Marina Bay Sands

Il Marina Bay Sands ideato dall’architetto Moshe Safdie e progettato da Arup è costituito da tre torri curve, di 55 piani ciascuna, sormontate da una suggestiva piscina a sfioro posta ad un’altezza di 200 metri dal suolo.

Progettazione geotecnica delle fondazioni

Il complesso di edifici è stato costruito su un terreno argilloso soggetto a lavoro di bonifica poiché in precedenza sommerso dall’acqua del mare. Le fondazioni sono costituite da batterie di pali trivellati, di diametro da 1 a 3 metri, utilizzate per raggiungere lo strato rigido posto ad una profondità variabile tra 18 e 35 metri. Per poter superare le enormi difficoltà dovute alla grandezza ed alla profondità degli scavi, e quindi a dannosi problemi di infiltrazioni dovute alle alte pressioni, sono stati ideati dei setti in cemento armato di forma circolare, di dimensioni variabili tra 65 e 120 metri di diametro, che hanno permesso agli operai di lavorare all’asciutto e senza la necessità di puntellamenti eccessivi.

Progetto e cantierizzazione delle torri

Ciascuna delle tre torri ha design e geometrie uniche, con curvature variabili lungo i lati est delle stesse. Le torri si innalzano alla base in due metà separate prima di ricongiungersi al ventesimo piano (nel caso della torre 1). Data la forma complessa, si è reso necessario un articolato modello tridimensionale per l’analisi, che tenesse conto, oltre che di deformazioni, carico da vento e carichi verticali, anche dei carichi orizzontali che risultano essere permanenti e non variabili come invece risultano essere quelli da vento.

La struttura portante del Marina Bay Sands è una struttura mista acciaio e pareti di calcestruzzo armato. Le componenti orizzontali dei carichi vengono assorbite dalle pareti di taglio e dai nuclei degli ascensori.
La tecnologia utilizzata per gli orizzontamenti è quella di solaio in calcestruzzo armato post-teso con uno spessore di 22 centimetri, che permette luci fino a 10 metri, così da evitare la necessità di colonne interne, riducendo il peso della struttura.  All’interno dei tre grattacieli sono presenti grandi atrii di collegamento, larghi 40 metri nella prima torre e 10 metri nella terza. Anche le altezze degli atrii sono variabili da 20 piani, nella prima torre, a 6 piani nella terza. La struttura portante dell’atrio consiste in travi e traversi verticali in acciaio.

Il ponte sospeso più lungo mai realizzato

Il fiore all’occhiello dell’intero complesso è rappresentato dallo SkyPark, una piattaforma a sbalzo che sormonta i tre grattacieli del Marina Bay Sands. Lungo 340 metri e capace di contenere fino a 3900 persone, si presenta a forma di barca e ospita la più lunga piscina sopraelevata del mondo. Per la realizzazione delle piscine sono stati impiegati oltre 190 mila chilogrammi di acciaio inossidabile per raggiungere una capacità complessiva di circa 1424 metri cubi d’acqua.

La sfida più difficile è stata compensare i movimenti naturali delle tre torri, problematica risolta progettando cinque distinte piattaforme di giunzione collegate tra loro mediante dei giunti di dilatazione posizionati per assecondare gli spostamenti differenziali tra le torri. Ogni giunto possiede un proprio range di movimento con una tolleranza di 500 millimetri.

La struttura portante dello Sky Park è costituita da oltre 7000 tonnellate di acciaio, e da lastre di materiale composito. Il problema strutturale principale è stato sicuramente la realizzazione della sbalzo che si estende nel vuoto per 66.5 metri. Tra le differenti ipotesi per la struttura portante della mensola, la trave scatolare post-tensionata risultò quella ottimale (schema 4 in figura); tale struttura presenta degli irrigidimenti longitudinali sia nelle flange che nell’anima delle travi oltre che irrigidimenti trasversali dell’anima.

Un particolare studio è stato eseguito per valutare la risposta dinamica di questa struttura dovuta ai carichi ciclici da vento e alle vibrazioni indotte dalla presenza di persone. Per mitigare le oscillazioni, sono stati inseriti degli assorbitori armonici (mass dampers) verificati in fase di collaudo con specifici test.

Per maggiori dettagli è possibile consultare in rete il file The Arup Journal scaricabile in formato PDF.