Tre anni fa la società Leapfactory ha commissionato allo studio Olivari Composite Engineering lo sviluppo di un loro progetto di bivacco in alta quota. Il tema raccoglieva tutte le prerogative strutturali che deve avere una barca a vela per navigare in tutti i mari del mondo. Nacque così il bivacco Gervasutti, montato a un’altezza di 3000 m sul massiccio del Monte Bianco.
Per la costruzione dei moduli del bivacco Gervasutti è stata scelta la costruzione in infusione utilizzando resina vinilestere, fibre di vetro multiassiali e anime di PVC espanso di varie densità spesse fino a 40 mm. Tutti i componenti realizzati in infusione sono stati assemblati utilizzando un adesivo metilmetacrilato. Il peso del guscio è di 11 kg per m2 e quello di un modulo assemblato di 400 kg. I moduli si montano su di una struttura longitudinale, chiamata “cassone”, ancorata alla roccia attraverso zampe regolabili in acciaio.
I primi due inverni trascorsi ancorato ad una parete di roccia e sommerso dalla neve fanno pensare che questa trasposizione di esperienza tecnica dal mare alla montagna si stia rivelando concettualmente corretta.
Il successo di questa prima realizzazione ha suscitato pertanto molto interesse e curiosità. Tra le varie richieste per realizzare altri bivacchi dello stesso tipo si è concretizzata quella del “North Caucasus Mountain Club”, che ha dato origine ad un nuovo progetto: il bivacco sul monte El’brus, la vetta più alta della Catena del Caucaso in Russia.
Il nuovo bivacco
In molti progetti spesso accade che, già nella fase di costruzione, nascano nuove idee per migliorarli. Così, quando i moduli del bivacco Gervasutti erano in costruzione, già si pensava a possibili innovazioni per diminuirne il peso e semplificarne la costruzione. Sotto il profilo strutturale, però, non erano necessari particolari aggiornamenti. Pertanto, anche il bivacco El’brus poteva essere realizzato con gli stessi laminati e le stesse strutture impiegate in precedenza. Ma la diversa composizione dei moduli in tre blocchi costituiti da 6 e 7 unità sviluppati per il nuovo progetto generava dei bivacchi più lunghi del bivacco Gervasutti, composto solamente da 4 moduli.
Inoltre, il blocco “Day”, composto da 6 moduli, aveva una fiancata interamente costituita da finestre e 4 moduli senza le paratie di supporto interne. Da qui la scelta di fare un nuovo modello per l’analisi ad elementi finiti del blocco “Day”, in particolare per verificarne deformazioni e tensioni nelle zone ritenute critiche, come la parte superiore e la fiancata con le finestre.
Nella fase preliminare del nuovo progetto una serie di dettagli costruttivi sono stati concordati con gli architetti della Leapfactory e il costruttore della Nayl Compositi. Tali dettagli sono finalizzati principalmente alla semplificazione della costruzione, ma sono stati introdotti nel nuovo modello FEM.
Durante la progettazione e la costruzione del bivacco Gervasutti le possibili sollecitazioni sulla struttura, da un punto fisico e meccanico, non erano tutte così evidenti, come non erano molti i dati disponibili sul comportamento dei materiali compositi alle basse temperature. Poiché i moduli, realizzati in semigusci, dovevano essere incollati tra di loro con l’adesivo strutturale della Plexus, Vaber Industriale, concessionario esclusivo per l’Italia dei prodotti ITW PLEXUS®, fece eseguire dei test a bassa temperatura su campioni di laminato incollati tra di loro, con risultati più che soddisfacenti: il temuto irrigidimento alle basse temperature dell’adesivo non ne abbassava le proprietà meccaniche.
Inoltre, vista la scarsa disponibilità dei dati meteorologici, per calcolare le sollecitazioni della neve e del vento ci si era affidati alle formule del regolamento per le costruzioni realizzate in alta montagna. Qualche semplice prova strutturale sul bivacco assemblato in cantiere aveva confermato le deformazioni previste.
Lo sviluppo
Forte di questi risultati, il progetto El’brus è stato sviluppato con gli stessi presupposti. Le principali differenze rispetto al Gervasutti consistono nell’utilizzo di flangie di accoppiamento tra i moduli più robuste e con un minor numero di viti di collegamento. Un nuovo pavimento è stato progettato per dare un contributo maggiore alla rigidità dei moduli. I travi, che costituiscono la spina dorsale del bivacco, molto più lunghi di quello del Gervasutti, sono realizzati in due pezzi per problemi di dimensioni e peso durante il trasporto.
Il sistema di ancoraggio tramite le zampe di acciaio, che aveva funzionato bene sul Gervasutti, è stato replicato anche per i bivacchi dell’El’brus.
I moduli del nuovo bivacco sono realizzati in un pezzo unico per semplificare la costruzione. Le parti incollate sono i pavimenti, le paratie interne, gli oblò, le porte, i tappi terminali e varie parti dei travi. I laminati, la densità e lo spessore sono rimasti quasi identici ovunque.
I moduli senza paratie hanno un laminato rinforzato e le flangie di collegamento sono rinforzate con fibre unidirezionali. Il peso medio teorico di un modulo è di 450 kg, che per il bivacco Gervasutti rappresentava il peso limite trasportabile dall’elicottero. La costruzione è stata fatta in stampi femmina con tecnica di infusione di resina vinilestere.
Nei prossimi mesi i componenti del bivacco verranno trasportati in Russia con dei camion, per poi raggiungere la vetta dell’El’brus in elicottero, in modo da completare questa spettacolare realizzazione.
di Luca Olivari – Olivari Composite Engineering, Italy
