FreeGrid: un benchmark su progetto e ottimizzazione di gridshell

Le gridshell sono strutture tridimensionali che utilizzano una griglia (grid) per ottenere la loro forma curva o arcuata e sono spesso utilizzate per coperture leggere e flessibili, consentendo design innovativi ed esteticamente interessanti. Esse permettono di ottenere forme complesse e offrire soluzioni efficienti dal punto di vista strutturale.

La griglia curva che compone le gridshell può essere costituita da elementi lineari come travi o cavi disposti in modo da formare una rete strutturale che segue la forma desiderata della copertura. Queste strutture possono essere realizzate in vari materiali, tra cui legno, acciaio o fibra di vetro. La forma della griglia e la disposizione degli elementi strutturali sono progettate in modo da distribuire uniformemente il carico sulla struttura e garantire la stabilità.

La loro progettazione richiede un interessante approccio progettuale che include l’implementazione di obiettivi progettuali di diversa natura e per questo richiede competenze multiple caratterizzanti diversi campi dell’ingegneria e dell’architettura. Per testare e confrontare differenti approcci alla progettazione ed ottimizzazione delle gridshell, gli autori di questo articolo sono promotori di un’iniziativa, chiamata FreeGrid, lanciata durante il Simposio Annuale dell’International Association for Shell and Spatial Structures (IASS) tenutosi a Melbourne nel luglio 2023. In questo articolo descriveremo in dettaglio le modalità con cui partecipare a FreeGrid. La partecipazione è libera e gratuita e offre la possibilità a progettisti e ricercatori di esercitarsi su un benchmark comune al fine di testare, verificare e confrontare sia approcci euristici, basati sull’esperienza del progettista, che progettazioni sempre più avanzate fino all’uso dell’intelligenza artificiale. Il primo traguardo del benchmark è fissato in occasione del Simposio Annuale IASS2026, quando saranno premiati i partecipanti che risulteranno vincitori della competizione progettuale. I premi FreeGrid ArcelorMittal Steligence saranno consegnati secondo il regolamento specifico disponibile nella sezione Award del sito web di FreeGrid

Cos’è FreeGrid?

FreeGrid è un benchmark sulla progettazione e ottimizzazione di strutture a grigliato curvo in acciaio (gridshell). Esso considera tre casi di base assunti come riferimento: volta a botte, cupola parabolica e paraboloide iperbolico. Tali casi sono accomunati dal fatto di avere parte del bordo non vincolato (free-edge) e sono soggetti sia a una condizione di carico simmetrica che a una asimmetrica. I partecipanti al benchmark sono chiamati a modificare la geometria di base di uno o più casi di riferimento al fine di migliorare (ottimizzare) tre aspetti progettuali: prestazione strutturale, costruibilità e sostenibilità. Il peso di questi tre aspetti viene valutato tramite un’unica metrica prestazionale che li include tutti. Se da un lato i partecipanti sono chiamati a rispettare un certo numero di vincoli progettuali, dall’altro sono liberi di considerare qualunque soluzione progettuale li rispetti. La configurazione [ … ]

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