimo come una strutturac( mista )), calcestruzzo-acciaio armonico

(2) S. Venkjirao, Ludevit Vegh: ( < Prestressedconcrete beams with unbonded tendons )), In-dian Concrete Journal, Febbraio 1986.

e per maggior chiarezza una strutturacomposta da due elementi principali, ilcalcestruzzo e l’acciaio armonico, colle-gati fra loro in sezioni puntuali (testatee setti) attraverso vincoli quali le selle discorrimento.

Considerazioni economiche Nel parametrare il costo trave a m2 disuperficie coperta, e opportuno conside-

Con la preziosa collaborazione e dispo- rare l’ottimizzazione economica dell’in-nibilita dei prefabbricatori, in tabella 2 sieme trave-tegolo. Si presenta quindi unson0 riportati i costi consuntivi e para- riferimento ad un interasse fra le travi dimetrati a trave. 12.60 m con utilizzazione dei tegoli tipo

TABELLA I TABLE 2

TA) Calcestruzzo - Concrete (m3) (l)B) Acciaio - Steel FeB 44K (kg)C) Trefoli - Strands 0,6” (2)D) Accessori - Accessories (3)E) Appoggi - BearingsF) Trasporto - HaulingG) Scarico ed assemblaggio - Unload-

ing and assemblyH) Sollevamenti - Hoisting (4)I) Cassero (si suppone un ammorta-

mento su 40 travi) - Forms (amorti-zation assumed over 40 beams)

ConciolSegment TravelBeam kg/m

C1 c 2I

c 3 C1+2C2+2C3

8,56 8,56 11,701 1 5 1 1230 2014

49,08 m37639 kg3550 kg

Import0 Import0unitario traveUnit cost Beam cost

Lire Lire

15069

1

43 1.380950

1.896

Totali - Tofals L.

21.172.1307.257.0006.730.8007.750.0001.950.0002.100.000

6.025.0007 210.000

61.194.930Zosto trave

in operaMounted-beam cost

Import0 alml di travelearn cost/ml

Lire

416.774142.855132.496152.55938.38641.338

118.602141.929

19.600

1.204.510Zosto trave

a mlBeam

c o s t / m l

(1) 11 prezzo comprende: calcestruzzo e malta antiritiro per i giunti, cement0 per boiacca, mano d’opera in stabilimento - The price includes:concrete and non-shrink mortar for the joints, cement for grout, plant labor.

(2) La quantita indicata comprende lo sfrido - The amount indicated includes scrap.(3) Comprendono: testate, morsetti, slitte speciali - Comprising: end plates, clamps, special slides.(4) In cantiere per condizioni de1 tutto particolari e difficolta dovuta alle presenze di ingrombi quali gli interrati si P dovuto adottare gru

a grande sbraccio il cui costo & stato di L. 9.750.000 - Because of very special conditions on site, and of difficulties owing to obstacles such asthe underground systems, long-boom cranes had to be used, costing Lit. 9.7.50.000.

45.20m 12------T

Cavi fCabl~~~ 15 00.6:

6. Particolare della testata di un concio congli inserti di accoppiamento; ~5 visibile la sedeper la slitta dei cavi; 7 - Posizionamento sulleselle di appoggio dei cinque conci costituenticiascuna trave: i tre conci interni hanno unalunghezza pari a 9,13 m mentre i due di testa-ta sono lunghi 11,65 m: 8. Stoccaggio a pie d’o-pera delle Otto travi di copertura di 50,80 mdi lunghezza totale, prefabbricate in c.a. e pre-compresse con cavi esterni; 9 - Sezione longi-tudinale parziale di una trave di copertura inc.a.p. con sezione ad omega; 10 - Particolaredella testata di un trave dopo le operazioni dimessa in tensione; 11 - Sezioni trasversali diuna trave: carpenteria ed armatura ordinariae di precompressione.

6 - Detail of the head end of a segment with thecoupling inserts: the seat for the cable slide isvisible; 7 - Positioning the five segments com-prising each beam on the support saddles. Thethree inner segments are each 9,15 m long, whi-le the two end segments are 11,65 m long;8-Stockpiling on site of the eight 50,80 m longprecast exterior-cable prestressed-concrete roofbeams; 9 - Partial longitudinal section througha restressed-concrete omega-section roof beam;1 B - Detail of the head end of a beam afterthe tensioning operation; 11 - Cross sectionsthrough a beam: cable supports, and slack andprestressmg steel.

t-go --t 10116 06/20cm 60 IOI

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tion, with its central rink, the basin of thestands and the ring formed by the lobby,cadenced by the line of large columns.Quite as well grasped too is the importan-ce of the ribbing of great beams, which arevisible and architecturally legible fromthe yard and from the surrounding streets,as well as the subjection of the servicescomplex, hidden away below the ring ofthe stands.

Structural typology

Since the code dimensions foran indoorrinksuited foricesportsmust be30mx60m, and considering the space taken by thestands, located beyond the footwaysaround the rink, the need forsizeable spansautomatically followed.

After a number of construction solu-tions (1) had been studied and after theappropriate soil studies, a structural solu-tion was adopted calling for the large-scale use of r.c. precastings: columns, floorstructures, tiers for the stands (of So00 seatcapacity), and flat roof beams with theirroof plates. All were plant-precast andthen assembled in place.

(1) Prof. Ing. Giorgio Siniscalco: e The roofsof skating facilities ,j. National Congress on fa-cilities for skating on artificial ice, BolognaSAIE DUE. March 13. 1986.

I I

The roof beams

The regular 8,36 m spacing of the co-lumns came out of architectural deci-sions as to the arrangement of the servi-ce rooms, which had been worked outbefore the structure was defined. Thismeant the construction of eight precastprestressed-concrete roof beams. Had con-struction times not been so tight (as theyalmost always are, nowadays), making itimpossible to rework the final design, thenumber of beams could have been cut tofive, the economically optimum number.

The beam, exhibiting a slight rise to letrainwater flow naturally off the roof pla-tes, is a total SO,80 m long. It was built byassembling five segments: three inner, 9,13m long each, and two head-end, 11,65 mlong each, on site by a pour of a few cen-timeters of high-strength compensated-shrink concrete; the cables were then laidexterior to the concrete section.

The exterior-cable prestressed-concretebeam displays definitely interesting ad-vantages; the main ones are:- during plant precasting of the seg-

ments the sheaths need not be laid, these,as those concerned know, requiring con-siderable precision, especially for the seg-ment-to-segment coupling. The section isthus a standard r.c., one easy and fast tobuild;

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/ 14x3024116 1.i14010 ... 9016

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12 - Le operazioni di sollevamento in opera;13 - I1 pilastro prefabbricato: carpenteria edarmatura; 14 - Particolare della monta di unatrave wr lo scolo naturale delle acaue: 15-16 -k t&vi in opera: il peso di ciascun-a trave, di50~30 m di lunghezza e 2,40 m di altezza, kpari a 122 t.

pi-greco di normale produzione e di lun-ghezza di 11,20 m.- L’incidenza della trave a m* di su-

p e r f i c i e c o p e r t a & q u i n d i pari a1.204.540/12,6 = L/m2 95.598- Tegolo di normale produzione mon-

tato: 35.000 L/m2 di tegolo, incidenza alm2 di copertura = L/m2 31.111- Totale copertura montata a m2 =

L. 126.709Nel case specific0 de1 palazzo de1 ghiac-

cio di Milan0 con interasse 8,36 il costoin! stato di 170.000 L/m2.

Si precisa the l’opera per l’impresa diprefabbricazione b stata la prima appli-cazione di tale tecnologia ed a fronte diun risultato eccellente senza il minim0 in-conveniente, l’impresa stessa non ha le-sinato alcuna attenzione in tempi e costiin tutte le fasi.

La specifica presentata i: quindi di ca-rattere orientativo e di approccio alla gui-da per valutazioni di simili opere.

11 concio di testata & risultato l’elementopih pesante pari a circa 30 t, di sezione paria 1,60x2,40 m, di lunghezza pari a 11,65 m.11 peso dell’intera trave & di 122 tonnellate.

L’incidenza di peso della trave a m2 di

superficie coperta & pari a122.000

12,6x50,8 == 190 kg/m2.

L’incidenza de1 tegolo pi-greco di altez-

12 - Hoisting the beams into place; 13 - The pre-cast columns: structural work and reinforcing;14 -Detail of the rise of a beam, for natural flow-off of rainwaters; 1.5-16 _ The beams seen in pla-ce. Each SO,80 m-long, 2,40 m-deep beam weighs122 tons.

-since the beam section need not con-tain the cables, it may be especially slen-der, without the pour’s encountering anydifficulty. The member is thus light inweight, with the consequent, and obvious,advantages: less material, lower handling,transport and hoisting costs, and smalleramounts of high-tension steel;- laying the cables is especially fast:

they have their heads at the beam head-ends and bearing points on the saddlesat the intermediate septums, built at theends of the individual segments;- the outside cable may be periodical-

ly checked and even replaced where ne-cessary;- the cable running in its sheath is pro-

tected using the usual grouting systems;any leaks of mortar or grease are at oncevisible.

The saddles do however demand care-ful study and an advanced productiontechnology.

They present practically no friction, sin-ce they can slide on short counter-saddlesaffixed to the septums; this implies a num-ber of advantages, especially for statical-ly indeterminate structures.

The structure of rhe building reportedhere did not have to be n pulled B). Designprovided the structural members with sec-tions of considerable generosity, adoptingsafety criteria exceeding the usual, Prof.

Leonhardt’s suggestions thus being recei-ved and enlarged upon.

To be underscored in particular is thatthe 2,40 m beam depth has practicallyno implications for the room’s volume,nor did it create any difficulties duringhandling and hoisting operations.

The most-stressed section was the mid-span, and table 1 shows a schematic pic-ture of the stresses, it bringing out that thepermissible concrete stress of 209 kg/cm2is much higher than the maximum ope-rating stress of 15231 kg/cm? All beamsections, in every phase work wholly incompression.

Under these design criteria the ultima-te limit state stresses were better thancomplied with, even though there is un-certainty whether the section stays planeduring the last phase.

As those concerned know, scientificallymade comparisons between tests for bon-ded- and free-strand beams (2) tested tobreakage bring out the perfect behaviourof the two systems during the elastic pha-se, and even during the first cracking pha-se, while they depart, by 18 to 20 percenfto the bonded strands’ favor, during brea-kage phase.

(2, S. Venkjirao, Ludevit Vegh: n Prestressedconcrete beams with unbonded tendons U, TheIndian Concrete Journal, February 1986.

16

za H=40 cm, di peso unitario pari a 175kg x 11,2/12,6 = 155 kg/m2.

Totale peso della copertura = 345kg/m2.

Sono stati previsti carichi permanenti= 60 kglmz; carichi accidentali = 120kglm2.

Totale carichi complessivi = 525 kglmz.A titolo di curiosita si pub concludere

the l’intera struttura di copertura in ope-ra costa: 126.709 L/m2 : 345 kg/m2 = me-no di 370 L/kg.

Conclusioni

L’applicazione presentata, accompagna-ta dall ’esperienza di altre realizzazioni, edi risultati complessivi (tecnici - economi-ci - rapidita esecutiva - semplicita in gene-re e qualita de1 prodotto finito) suscitanogia attualmente un indubbio interesse pertale tecnologia, peraltro all’estero gia am-piamente affermata specie nelle costruzio-ni di ponti.

Attraverso un’attenzione anche super-ficiale dell’evoluzione della tecnologia deimateriali da costruzione, e intuibile co-me molti fattori porteranno a favorire eda sviluppare I’applicazione della precom-pressione a cavi esterni (3).

I conci, singolarmente non precompres-si, potranno essere prodotti con cura,c( coccolati )) nella loro maturazione in am-bienti ottimali, e stoccati nei luoghi piu op-portuni al fine di ottenere un prodotto dimassima qualita e durabilita nel tempo.

I calcestruzzi additivati ad alta resisten-za, impiegati in sezioni tali da realizzaredei comportamenti cc a forma )) stabili purnella loro sottigliezza, porteranno a travisempre piu leggere e quindi con possibili-

(3) Si riportano le conclusioni espresse nel-la r icerca 0. Le travi a cavi esterni possonoquindi essere usate negli elementi prefabbri-cati e possono essere largamente usate quin-di nelle costruzioni, prowedendo naturalmen-te the i cavi siano nrotetti dalla corrosione; peril calcolo pratico sbno raccomandate le ACIco-dice 318 e le indicazioni de1 Prof. Leonhardt.Cosi queste travi possono essere usate soprat-tutto negli edifici poiche essi raramente sonosoggetti a carichi the possono raggiungere illimite di collasso.

ta di luci sempre maggiori, garantendoinoltre sia stabilita the durata nel tempo.

Pur quindi in una situazione generaleflessionale dell’intera trave, l’elemento ot-timizzato tendera ad un comportamentocc a forma )) pih the (S a massa )) (revivalde1 cilindro lungo? Con le teorie de1 Lund-gren, Reissner, Van der Neut ed altrigrandi maestri e compagni di tante ore distudio? . ..vedremo).

Inoltre nella produzione a conci l’impe-gno economico de1 cassero, non sara ec-cessivamente oneroso anche in produ-zione di trave in serie limitata per la mag-gior ovvia ripetibilita di uso.

Sara comunque l’impiego dei cavi infibra, tecnologia di cui gia ci si sta occu-pando, the porter-a ad un particolare in-teresse nell’impiego de1 cave esterno.

Infatti, come e noto, non sara pih ne-cessaria la protezione specie contra lacorrosione: quindi massima semplifica-zione delle slitte di appoggio ed impiegodegli ancoraggi in vari punti della trave.

Inoltre il ridotto peso comportera del-le grandi facilitazioni di movimentazionecon rapidita impensabili di realizzazionespecie nella produzione di serie.

Ma si e gia tesi allo studio ed all’appli-cazione di assemblaggi di elementi in cal-cestruzzo (da comprimere) ed elementi infibra pretesa, questi ultimi non come ca-vi, bensi come vere e proprie zone o par-ti di sezioni della trave stessa. Tali zonepretese vengono (( fuse )) con la sezione in-tera e ad assemblaggio awenuto trasmet-teranno l’opportuno effetto di compres-sione al resto della sezione. In tal modopossono trovare facile soluzione tecnolo-gica i problemi di striscia nei gusci, inparticolare gli stati flessionali sia a varia-zione rapida (classe 1 e l/2) the quella me-no rapida (classe l/4) specie nel cilindrotrave, lung0 le generatrici, stati flessionalithe possono permeare l’intero guscio.

Si intravede cosi un vasto campo di ri-cerca applicata affascinante: in questa di-rezione son0 stati ottenuti progressistraordinari in altre discipline quali i gu-sci delle imbarcazioni. I1 comportamentoqq a forma )) ha sostituito quell0 (( a mas-sa )S e la leggerezza sta prevalendo sulla

17 - L’appoggio dei tegoli di copertura anch’es-si prefabbricati in c.a. sulle travi principali;18 - Particolare dei pilastri di testata con la men-sola per l’appoggio dei tegoli di copertura; 19-20 - La soluzione strutturale adottata per la rea-lizzazione del nuovo palazzo de1 ghiaccio di Mi-lano ha previsto un vasto impiego dellaprefabbricazione in c.a.: pilastri, solai, gradi-nate con una capacita di 5000 posti, travi pianedi copertura con i relativi tegoli, son0 stati rea-lizzati in stabilimento e successivamente assem-blati in opera.

17 The bearing for the roof plates, they too ofprecast reinforced concrete, on the main beams;18 - Detail of the head-end columns, with thebracket to support the roofplates; 19-20 - Thestructuralsolutionadopted in building the newMilan Ice stadium called for the extensive useof r.c. precasting: columns, floor elements,stands holding XWO seats, and flat roofbeamswith their roofplates, all were plant-precast tobe then assembled in place.

Severe proof-testing loads applied onother buildings have brought out the per-fect correspondence of structure’s elastic-phase behaviour with design calculationhypotheses and thus confirmation of theabove-mentioned scientific results andtests .

As applications of this technology in-crease, and they surely will, it is indispen-sable that calculation procedures be per-fected, and in particular that the beambe designed at the ultimate limit stateas a mixed structure: concrete and high-strength steel, and for greater clarity yet,as a structure comprising two main ele-ments, concrete and high-strength steeltied together at points along the beam(ends and septums) by means of such con-straints as the sliding saddles.

Economic considerations

Table 2 was prepared with the valuableaid of the precasting firm; it shows who-le and per-metre beam costs.

In computing beam cost per square me-tre of roofed area economic optimizationis best done using rhe beam-roofplate set.

The optimum parameters are thus a12,60 m beam spacing, with pi-type roof-plates 11,20 m long of standard productionbeing used.- The cost of the beam per m2 of roo-

fed area is thus 1.204.54@12,6 or 95.598Lit/mZ- Roofplate of standard production

mounted: 35.ooO Lit/m2 of roofplate, sothe cost per m2 of roof is: 31.111 Litfmz.- Total Roof Assembled: 126.709

Lit/m2.For the specific case of the Milan ice sta-

dium with 8,36 m spacings, the cost wasactually 170.&M Lit/mZ

It should be noted that this buildingwas the precasting concern’s first applica-tion of this technology, and to obtain thisexcellent result, without the least pro-blem, the concern was prodigal with itstime and attention during every job pha-se. The costs presented are thus orientati-

ve in nature, meant to serve as a guide toevaluating similar jobs.

The head-end segments, 11,65 m longand 1,60 m x2,40 m in section, were theheaviest elements, weighing some 30 tons.The complete beam weighs 122 tons.

The beam weight per m2 of roofed areais: 122.00@12,6~50,8 = 190 kg/m2.

The weight per m2 of the 40 cm-deeppi-roofplate is: 175 kg/(l1,112,6) = 155kg/m2.

Total roof weight: 345 kg/m?Design dead loads: 60 kg/m2.Design live loads: 120 kg/m2.Total weight: 525 kg/mz.Just as a curiosity, it may be concluded

that the whole roof structure mounted inplace cost: 126.709 Lit/m? 345 kg/m2 =370 Lit/kg.

Conclusions

The application presented here, toge-ther with experience had of other build-ings built and the overall technical andeconomic results achieved, together withthis technology’s construction speed, sim-plicity in general and quality of finishedproduct, are exciting definite inerest in it,a technology that has anyway already be-come widely established, in bridge con-struction in particular.

If even surface attention is given ot thedevelopment of construction-materialstechnology, it can be easily guessed thatmany factors will lead to the more andmore widespread use of the exterior-cablesprestressing technique (3).

In fact, additived high-strength concre-tes used in sections such as to bring about

(3) The conclusions expressed in the (2., re-search are reported. The unbonded beamscould be employed in the precast elements andlargely used in building construction. Of cour-se cables have to be protected from corrosion.For the calculations see ACI standards no. 318and indications by Prof. Leonhardt. Thesebeams could be employed especially in build-ings because seldom they are subjected to char-ges reaching the collapse limit.

stable a form-type * behaviour, howeverslender they may be, will lead to the useof ever more lightweight beams, and thusto possibilities of longer and longer spans,while assuring as well both stability andlong-last ingness.

Even in situations of generalized bend-ing over the entire beam, the optimizedelement will tend toward a * form-type uas against a u mass-type n behaviour (withthe revival of the long cylinder, using thetheories of Lundgren, Reissener, Van derNeut and other greats, the companions ofso many hours of study? We shall see),

Furthermore, the cost burden of theform for segment production is not exces-sive even if only a few beams are to be pro-duced, because of its repeated use.

But it will anyway be the use of fibre ca-bles, a technology already being develo-ped, that will lead to special interest in theuse of the exterior cable. In fact, protec-tion, and corrosion protection in particu-lar, will no longer be needed. And hencethe maximum simplification of the bear-ing slides, as well as the use of anchora-ges at various points along the beam.

Furthermore, reduced beam weightswill mean highly facilitated handling,with heretofore-unthought-of precastingspeeds, especially in assembly-line pro-duction.

But underway already is the study andapplication of assemblies of elements ofconcrete (to be compressed) and of preten-sioned fibre, these latter not acting like ca-bles, but being rather true areas of thebeam section. These prestressed areas,fused with the whole section when theassembly is complete, will transmit theproper compression effect to the rest ofthe cross section. Thus problems involvingslipping in shells, in particular both thefast-changing stress states (class 1 and l/2)and the slower-changing (class l/4) stressstates, can be easily solved, particularly inthe cylindrical beam along the generators,stress states that can permeate the entireshel l .

A glimpse can thus be caught of a vastfield of fascinating applied research: re-

stazza pesante e si dimostra pih sicura edeconomica.

In quest0 campo in pochi anni di appli-cazione il kewlar e ora impiegato nella pro-duzione di serie a prezzi competitivi scon-figgendo definitivamente problemi di cor-rosione, osmosi, correnti galvaniche etc.

Cosi i gusci in composito in fibra di car-bonio vengono realizzati in forni a variatemperatura, tale da non creare scompen-si fra i materiali da assemblare. Potrannocosi forse essere riutilizzati i vecchi fomiper la maturazione a vapore per creare ele-menti di gusci compositi, l’assemblaggiodei quali realizzera travi di grande lute.

Non siamo lontani da tali traguardi, macertamente il costo della copertura nonsara di 370 L/kg come per il Palacandy diMilano.

* * *

Committente dell’opera e stato I’Orchi-dee Sporting Club, Milano. 11 progetto ar-chitettonico e delllArch. Carlo NicoraLavit di Gallarate; il progetto delle strut-ture e la relativa direzione lavori sonodello Studio 0. Siniscalco di Torino e Dr.Ing. Ersilio Riva di Galbiate. La direzio-ne generale dei lavori e stata effettuatada Gianni Zenoni di Milano. L’impresa costruttrice e stata la a Magri Geom. An&mo S.p.A. B), Parma. L’impresa prefabbri-cati b stata la ct Canova S.p.A. W, Fioren-zuola d’Arda.

markable progress has been made in thisdirection in other disciplines, such as boatshells. (c Form-type )) behaviour has repla-ced cc mass-type D, and lightness of weightis prevailing over tonnage, it revealing it-self safer and cheaper.

In this discipline after only a few yearsKewlar is by now used in assembly-lineproduction at competitive prices, it defini-tively defeating problems of corrosion,osmosis, galvanic currents, etc.

Thus, composite carbon-fibre shells arebeing built in ovens at various tempe-ratures, so as not to create imbalancesbetween the materials being assembled.Perhaps the old ovens for steam curingcan be used so, to create composite shellelements, the assembly of which will crea-te long-span beams.

We are not far from these goals, but cer-tainly the cost of roofs will not be any 370liras per kilogram, as for the Milan Pa-lacandy.

* * *Owner: Orchidee Sporting Club, Milan.

Architectural design: Carlo Nicotra Lavit,Gallarate. Structural design and works su-pervision: Studio 0. Siniscalco, Turin andE. Riva, Galbiate. The general works su-pervision has been by Gianni Zenoni, Mi-lan. Contractor: Magri Geom. AnselmoS.pA., Parma. Precast producers: CanovaS.p.A., Fiorenzuola d’Arda.