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European Spallation Source / Buro Happold + Henning Larsen + Cobe

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La struttura di ricerca internazionale ESS, che ospita la sorgente di neutroni più potente del mondo, si trova a Lund, in Svezia, e creerà un ambiente di ricerca multidisciplinare all'avanguardia. A ESS, i neutroni generati attraverso la spallazione permetteranno agli scienziati di studiare i materiali a livello atomico e molecolare. Questo sarà di grande beneficio per una varietà di campi di ricerca come la vita e le scienze ambientali, l'energia, i materiali e l'archeologia.

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La struttura, progettata dagli architetti Henning Larsen e COBE, richiedeva una robusta struttura in acciaio per far fronte ai complessi requisiti operativi e massimizzare la flessibilità durante il suo utilizzo. Tenendo conto di questo, il team di ingegneri specializzati di Buro Happold ha sviluppato un design strutturale unico con grandi campate aperte per coprire l'edificio Target e le sale sperimentali associate

A causa dei severi criteri di progettazione imposti all'edificio dalle autorità di regolamentazione, il team di Buro Happold ha assicurato che la struttura in acciaio potesse soddisfare le condizioni di progettazione del "caso peggiore". Questo includeva il supporto di fino a 7m di neve su porzioni del tetto e la capacità di resistere a un terremoto più grave di qualsiasi altro registrato nella storia moderna in questa zona.

Il tetto a sbalzo che si estende fino a 35 metri oltre il perimetro dell'edificio dà alla struttura un'identità visiva memorabile, pur essendo in grado di sopportare carichi ambientali estremi. Le porzioni a sbalzo resistono a condizioni dinamiche di vento e neve, ma aiutano anche a controbilanciare le deflessioni delle capriate in acciaio sopra le sale sperimentali adiacenti.

Quattro gru a ponte operative, fornite da Munck e Dematek, forniscono una grande flessibilità operativa all'edificio. La gru nell'edificio centrale di destinazione soddisfa standard di sicurezza particolarmente elevati, poiché è richiesta per trasportare componenti pesanti e talvolta materiale attivato derivante dal processo di spallazione: Può sollevare 115 tonnellate - il peso di un Boeing 787. La struttura esterna dell'edificio è stata progettata per far fronte alle forze interne e ai movimenti causati non solo dalle singole gru ma anche dai numerosi scenari di carico che si creano quando tutte le gru sono in funzione simultaneamente.

I vari carichi operativi della gru, insieme ai complessi carichi ambientali, hanno portato a più di due milioni di possibili combinazioni di scenari di carico. Questa ulteriore sfida di progettazione ha reso necessario un approccio di ingegneria computazionale. Poiché il software disponibile in commercio non era in grado di effettuare questo livello di analisi, Buro Happold ha sviluppato un programma interno per assistere la selezione delle combinazioni critiche e consentire l'efficienza del processo di progettazione. Questo ha aggiunto un ulteriore elemento computazionale al supporto fornito dal team del progetto, completando lo studio di pannellizzazione della facciata condotto con il team di ingegneria della facciata e gli architetti.

Il rivestimento del tetto sporgente è rivestito con lamelle di alluminio a forma di L montate su pannelli. La natura di questi pannelli impedisce il dannoso accumulo di neve sulla sporgenza, riducendo il carico totale che agisce sui grandi sbalzi. Con la modellazione parametrica è stata definita la forma e la disposizione ottimale dei pannelli e il numero di assemblaggi su misura è stato ridotto dell'87%

ESS dovrebbe essere in piena attività entro la fine del 2027. Dopo il completamento dei lavori di costruzione civile, l'impianto continuerà ad essere preparato per la ricerca.