Ldb Convergenze Parallele_14

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C o n v e r g e n z e p a r a l l e l e l a b o r a t o r i d a l b a s s o Lecce / Brindisi - Mesagne, 10 -11 luglio 2013 Progetti e realizzazioni dispositivi, strutture ed applicazioni di sistemi statici innovativi Filippo Broggini arch.EPFL BlueOffice Architecture, Bellinzona (Suisse) B. U l t r a L i g h t , S u p e r S t r o n g

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1. C o n v e r g e n z e p a r a l l e l e l a b o r a t o r i d a l b a s s o Lecce / Brindisi - Mesagne, 10 -11 luglio 2013 Progetti e realizzazioni dispositivi, strutture ed applicazioni di sistemi statici innovativi Filippo Broggini arch.EPFL BlueOffice Architecture, Bellinzona (Suisse) B. U l t r a L i g h t , S u p e r S t r o n g 2. 1. Le concept Matire, information, volution How does life make the most of things ? By adding information to matter. Janine Benyus, dans Twelve sustainable design ideas from nature 1.1 3. 1. Le concept Notre recherche se nourrit du questionnement entre ces trois entits. En y intgrant la fonction et lusage, lquilibre entre ces paramtres produit notre projet architectural. 1.2 1. Le concept Force, forme et matire 4. 2.3 2. Premires recherches Trois ralisations hyper light 5. 1. Le concept 2.4 F. Broggini, W.Janach - Alboo Tower, hyper light structure hauteur 10 m, poids 17 kg, p.parois 0,2 mm Horw-LU (Suisse), 1998-1999 2. Premires recherches Trois ralisations hyper light 6. 1. Le concept 2.5 F. Broggini, W.Janach - Alboo Torus, hyper light structure 7.5 m, poids 22 kg, p.parois 0,1 mm Horw-LU (Suisse), 1999 2. Premires recherches Trois ralisations hyper light 7. 1. Le concept 2.6 F. Broggini, W.Janach - Alboo Tower & Torus, hyper light structure Joint de connection entre barres, FRP Horw-LU (Suisse), 1999 2. Premires recherches Trois ralisations hyper light 8. 1. Le concept 2.7 F. Broggini, R.Wunderlin (BWB)- Iglhouse, hyper compactable structure Prototype scale 1/2: hauteur 2,7 m, 3,5 m, poids 35 kg, p.parois 1,5 mm Bellinzona, Stans-Oberdorf (Suisse), 2000 2. Premires recherches Trois ralisations hyper light 9. Apprhender lespace en plaant la matire l o il le faut. 3.8 Etapes de la recherche Step n1: rechercher lepression et de la force travers la forme. (Gare Louvain, Gare Cornavain) Step n2: rechercher lexpression esthtique des lments constituant la structure. (Digital Sky- Sky Led) Step n3: recomposer les lments esthtiques en structures de plus grandes dimensions. (Jakob Tensegrity Torus) 3. Tensegrity Une methode de conception 10. 3.9R.Lscher, F. Broggini, architectes - Passera & Pedretti ingnieurs Gare de Louvain (Belgique), concours sur invitation Lausanne, Bellinzona, Lugano (Suisse), 1999 3. Tensegrity Step n1: une nouvelle esthtique; lair comme lment de stabilisation Gare Louvain (B) 11. 3.10R.Lscher, F. Broggini, architectes - Passera & Pedretti ingnieurs Gare Cornavain Genve (Suisse), concours sur invitation Lausanne, Bellinzona, Lugano (Suisse), 2000 3. Tensegrity Step n1: une nouvelle esthtique; lair comme lment de stabilisation Gare Cornavain 12. 3.11F. Broggini, architecte - Passera & Pedretti ingnieurs - Metis Lighting design Digital Sky Bellinzona (Suisse), concours sur invitation Bellinzona, Lugano (Suisse), Milano (Italie), 2001 3. Tensegrity Step n2: rechercher lexpression esthtique des lments constituant la structure. Digital Sky 13. 1.2 3.12 Esthtique et dtails Joint sur barre section triangulaire et effets lumineux Digital Sky 14. 3.13F. Broggini, architecte - Passera & Pedretti ingnieurs - Metis Lighting design SkyLed Bahnhofstrasse Zrich (Suisse), concours sur invitation Bellinzona, Lugano (Suisse), Milano (Italie), 2003 3. Tensegrity Step n2: rechercher lexpression esthtique des lments constituant la structure. Sky Led 15. 3.14F. Broggini, architecte - Airlight ltd, ingnieurs Jakob Tensegrity Torus, Trubschachen (Suisse) Bellinzona, Biasca (Suisse), 2007-2010 3. Tensegrity Step n3: recomposer les lments esthtiques en structures de grandes dimensions. Jakob Tensegrity Torus 16. Jakob Tensegrity Torus 2 3.15 Production en srie des lments composant le joint: axe central, visses radiales, tte en fusion daluminium, demi-sphere 17. 2 3.16 Assemblage des lments: cinq ttes sont fixes un axe central. Llment de liaison qui contiendra la partie lctronique permet la fixation la longue barre extrude. Jakob Tensegrity Torus 18. 2 3.17 Lassemblage de la structure se fait dabord par units stuctutrelles (quatre barres) et ensuite entre 21 units. Le reglage des cble ncessite une prcision de +/- 1 mm. Jakob Tensegrity Torus 19. 2 3.18 Hissage de la structure et pose dans son emplacement final. Jakob Tensegrity Torus 20. 2 3.19 Lors du montage au sol, les ingnieurs dtectent des problmes de flxion et de torsion entre les parties en fusion et celles en extrusion. On doit dessiner des lments supplmentaires pour contrler ces efforts. Jakob Tensegrity Torus 21. 4.20 4. Tensairity Lair comme lment de stabilisation structurelle Etapes de la recherche Step n4: une nouvelle esthtique; lair comme lment de stabilisation au flambage. (Espace Piccard, Little Air Bridge) 22. 2 4.21 F. Broggini architecte, Airlight ltd ingnieurs Espace Piccard - Tensairity Pavillon au Chteau de Penthes - Pregny Chambsy (Suisse) Bellinzona, Biasca (Suisse) 2006-2007 4. Tensairity Step n4: une nouvelle esthtique; lair comme lment de stabilisation Espace Piccard 23. 2 4.22 F. Broggini architecte, Airlight ltd ingnieurs L.A.B.- Tensairity Bridge- Giubiasco (Suisse) Bellinzona, Biasca (Suisse) 2006-2007 4. Tensairity Step n4: une nouvelle esthtique; lair comme lment de stabilisation Little Air Bridge 24. 5.23 5. Tensegrity dream Concept pour les villes du futur Etapes de la recherche Step n5: appliquer ces principes des structures lchelle urbaine (Tens-city) 25. 5.24 3.7 5. Tensegrity dream F. Broggini, architecte - Airlight ltd ingnieurs Tens-city Bellinzona, Biasca (Suisse), 2003 Step n5: appliquer ces principes des structures lchelle urbaine Tens-city 26. 5.25 3.7 La superposition des fonctions, lespacement des blocs. Une ville tensgre ! 5. Piles et parapets Tens-city 27. 5.26 3.7 Le feu, leau et la terre se croisent en crant un jeu de couleurs. Tens-city 28. 5.27 3.7 Les dtails de fixation sur la maquette de concept. 5. Piles et parapets Tens-city 29. 6.28 6. Tensegrity suite Structures autocontraintes de nouvelle gnration Lutilisation dlments comprims (partiellement) continus garantit aux structures une dformabilit rduite. On peut donc envisager des applications qui respectent entirement les normatives en vigueur. 30. 6.29 6. Tensegrity suite Structures autocontraintes de nouvelle gnration Etapes de la recherche Step n6: croiser et stabiliser; les toitures en lianes . (Tensegrity Green Pavillon) Step n7: lespace dans la structure, infiltration potique (Spindle Tensegrity, Rueil Malmaison Bridge, Dorigny Bridge) Step n8: Minimal Mass Structure, une nouvelle opportunit esthtique (Chavannes Bridge, TensyTable) Step n9: la matire se fait nouveau lumire. La recherche du dtail pertinent ! (Villa Cedri Pavillon) 31. 2 4 . 6. Tensegrity suiteionnement F. Broggini, V.Raducanu architectes ABACA Nicolas Pauli, ingnieur Tensegrity Green Pavillon, Bellinzona (Suisse) Bellinzona (Suisse), Montpellier (France) 2009 6.30Step n6: croiser et stabiliser; les toitures en lianes . Tensegrity Green Pavillon 32. 2 Une nappe compose dlments courbes est mise en tension par deux systmes deux couches de cbles qui sont tendus par un lment vertical. 4. Dimensionnement Tensegrity Green Pavillon 6.31 33. 2 Afin de rduire lpaisseur du systme statique on utilisera plusieurs cbles parallles qui seront bloqus par des plaques mtalliques. Plusieurs formes sont testes. Tensegrity Green Pavillon 6.32 34. 2 Llment courbe est imagin avec une section variable. La production de cet lment est garantie par la technique de la fusion en aluminium 4. Dimensionnement Tensegrity Green Pavillon 6.33 35. 2 Les deux premires plaques narrivent pas garantir le blocage des cbles; la version ronde oui. 4. Dimensionnement Tensegrity Green Pavillon 6.34 36. 6.35 3.7 6. Tensegrity suite F. Broggini, architecte EPFL-IMAC prof.I.C.F.Smith, L.Rhode Barbarigos, N.Bel Adji Ali LMGC Uni Montpellier prof.Ren Motro, P.M.M. F.Gernei, Gioana & Gravina ingnieurs Spindle tensegrity, Prato (Italie) - concours Bellinzona, Lausanne (Suisse), Montpellier, Dole (France), Torino (Italie) - 2010 Step n7: lespace lintrieur de la structure, infiltration potique Spindle Tensegrity 37. 6.36 3.7 Entre les piles du vieu Pont Manetti (1834), la Spindle Tensegrity affiche son espace. Spindle tensegrity 38. 6.37 3.7 6. Tensegrity suite F. Broggini, architecte - P.M.M. F.Gernei ingnieur Tensegrity Bridge, Rueil Malmaison (France) - concours Bellinzona (Suisse), Dole (France) 2006 Step n7: lespace lintrieur de la structure, infiltration potique Rueil Malmaison 39. 6.38 3.7 Un tablier suspendu un grand cercle assure le franchissement. Un espace se dgage: celui de la traverse. 6. Le projet et son lieu Rueil-Malmaison 40. 6.39 3.7 F. Broggini + ASS architectes MP ingnieurs+ Freyssinet Suisse Passerelle mobilit douce, Dorigny-Lausanne (Suisse) - concours Bellinzona, Genve, Crissier (Suisse) 2013 Step n7: lespace lintrieur de la structure, infiltration potique Dorigny Bridge 6. Tensegrity suite 41. 6.40 3.7 F. Broggini + ASS architectes MP ingnieurs+ Robert E. Skelton Passerelle mobilit douce, Chavannes-Lausanne (Suisse) - concours Bellinzona, Genve, Crissier (Suisse), La Yolla-California (USA) 2013 Step n8: Minimal Mass Structure, une nouvelle opportunit esthtique Chavannes Bridge 6. Tensegrity suite 42. 6.41 3.7 Maquette et dispositif statique Chavannes Bridge 43. 6.42 3.7 Principe statique, maquette de concept Step n8: Minimal Mass Structure, une nouvelle opportunit esthtique TensyTable 6. Tensegrity suite 44. 6.43 3.7 F. Broggini architecte Projet de table par lments tendus-comprims Bellinzona (Suisse), 2013-14 TensyTable 45. 6.44 3.7 F. Broggini architecte EPFL-IMAC + ABACA Nicolas Pauli ingnieurs Pavillon temporaire, Bellinzona (Suisse) mandat dtude Bellinzona, Lausanne (Suisse), Montpellier (France) 2013 -14 Step n9: la matire se fait nouveau lumire. La recherche du dtail pertinent ! Villa Cedri Pavillon 6. Tensegrity suite 46. 6.45 3.7 Entre la vgtation du parc, le pavillon apparat. Mts, cbles et membranes se disposent dans une configuration audacieuse. Villa Cedri Pavillon 47. 6.46 3.7 La structure se fait lumire et transorme la matire. La technologie revient Villa Cedri Pavillon 48. 6.47 3.7 et matrialise lintuition: mts en fibres translucides (GRFP). Villa Cedri Pavillon 49. 6.48 3.7 Etudes gomtriques et Villa Cedri Pavillon 50. 6.49 3.7 dtails du joint entre mts et cbles (tudes et dimensionnement en cours): connection entre mts par anneau central Villa Cedri Pavillon 51. 6.49 3.7 colliers extrieurs (suprieur et infrieur) Villa Cedri Pavillon 52. 6.49 3.7 cbles continus avec sphre de blocage Villa Cedri Pavillon 53. 6.49 3.7 serrage des colliers par vis Villa Cedri Pavillon 54. 6.49 3.7 positionnement des colliers intrieurs Villa Cedri Pavillon 55. 6.49 3.7 Serrage des colliers intrieurs pas vis. Le joint peut tre mis en service. Villa Cedri Pavillon 56. 7.50 Etapes de la recherche Step n10: la coque porteuse, lunion des forces (Twin Shape Composed Beam) 7. Carbon Fiber Coques porteuses 57. 7.51 F. Broggini, architecte Airlight ltd.+ Thomas Keller, SUPSI-ICIMSI ingnieurs, Michi Composites Twin Shape Composed Beam, Bissone (Suisse) Bellinzona, Biasca, Lausanne, Lugano (Suisse), 2008-2014 Step n10: la coque porteuse, lunion des forces Twin Shape Composed Beam 58. 7.52 N e x t m e e t i n g ! Sala Angelo Marino CETMA Cittadella della Ricerca Twin Shape Composed Beam 59. Filippo Broggini [email protected] BlueOffice Architecture - Piazza Governo 3, 6500 Bellinzona (Suisse) Juillet 2013