STEP #04 - Il principio fisico

I triangoli rigidi garantiscono la robustezza locale, mentre le geodetiche formate dai loro lati distribuiscono gli sforzi locali sull'intera struttura. La cupola geodetica è l'unica struttura costruita dall'uomo che diventa proporzionalmente più resistente all'aumentare delle dimensioni. Fra tutte le strutture costruite con elementi lineari, la cupola geodetica è quella con il massimo rapporto fra volume racchiuso e peso (massimo volume con il minimo peso). Durante la costruzione di una cupola geodetica c'è un momento in cui la struttura raggiunge la "massa critica" necessaria e si assesta distribuendo i carichi.

Esistono dei criteri di progettazione basati sull'adattamento di solidi platonici, come l'icosaedro: essenzialmente consistono nel proiettare le facce del solido sulla superficie della sfera che lo circoscrive. Non c'è un modo perfetto di eseguire una simile operazione: il risultato è una soluzione di compromesso basata su triangoli e geodetiche solo approssimativamente regolari. Il progetto di geodetiche si può estendere a superfici di forma qualsiasi, purché curva e convessa; in questi casi però si rende necessario calcolare separatamente ogni trave della struttura.

Non esistono progetti standard di cupole geodetiche pronti, da scalare dimensionalmente secondo le necessità, ma ogni cupola deve essere progettata da zero in base alle dimensioni, alla forma e ai materiali. A causa delle difficoltà di progetto delle cupole geodetiche i costruttori tendono a standardizzarle e a costruire solo pochi modelli di dimensioni prefissate.

Tuttavia le costruzioni geodetiche presentano anche degli svantaggi: le loro reazioni agli stress sono molto diverse. A tutt'oggi il comportamento delle forze di trazione e compressione nelle varie strutture geodetiche non è ancora ben compreso: perciò gli ingegneri edili tradizionali potrebbero non essere in grado di predire adeguatamente la stabilità e la sicurezza di queste strutture.

Bibliografia:

(Wordssidekick 2018): Come funzionano le cupole geodetiche, https://it.wordssidekick.com/how-geodesic-domes-work-24823 <ultimo accesso 02/12/2021>

(Wikipedia 2021): Geodesic dome, https://en.wikipedia.org/wiki/Geodesic_dome <ultimo accesso 02/12/2021>