Arti visive

Intriganti segreti di statica

di Marco Carminati


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4' di lettura

L’architettura è ricca di storie come questa. In Portogallo esiste un monastero la cui aula capitolare è caratterizzata da volte medievali particolarmente ampie e ardite. Si racconta che al momento di togliere le armature in legno che sostenevano la struttura, l’architetto-capocantiere allontanò i suoi operai e affidò la pericolosa operazione a una squadra di condannati a morte, fatti giungere per l’occasione. Nessuno, infatti, poteva prevedere il comportamento delle arcate una volta private dei sostegni sottostanti. Ma sappiamo che tutto andò bene, perché ancor’oggi i turisti si affollano tranquilli sotto le crociere dell’aula; e poi si narra che quei condannati a morte, una volta assolto il rischioso compito, ebbero cancellata la pena e salva la vita.

Ma perché volte, cupole e ponti lanciati nel vuoto riescono a stare in piedi? E perché torri e grattacieli (talvolta inclinati) non collassano sotto il loro peso e non vengono abbattuti dalla furia dei venti, degli uragani e dei terremoti?

Per avere risposte in merito bisogna rivolgersi alla categoria di professionisti che meglio conosce e custodisce i segreti della statica: gli ingegneri strutturali. Una di loro, l’americana Roma Agrawal, ha deciso di svelare i retroscena del suo mestiere, scrivendo un libro così brillante e coinvolgente da costringerci a rivedere i diffusi pregiudizi sulle doti letterarie degli ingegneri strutturali.

Costruire. Le storie nascoste dietro le architetture è un testo redatto con calda passione e adamantina chiarezza, ed è gremito di così tante informazioni sulla statica degli edifici da renderlo interessante e appetitoso nonostante la tecnicità della materia.

L’ingegnera Roma Agrawal è una sorta di enfant prodige: non ha ancora quarant’anni ma ha già contribuito alla costruzione di ponti ed edifici importanti. Basti dire che il suo esordio professionale è avvenuto a 23 anni fornendo i calcoli strutturali dello Shard di Londra, l’arditissimo grattacielo di 310 metri disegnato da Renzo Piano e inaugurato nel 2012. La passione per le costruzioni l’ha contagiata sin da bambina: la Agrawal ha giocato di preferenza con le gru in miniatura dei maschietti, oppure ha impilato uno sull’altro i mattonicini del Lego fino ad altezze vertiginose per vedere a che punto giungesse il collasso. E quando si è trovata a giocare con le bambole, si è concentrata sulla casetta in legno della Barbie che ha costruito con le sue mani. A scuola si è rivelata una tipica nerd, innamorandosi della fisica, della matematica e del cemento (che confessa di accarezzare spesso con notevole voluttà). E una volta giunta all’Università - frequentata a Oxford e a Londra - ha deciso di diventare ingegnere strutturale.

    Un ingegnere strutturale ha il compito di verificare che le strutture di un progetto architettonico stiano in piedi, usando matematica e fisica ed elaborando complicatissimi calcoli. Per la Agrawal si tratta un lavoro «incredibilmente diventente» e - con il libro - vuole chiaramente coinvolgerci nello “spasso”.

    Si parte da concetti molto semplici. Si comincia con la gravità che esercita sulle cose il proprio peso per compressione e per trazione; e si passa ai due modi principali concepiti dall’uomo per scaricare a terra il peso di un edificio, vale a dire i muri portanti e i telai, composti a loro volta da pilastri e travi (un tempo tronchi d’albero, poi colonne classiche e trabeazioni, e oggi strutture di calcestruzzo e acciaio).

    Ma quanto può resistere un pilastro o una trave alla compressione? Dipende dal peso che deve sopportare, dalla forma e dalla capacità di flessione. E anche dalle sollecitazioni del vento e dalle scosse di terremoto. L’ingegnere strutturale deve conoscere, calcolare, prevedere e testare tutto quanto, compreso il peso di chi frequenterà ogni giorno la struttura. È proprio il suo lavoro - necessariamente condotto in équipe per moltiplicare le garanzie - a rendere sicuro un edificio, più ancora del progetto dell’architetto. A questo proposito, la Agrawal ricorda che gli ingegneri devono saper penetrare i progetti degli architetti come una radiografia ai raggi X, ovvero devono capire come debba essere strutturato lo “scheletro” che permetterà all’edificio di resistere alla gravità e alle altre forze che lo metteranno alla prova. Talvolta, sorgono discussioni tra architetti e ingegneri, soprattutto quando servirebbe una colonna dove l’architetto ha lasciato uno spazio vuoto o, viceversa, dove viene inserito un sostegno che si rivela del tutto inutile alla stabilità della struttura.

    Poi, ci sono da calcolare gli imprevisti, rappresentati in particolare dagli attentati e dal fuoco. La Agrawal cita il caso drammantico delle Torri Gemelle di New York, per le quali gli ingegneri strutturali avevano già calcolato la resistenza all’impatto di un Boeing 707, il più grande aereo in servizio al tempo della costruzione. Purtroppo, nel 2001 a colpire le Torri non furono i Boeing 707 di trent’anni prima ma i più recenti Boeing 767, assai più grandi e con molto più carburante a bordo. Fu proprio l’immane incendio, provocato dal carburante esploso, a rendere incandescente l’acciaio dei pilastri e delle travature, e a far conseguentemente collassare le Torri. «Imparare dai disastri - dichiara apertamente Roma Agrawal - è fondamentale per l’ingegneria». E purtroppo di disastri, nel libro, se ne enumerano altri.

    Ma ci sono, per fortuna, anche tantissimi esempi di perfetto “successo” statico. Il libro ci rivela, ad esempio, i segreti della solidità del Pantheon e delle Cisterne di Istanbul, della cupola di Brunelleschi di Firenze e della Tour Eiffel di Parigi. Largo spazio è dato agli altissimi grattacieli, da quelli di Dubai a quelli di Kuala Lumpur, passando ovviamente per il “suo” grattacielo, ovvero lo Shard di Londra. Nel libro si parla ampliamente anche di ponti (con interessanti approfondimenti sul ruolo fondamentale dei cavi tiranti); e alcune pagine, particolarmente sentite, sono dedicate al ponte di Brooklyn, anche perché fu una donna, Emily Warren Roesling, a portarlo a compimento e ad inaugurarlo con una passeggiata solitaria in carrozza, accompagnata solo da un galletto vivo, simbolo della sua vittoria.

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