La sicurezza dei ponti

La tremenda notizia del 14 agosto circa il crollo del ponte Morandi a Genova solleva prepotentemente il problema della sorveglianza e della manutenzione delle costruzioni, non solo per le grandi infrastrutture.

Come per qualsiasi macchina, anche ponti ed edifici non sono eterni e richiedono sorveglianza e manutenzione costante. Si tratta non solo di adeguare le costruzioni ai nuovi standard, ma soprattutto di mantenere anche un controllo costante della sicurezza per gli utenti.

La sicurezza strutturale
A livello legale, il primo responsabile è il proprietario; nel caso dei ponti quindi in genere l’ente pubblico, il quale di solito si affida a specialisti ingegneri civili per garantire la sicurezza strutturale.

In dettaglio, di cosa si tratta? Le norme svizzere Swisscodes definiscono la sicurezza strutturale come «capacità di una struttura portante e dei suoi elementi di garantire la stabilità globale nonché una resistenza ultima sufficiente per le azioni da considerare nel rispetto dell’affidabilità richiesta». Una definizione piuttosto complessa. Nella pratica si tratta di impedire il crollo con una sicurezza sufficiente a chi utilizza le costruzioni, e ciò deve essere garantito per un determinato lasso di tempo definito «durata di vita», di regola 80 – 100 anni con un’adeguata manutenzione e senza significativi aumenti di carico.

In pratica: le azioni dovute al traffico e l’influenza degli agenti atmosferici, devono restare sempre al di sotto delle resistenze minime dei materiali, secondo un concetto probabilistico (vedere schema).

Chi non è ingegnere pensa spesso erroneamente che le riserve che impongono le norme siano eccessive. Non è così: il crollo di Genova e molti altri lo dimostrano.

Crolli improvvisi di questo tipo sono fortunatamente molto rari(1), in genere causati dalla somma di diversi fattori sfavorevoli, non sempre tutti chiaramente prevedibili. Impedire un crollo in modo assoluto è impossibile: è però indispensabile prendere provvedimenti per evitare collassi di tipo fragile e improvviso.

La robustezza
Perciò nelle norme svizzere vi è un ulteriore concetto importante da considerare per la sicurezza: la robustezza. Ciò significa che laddove ci siano elementi costruttivi particolarmente importanti per la stabilità generale, si devono prevedere elementi ridondanti quale riserva. Detto in parole tecniche, bisogna adottare sistemi iperstatici che facciano interagire in modo solidale tutti gli elementi costruttivi.

La validità di questo concetto è stata verificata nell’importante cedimento del viadotto autostradale di Wassen, avvenuta nel 1987. Il viadotto non è crollato grazie alla continuità delle travi e alla precompressione continua, nonostante l’abbassamento di 2 metri ca. di una pila a causa dell’erosione della sottostante fondazione situata nel letto della Reuss, ed è stata successivamente possibile la sua riparazione.

Nel caso del ponte Morandi, il sistema di ripresa delle forze è isostatico: i diversi elementi strutturali sono assemblati come una costruzione da «meccano»: il piano stradale è composto da travi collegate con cerniere Gerber, sospeso con pochi stralli obliqui avvolti in un bauletto di calcestruzzo, gli appoggi sulle pile inclinate sono molto snelli. Il cedimento puntuale di uno di questi elementi può provocare un collasso improvviso a catena. Dalle prime immagini sembra proprio che sia avvenuto un crollo di questo tipo.

Nella storia delle costruzioni i crolli sono purtroppo sempre stati presenti: dalle costruzioni romane alle cattedrali medievali, dai grandi ponti in ferro dell’Ottocento alla rottura per risonanza del ponte sospeso Tacoma, dal campanile di San Marco a Venezia fino alla diga di Malpasset in Francia, senza dimenticare le enormi distruzioni provocate dai terremoti.

Nel dopoguerra la grande diffusione della nuova tecnologia del calcestruzzo armato precompresso ha permesso la costruzione di enormi strutture che ora giungono alla fine del loro ciclo di vita. Una loro verifica e interventi di manutenzione straordinari sono quindi urgenti, specialmente sulle opere poco robuste dal punto di vista strutturale.

In Svizzera alcuni manufatti di quell’epoca sono già stati sostituiti come, ad esempio, il viadotto delle Cantine sull’autostrada A2 in prossimità di Capolago. Altri sono monitorati costantemente e vengono risanati con grandi difficoltà, mantenendo le strade aperte al traffico (pensiamoci ogni volta che vediamo un cantiere!).

Vi è inoltre da notare che dagli anni Sessanta ad oggi, sia in Svizzera sia in Italia, ci sono stati inasprimenti normativi non indifferenti nella definizione dei carichi: neve e vento sono stati aggiornati sulla base di rilevamenti statistici, il terremoto è stato inserito come situazione di rischio da considerare, l’aumento del traffico e dei mezzi pesanti è pure stato significativo.

A ciò dobbiamo aggiungere che l’invecchiamento del calcestruzzo e la corrosione nell’acciaio portano ad indebolimenti meccanici; inoltre anche i cedimenti delle fondazioni possono portare a situazioni pericolose, se non vengono monitorati.

Tutto ciò rende necessarie verifiche regolari sullo stato dei manufatti e sulla loro statica, che avvengono in genere ovunque in modo regolare, immagino anche per il ponte Morandi. Sembra infatti che ci siano stati da tempo segnali di allarme da parte di specialisti, purtroppo non considerati tempestivamente dalla politica.

Non sta a me fare qui un esercizio di ingegneria forense (2). Ci sarà molto lavoro per i periti. E sarà anche difficile riprendersi dall’immane tragedia di perdite umane.

Lessons learned
Che lezione trarre da questo evento tragico? Che la prevenzione è indispensabile per qualsiasi costruzione ed è in primis di competenza del proprietario, il quale deve consultare, e soprattutto ascoltare, gli specialisti. Ogni ente pubblico e privato non deve poi dimenticare che sono necessari sufficienti investimenti regolari anche per il mantenimento dell’efficienza portante di tutte le costruzioni.

Articolo apparso su espazium.ch

 


Note

1.  https://www.nzz.ch/panorama/bruechige-bruecken-ld.1411428

2. L’Ingegneria Forense applica i principi e i metodi scientifici dell’Ingegneria alla soluzione dei problemi tecnici in ambito giudiziario. Per sua natura, essa coniuga l’Ingegneria con la Giurisprudenza, ovvero la Tecnica con il Diritto. Al contrario di quanto è accaduto per la Medicina Legale, già ampiamente riconosciuta dalla comunità scientifica e da quella professionale, l’Ingegneria Forense ha avuto pieno riconoscimento solamente una ventina d’anni fa negli Stati Uniti d’America e muove appena i primi passi in Europa.

Tale disciplina investe tutti i campi dell’Ingegneria: accanto al più noto settore civile (rivolto ai dissesti, ai crolli, all’estimo, all’edilizia), esiste un settore industriale denso di attività forensi importantissime come, ad esempio, quelle riguardanti l’ambito meccanico, quello chimico e quello elettrico.

By |2018-08-20T22:01:19+00:0020.8.2018|Ingegneria, Scritti di lavoro|0 Comments