Trazione e compressione: la costruzione dello Stadio Olimpico di Monaco

Dopo i giochi olimpici del 1936 a Berlino, la Germania fu nuovamente selezionata per ospitare la manifestazione del 1972 Fu un’opportunità senza precedenti: mentre le Olimpiadi del 1936 furono oscurate dalle repressioni del regime nazista, il 1972 rappresentava l’occasione per presentare al mondo una Germania nuova, liberale e democratica. Anche, e soprattutto, l’architettura delle nuove strutture sportive avrebbe dovuto incarnare questo spirito, sintetizzato dal motto ufficiale, coniato per l’occasione, The Happy Games. 

Il primo passo ufficiale del Governo tedesco fu quello di indire un concorso per la progettazione dei nuovi stadi e delle nuove strutture. Tutti i più grandi studi di architettura, in collaborazione con eminenti strutturisti, parteciparono a quello, che, a tutti gli effetti, rappresentava un evento epocale e una vetrina senza pari. Il punto focale della progettazione, stabilito nel bando, era quello di avere un prodotto con un impatto minimo sull’ambiente naturale e visivo, che avrebbe dovuto riflettere la natura paesaggistica della Germania democratica del dopoguerra.

Lo studio Heinle-Wischer e Partners scelse come consulente il Prof. Ing. Fritz Leonahardt, che, per l’ingegnerizzazione delle strutture venne affiancato dall’ Ing. Jörg Schlaich, mentre l’Architetto Di Stoccarda Günter Behnisch si avvalse della collaborazione del Prof. Ing. Heinz Isler, famoso per le sue strutture a guscio in calcestruzzo armato a forma libera. Mentre Robert Wischer e Ervin Heinle, proposero per il nuovo stadio olimpico, una copertura (che oggi potremmo definire) tradizionale, l’Arch. Behnisch, consigliato dallo storico dell’architettura Joedicke, ed ispirato dalla copertura realizzata da Otto Frei per il Montreal Expo del 1967, scelse di progettare una rete di cavi in forma libera, che richiamasse in lontananza il profilo delle Alpi.

Nei concorsi, allora come oggi, la fantasia è quella che governa il progetto, mentre la sua ingegnerizzazione passa, spesso, in secondo piano. E anche in questo caso, l’idea di base del progetto era di fatto completamente fuori della portata di un genio assoluto quale Heinz Isler (che riteneva l’idea irrealizzabile…). La giuria, tuttavia, fu entusiasta del progetto: le attrezzature previste includevano uno stadio, una palestra, piscine coperte, un ristorante, aree ricreative all'aperto e una serie di ponti sospesi per la protezione di tutti questi spazi, con un'immagine organica di grande spettacolarità. L'area dello stadio che si intendeva coprire aveva una superficie di 34.550 mq, la palestra 21.750 mq, le piscine 11.900 mq e gli spazi esterni protetti 6.600 mq. Tutta la superficie era sovrastata da una copertura in forma libera di circa 75'000 metri quadrati, che, come un morbido drappeggio, fungeva da copertura per tutto il parco olimpico! 

La proposta di Behnisch si aggiudicò il primo premio, mentre quella dello Heinle-Wischer e Partners arrivò terza. L’entusiasmo della giuria venne, nonostante tutto, controbilanciato dalla consapevolezza che, quel particolare tetto, potesse rappresentare un balzo verso l’ignoto dal punto di vista tecnico e ingegneristico.

Dal momento che i tempi erano strettissimi, i giudici ritennero che la brillante risposta di Behnisch ai temi ambientali, semantici ed architettonici non sarebbe stata snaturata se le difficoltà avessero imposto di abbandonare la sua idea di tetto, coprendo le strutture del parco olimpico con la soluzione più fattibile proposta dal team del Prof. Leonahardt per il progetto arrivato terzo. La predisposizione, sin da subito, da parte della giuria, di un singolare “piano B” che prevedeva la copertura della struttura risultata vincente con quella del progetto terzo classificato, scatenò l’opinione pubblica. Giornalisti ed emittenti televisive e radiofoniche consultarono ogni esperto e, perfino, anche ogni non addetto ai lavori che presumeva di avere un’opinione. Praticamente a chiunque venne chiesto un parere (anche se pochi sapevano effettivamente di cosa stessero parlando…) e la risposta fu sempre la stessa: il tetto sarebbe stato impossibile da realizzare!

Poiché l’opinione di tutti gli ingegneri del mondo era che il tetto proposto fosse irrealizzabile, il Prof. Leonahardt assieme ai Professori Rüsch e Burkhardt, condusse una valutazione dettagliata del problema. 

Alla fine, dichiarò pubblicamente (in maniera molto diplomatica) che sarebbe stato inutile, per ragioni tecniche ed economiche, costruire una copertura di quella forma e dimensione, soprattutto alla luce del fatto che la sua mancata realizzazione non avrebbe diminuito il valore artistico della concezione architettonica². Pertanto, sconsigliava di basare la pianificazione della costruzione solo sulla soluzione proposta dal vincitore del primo premio senza esaminare delle alternative più fattibili. Quello che, però, tutti ignoravano era la volontà dell’Architetto, di parere nettamente contrario a quanto dichiarato sia dalla giuria che da Leonahardt: Behnisch era seriamente intenzionato a portare avanti il suo progetto!

Alla fine, data la sovraesposizione mediatica e politica della questione, il Primo Ministro Bavarese, F. J. Strauss, decise che le due squadre guidate da Heinle e Behnisch avrebbero dovuto lavorare insieme e che se veramente avessero trovato il cosidetto “tetto supportato da punti” dello schema vincitore davvero impraticabile, avrebbero dovuto realizzare le strutture principali del progetto vincitore e le coperture con lo schema proposto da Leonahardt nella soluzione pospettata da Heinle. Non c’è bisogno di uno sforzo di fantasia per immaginare che Heinle e Behnisch non riuscirono, con i rispettivi consulenti, a trovare un compromesso architettonico! 

Bennisch, senza usare giri di parole, dichiarò che sarebbe stato ridicolo costruire le sue strutture con il tetto di qualcun altro! Alla fine, molto elegantemente, Heinle, forse perché condivideva la visione del collega, decise di ritirarsi. Ma, nell’interesse dalla Nazione e del suo sforzo olimpico”, Heinle impose, come condizione per il suo passo indietro, che il team di strutturisti composto da Fritz Leonahardt e Jörg Schlaich, che lo avevano assistito fino a quel momento, sarebbe passato alla “squadra” dell’Arch. Bennisch, per realizzare il progetto vincitore. Tuttavia Leonahardt, Rettore all’Università di Stoccarda, preoccupato per i disordini studenteschi del 1968, prese parte solo sporadicamente al progetto lasciando carta bianca a Jörg Schlaich. Nel frattempo, l’Ing. Heinz Isler, che aveva diritto di essere nel team in quanto consulente strutturale del progetto vincitore, non avendo grande dimestichezza con le tensostrutture, si dedicò al progetto di tutte le strutture in cemento armato sotto la mastodontica copertura. Jörg Schlaich, di fatto, era solo. 

Ma il progetto iniziava ad essere realmente fuori della sua portata. L’Arch. Behnisch era consapevole delle oggettive difficoltà per la realizzazione di quella struttura e decise di coinvolgere nel progetto Otto Frei, anche lui docente all’Università di Stoccarda e direttore del (suo) celebre Institute of Lightweight Structures.

Esaminando il progetto, nonostante fosse ad una scala mai tentata prima, evidenziò subito alcune criticità. Le distanze tra i puntoni erano eccessive e avrebbero reso la struttura troppo deformabile. Questo era vero soprattutto per le tribune, dove non potevano essere inseriti puntoni intermedi, perché avrebbero ostruito la vista agli spettatori. 

Fu così che ebbe un’idea a dir poco geniale: utilizzare puntoni intermedi sospesi! Delle aste compresse avrebbero stabilizzato la tensostruttura senza poggiare a terra, ma sospesi a cavi ancorati ai puntoni principali. Puntoni principali che Otto disse di voler inclinare perché, altrimenti, uno scostamento in fase di montaggio rispetto alla verticalità, sarebbe stato percepito dai visitatori come un errore. Possiamo solo immaginare la perplessità degli altri attori del progetto.... Quelle di Otto Frei, infatti erano soluzioni assolutamente logiche (con il senno di poi) ma che introducevano altre complicazioni in un progetto che, già di per se, stentava a partire nella parte costruttiva! 

La procedura di progettazione che inizialmente venne seguita era molto simile a quella che Otto aveva già sviluppato per la progettazione della copertura del padiglione tedesco all'Esposizione Internazionale del 1967 a Montreal, che aveva cinque fasi principali: lo studio di modelli con pellicole di sapone, lo sviluppo di modelli con tessuti, la costruzione di modelli con cavi in acciaio, la realizzazione di prove di carico e la definizione dei modelli geometrici della rete. Data la difficoltà di disegnare su carta la superficie curva tridimensionale della rete di cavi, il modello con tessuto si rilevò un mezzo di progettazione efficiente ed economico e fu la base per i primi calcoli geometrici che permisero la costruzione di un modello più avanzato, adatto ad essere sottoposto a prove di carico. 

Grazie al contributo di modelli fisici approntati dall’ Institute of Lightweight Structures di Otto, nel giro di pochi mesi, la forma del tetto era stata perfezionata. 

Questi ultimi modelli, costruiti con cavi d'acciaio in scala 1:125, permisero l'esecuzione di prove di carico da cui fu possibile estrarre tutte le informazioni necessarie (forze, geometria e deformazioni) per la progettazione finale e il calcolo strutturale. Affinché ciò fosse possibile, secondo Otto, il modello doveva corrispondere alla copertura reale in geometria, elasticità e collegamenti esterni.

Una volta assemblato il modello, tutti i cavi furono pretensionati e fissati uno alla volta, fino a quando tutta la tensione necessaria non fosse stata introdotta nella copertura, con una distribuzione ottimale su tutta la superficie. Questo lavoro comportò un’enorme richiesta di tempo. A causa della riduzione in scala il modello fisico aveva solo un quarto dei cavi reali: vale a dire che una rete di 24x24 mm nel modello rappresentava la rete reale di 75x75 cm di lato. 

Nel frattempo, però, un’altra inattesa richiesta complicò la fase di progettazione. Inizialmente la copertura era costituita da pannelli opachi che, grazie al loro peso, davano un contributo alla stabilizzazione della struttura. Le Olimpiadi del ’72 sarebbero state le prime ad essere trasmesse utilizzando telecamere a colori. Le macchine dell’epoca impiegavano svariati istanti per passare da una ripresa alla luce del sole ad una all’ombra. La necessità fu quella, quindi, di dotare la struttura di una copertura traslucida che avrebbe permesso il minimo contrasto tra le aree ombreggiate e quelle esposte a pieno sole.

Ad onor del vero, tuttavia, è necessario ammettere che questa modifica non fu così drammatica, in quanto fino a questo momento il progetto strutturale era stato sviluppato in modo prevalentemente qualitativo ed empirico cercando di fissare degli ordini di grandezza: fin’ora nessuno aveva mai imbastito un vero e proprio “calcolo strutturale”, nel senso moderno del termine. Inoltre, durante la costruzione del modello fisico, emerse che era impossibile soddisfare le tolleranze richieste per la definizione in opera della rete reale, poiché un errore di soli 5 cm nella lunghezza di un cavo di 45 metri implicava la perdita del 50% della forza di pretensione introdotta nel tetto. Questo, nel modello in scala 1:125, rappresentava un errore di soli 0,007 mm.

La geometria della copertura, quindi, poteva essere determinata con l'accuratezza richiesta soltanto attraverso calcoli matematici fatti al computer. In ogni nodo interno della rete, infatti, convergevano quattro tratti di cavo e quindi quattro forze; nei nodi dei bordi tre tratti e quindi tre forze. Tutte queste forze nella maglia dovevano risultare in equilibrio.

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