Analyse structurale de la Villa Girasole

Abstract

El present treball és un anàlisi i diagnòstic de l'estructura mòbil de la Villa Girasole, edifici singular en formigó armat que fou construït en 1935 per l'enginyer civil Angelo Invernizzi a Marcellise, Verona. La principal característica d'aquest edifici resideix en la seva mobilitat: en efecte, sobre una part fixa, l'estructura principal és capaç; de girar 360 graus per orientar-se cap el sol. Una altre característica remarcable és la seva magnitud, amb més de 42 metres d'alçada i 23 d'amplada la part mòbil té un pes de 1500 T. Per tal de donar mobilitat a l'estructura, l'enginyer la construeix sobre rails i la fa girar gràcies a dos rodets motoritzats.

Després la mort de l'enginyer en 1958, la Villa Girasole va quedant poc a poc deteriorada i la seva mobilitat reduïda. Actualment, gràcies a la col·laboració entre la filla de l'enginyer i l'Accademia di architettura di Mendrisio s'ha creat una fundació amb l'objectiu de recuperar i tornar a fer girar aquesta meravella de l'arquitectura.

Mitjançant aquest treball es pretén analitzar l'estructura mòbil i determinar la seva conformitat segons la norma suïssa actual, SIA 2003. La motivació ve donada degut a una primera inspecció que determina en bon estat els mecanismes de rotació però assenyala problemes de cimentació com els responsables de l'aturada de la part mòbil de l'estructura.

L'estudi comença amb un resum històric de la bibliografia dels autors del projecte per situar-nos dins del context. Seguidament, es compara la Villa Girasole amb la resta d'edificis giratoris existents per veure'n l'evolució i el futur d'aquestes. A continuació, el treball es centra únicament en l’anàlisi estructural de la part mòbil de la Villa Girasole. Gràcies a la recopilació de la informació existent de l'edifici i a la visita del mateix es crea un model estàtic global de l'estructura. EI primer anàlisi realitzat és a l'Estat Límit Últim utilitzant diferents models reduïts per determinar les sol·licitacions. La seguretat a flexió composta i a l’esforç tallant són verificades presentant un bon marge de seguretat. Posteriorment es realitza un anàlisi a l'Estat Límit de Servei de l'estructura. De la mateixa manera, l'estructura en servei és verificada admetent una deformació abans de la creació de la primera ròtula plàstica. Dins de l'anàlisi en servei, el següent pas ha sigut tenir en compte la deformació actual de l'estructura, mesurada in situ el dia de la visita. Els resultats per aquest anàlisi demostren que la part mòbil pot suportar la deformació actual de l'estructura sense arribar a la creació d'una ròtula plàstica. Finalment, un estudi de l'estabilitat estructural, tenint en compte la deformació estructural de l'estructura, és realitzat. El resultat elimina el pandeig com a possible causa de ruïna de l'estructura.

Les conclusions de l'estudi a l'Estat Límit Últim remarquen un bon marge de seguretat de l'estructura segons la norma suïssa SIA 2003. De l'estudi a l'Estat Límit de Servei, el resultats demostren com l'estructura mòbil pot suportar les deformacions actuals i per tant la rotació de la mateixa. Finalment, es senyala l'anell de suport horitzontal de la part mòbil com el punt clau pel control de les deformacions i es fa atenció als elements ornamentals com a crítics per suportar les deformacions imposades.