Il crollo della copertura del Metrodome di Minneapolis

Sottotitolo: “Quando si trascurano i carichi accidentali.”

Qualche giorno fa è stato rilasciato questo spettacolare video che mostra come il forte vento e l’abbondante nevicata abbiano fatto crollare la copertura del Hubert H. Humphrey Metrodome di Minneapolis.

Le coperture “a pallone” (pressostatiche o pneumatiche)

Le strutture a pallone (o pressostatiche) sono utilizzate per coprire sia campi da tennis che i più grandi stadi del mondo. Proposte per la prima volta in Gran Bretagna con un brevetto del 1914, furono costruite per la prima volta a Osaka, in Giappone, e successivamente negli stagli uniti dall’ingegnere americano David Geinger. I palloni sono grandi membrane plastiche irrigidite da cavi d’acciaio, che vengono curvate a forma di arco dalla bassa pressione dell’aria (6894,8 N/mq) che sostiene la membrana. La bassa pressione dell’aria necessaria a mantenere su il pallone è prodotta da ventilatori elettrici. che spingono l’aria fuori dal pallone. In questo modo le tende vengono precompresse dalla pressione dell’aria esterna rispetto alla pressione più bassa creata all’interno. Esistono poi altri tipologie di copertura con funzionamento inverso, cioè con immissione di aria (creando una sovrapressione interna). I crolli parziali di coperture a pallone sono sempre stati dovuti ad uragani, carichi di neve eccezionali, variazioni termiche o rotture dei ventilatori di pompaggio.

La copertura del Metrodome

La copertura pressostatica del Metrodome è stata progettata vale a dire dall’ing. D,Geinger, inventore di questo tipo di coperture, . La copertura del Metrodome è del tipo a pallone sostenuta da una pressione positiva (sovrappressione).  Per mantenerla gonfia è necessaria l’immissione di almeno 120 metri cubi d’aria al secondo. La copertura è composta da due strati: lo strato esterno è in fibra di vetro rivestito di teflon, quello interno è un tessuto fonoassorbente. L’intercapedine d’aria tra i due strati funziona da isolamento termico. La parte più alta della copertura arriva ad oltre 59 metri di altezza e l’intera copertura pesa, all’incirca, 216 tonnellate.

Una vista dall'altro della copertura del Metrodome

Una vista dello strato interno della copertura del Metrodome

Per prevenire l’accumulo della neve sul tetto sono state utilizzate due strategie: quando sono attese forti nevicate viene immessa aria calda all’interno dell’intercapedine d’aria tra i due strati del tetto, in aggiunta operai specializzati salgono sulla copertura e sciolgono la neve con getti di vapore e di acqua calda. Prima del crollo del dicembre 2010 l’intero stadio è stato riscaldato fino alla temperatura di 26,6 C.

Il crollo

Per cinque volte il Metrodome nella sua storia ha subito danni a causa di nevicate eccezionali ed altri eventi atmosferici violenti. Per 4 di queste 5 volte si è sgonfiato. Il 19 novembre 1981, il rapido accumulo di più di 30 cm di neve ha causato il crollo del tetto. Il tetto si è sgonfiato anche l'inverno successivo, il 30 dicembre 1982, sempre a causa di uno strappo causato da una pesante nevicata. Nella primavera seguente dello stesso inverno, il 14 aprile 1983, il tetto del Metrodome si è sgonfiato a causa di uno strappo causato da un altra pesante nevicata di fine stagione. Il 26 aprile 1986, il tetto  ha subito un leggero strappo a causa del forte vento, causando un ritardo di nove minuti del settimo inning nella partita contro gli Angels, ma in quel caso la copertura non si sgonfiò. La Birdair (la ditta costruttrice della copertura) ha condotto una regolare ispezione del tetto nel mese di aprile di quest’anno. Nella sua relazione alla Metropolitan Sports Facilities Commission ha dichiarato che "la membrana esterna è in buone condizioni ed ha ancora una buona tenuta", ha valutato le condizioni del rivestimento interno "da discrete a scarse." Gli ispettori hanno anche notato che il rivestimento interno del tetto era sporco (dovuto all’inquinamento) ed aveva alcuni buchi avvertendo che i fori avrebbero dovuti essere controllati per evitare grossi accumuli di neve. Inoltre, la Birdair ha notato alcune piccole parti di membrana esterna che avevano bisogno di riparazioni. Nel complesso,  la Birdair ha notato come la membrana era invecchiata a causa degli agenti atmosferici come previsto ed aveva superato la sua durata di 20 anni. Ha infine raccomandato la pianificazione della sostituzione del tessuto tetto, quantificando un tempo necessario per la sostituzione di cinque anni ed un costo complessivo di 12/15 milioni di dollari.  Al momento di formare le proprie conclusioni, la Metropolitan Sports Facilities Commission ha deciso che la membrana esterna era ancora in ottime condizioni e che il tetto aveva ancora una buona vita utile ed ha fissato la successiva ispezione nel 2014.

Nei giorni del 10 e 11 Dicembre 2010  si è scatenata una fortissima tempesta con  forti venti econ un accumulo di neve di oltre 30 centimetri. I forti venti non hanno permesso alle squadre di addetti di salire sul tetto per rimuovere gli accumuli di neve.  Il 12 dicembre 2010, alle 05:00 di mattina circa, il tetto si è sgonfiato a causa dello strappo di 3 pannelli.. Il 15 dicembre 2010, un quarto pannello si è strappando facendo cadere nel campo altra neve ed altro ghiaccio. Il crollo non ha causato danni dentro l'arena ad esclusione di una lampada.

Un grosso squarcio in uno dei pannelli

Una vista dall'alto del tetto sgonfiato e dei tre strappi ai pannelli

Riferimenti:
http://en.wikipedia.org/wiki/Hubert_H._Humphrey_Metrodome
Riferimenti: "Perchè gli edifici cadono"  di M.Levy-M.Salvadori

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