• gridshell
• Ingegneria parametrica
• origami
• ottimizzazione strutturale
• parametric engineering
• structural glass
• structural optimization
• strut-and-tie
• strutture resistenti per forma
• vetro strutturale

[ITA/ENG]

La costruzione di coperture in vetro nelle corti di antichi palazzi è scelta spesso come via per integrare la corte nella vita contemporanea dell'edificio. Di solito il vetro però ha solo un ruolo strutturale marginale. Questa tesi presenta un metodo di progettazione per una copertura dalla struttura ibrida vetro-acciaio basata sulla tecnologia delle travi TVT, portando così il vetro ad avere un ruolo strutturale primario, attraverso l'utilizzo di una geometria Folded Plate. Questo metodo di progettazione verrà usato per realizzare una copertura per il cortile ovest della Scuola di Ingegneria a Pisa.
Il metodo di progettazione connette la definizione geometrica della copertura con altri parametri parametri importanti, come il comportamento strutturale, e le condizioni climatiche e di luce, al fine di garantire un controllo immediato durante la manipolazione geometrica.
Inoltre, viene presentato un modello strutturale semplificato e rapido per lo studio della struttura Folded Plate ibrida vetro-acciaio, che viene validato attraverso l'uso di statica grafica e analisi agli Elementi Finiti basati sull'Analisi Limite ed il Teorema Statico.
Applicando il metodo di progettazione si realizza quindi una copertura per la corte ovest della Scuola di Ingegneria. Ha una luce di circa 15 metri e presenta una chiara ed espressiva configurazione di piegature nello spazio, che porta ad avere sollecitazioni ragionevolmente basse e condizioni termoigrometriche e di illuminamento controllate.

The construction of glass roofs in ancient courtyards is often chosen as a way to integrate the court in the contemporary life of the building. However, glass has usually a marginal structural role. This thesis presents a design method for a hybrid glass-steel roof based on the TVT beam technology, which brings the glass to a primary load-bearing role, by using a folded plate structure. The method will be used to cover the west courtyard of the Main Engineering Building in Pisa.
The design method connects the geometrical definition of the roof with other relevant parameters such as the structural behavior, lighting and environmental conditions, in order to have immediate results during geometrical manipulation.
Furthermore, it is presented a simplified and design-effective structural model for this specific type of glass folded plates, which is validated with graphic statics and FE analysis based on the theory of plasticity and lower-bound theorem.
By applying the design method, a final project for the courtyard space was achieved. It spans circa 15 meters, and has a clear and expressive folding pattern, which yielded to reasonable low stresses on structural elements, and controlled environmental and lighting conditions.