domenica 18 aprile 2010

Prima del Ponte, forse ......





 nota pubblicata nel 2009 su Mezzoeuro

Le ultime notizie sul Ponte di Messina si rincorrono. In soli tre giorni dal 16 al 18 Aprile apprendiamo dai giornali:
16 Aprile: Il Sindaco di Reggio Calabria, Giuseppe Scopelliti  a Roma dichiara che il ponte sullo Stretto di Messina puo' aspettare e le risorse per la costruzione dell'opera-simbolo del governo Berlusconi possono essere impiegate per affrontare l'emergenza del terremoto in Abruzzo. Si dice d'accordo con l'ipotesi da piu' parti ventilata di rimandare alcune grandi opere per affrontare l'emergenza del sisma. "Rispetto alla grande tragedia dell'Abruzzo facciamo tutti un passo indietro".
17 Aprile: Si chiude il contenzioso sullo stop alla realizzazione del Ponte sullo stretto di Messina deciso a ottobre del 2006. L’accordo è stato «siglato tra Stretto di Messina Spa, rappresentata dall’amministratore delegato Pietro Ciucci, e Eurolink (l'associazione temporanea di imprese, contraente generale per la progettazione e realizzazione del Ponte sullo Stretto di Messina), rappresentata dal presidente Carlo Silva». Si può così  avviare la progettazione esecutiva del Ponte da presentare entro il primo semestre 2010. "Si tratta indubbiamente – commenta il ministro Altero Matteoli – di un ulteriore ed importante passo in avanti verso la realizzazione del manufatto, che il governo ha inserito tra le opere prioritarie". L’accordo tra la società Stretto di Messina ed il general contractor Eurolink, afferma il ministro delle Infrastrutture e dei Trasporti, "supera innumerevoli e pesanti divergenze insorte dopo lo stop inferto all’opera da parte del precedente governo, evita l’esborso di ingenti somme di denaro e consente di procedere speditamente sul programma che il governo si è dato." " Vengono, infine confermati i tempi per l’avvio dei lavori previsto non oltre la seconda metà del 2010 e la loro conclusione dopo sei anni".
18 Aprile: L'assessore regionale all'Urbanistica, Michelangelo Tripodi dichiara "Ma che razza di Governo e' questo? Vuole fare il Ponte in una zona ad alto rischio sismico mentre l'Abruzzo è martoriato da terremoto. Quanto sta accadendo - ha detto - è di una gravità assoluta. Perfino il sindaco di Reggio Calabria -Giuseppe Scopelliti - noto fautore del Ponte, si è unito a quanti pongono il problema comunque di sospendere le procedure per la realizzazione dell'opera".


Ritorna, quindi, alla ribalta il dibattito attorno al Ponte sullo Stretto. Tutti parlano dei problemi a costruirlo in una zona altamente sismica. Cominciamo allora con riepilogare i dati dimensionali più importanti e che serviranno in parte per  meglio comprendere alcuni ragionamenti sul funzionamento del ponte.

 

Luce della campata centrale: 3.300 m; Luce delle campate laterali: 180 m; Lunghezza impalcato sospeso: 3.660 m; Larghezza complessiva dell'impalcato: 60 m; Escursione dei giunti di dilatazione: ± 3,4 m; Peso strutturale totale dell'impalcato: 70.500 tonnellate, pari a circa 300 kg/mq;  Altezza sul livello del mare: 70 m in mezzeria e 64,35 m in prossimità torri; Corsie stradali: 3 (+ 1 corsia d’emergenza) per senso di marcia: Corsie ferroviarie: 2; Altezza delle torri: 376 m (sul livello del mare; Peso delle torri: 54.100 tonnellate (ciascuna); Volume delle fondazioni delle torri: 72.400 - 86.400 metri cubi; Profondità delle fondazioni delle torri: 12 metri; Diametro dei pozzi per le fondazioni  in Sicilia: 2 plinti circolari da 55 metri; Diametro dei pozzi per le fondazioni  in Calabria: 2 plinti circolari da 48 metri; Collegamento tra i due pozzi: una trave della sezione di 18 x 15 metri; Area dei cavi portanti: 4x1 metro quadrato (diam. 1,2 m); Interasse tra le coppie di cavi: 52 m; Peso complessivo dei cavi principali: 166.600 tonnellate; Diametro dei cavi: 1,24 m; Lunghezza dei cavi tra i due ancoraggi: 5.300 m; Numero. di funi per cavo: 88 funi da 13,5 cm ciascuna; Totale di fili nelle funi per cavo: 44.352 fili elementari del diametro di 5,38 mm: Tipo di acciaio delle funi: armonico trafilato e zincato a caldo per immersione; Resistenza a rottura del cavo maggiore di: 1.770 Newton per millimetro quadrato: Volume dei blocchi di ancoraggio in Sicilia: 291.000 metri cubi; Volume dei blocchi di ancoraggio in Calabria: 230.000 metri cubi; Profondità dal piano di campagna: fino a 50 metri; Resistenza a scosse di terremoto: 7,1 gradi della scala Richter;  Raffiche di vento in direzione trasversale: 216 km/h; Velocità di Flutter: oltre 80 m/sec.

Il Ponte attualmente più lungo del Mondo è lo Akashi Kaikyo sulla giapponese Kobe-Naruto Route ed ha la luce centrale di 1991 metri su una lunghezza totale del ponte di 3911 metri. La campata centrale di questo ponte rappresenta, quindi, il 60% circa di quello del Ponte di Messina. Ciò significa che non si possono fare facilmente paragoni logicamente sostenibili con opere di simili dimensioni e la sperimentazione e la ricerca diventano importantissime. In ogni caso se consideriamo le dimensioni dell'impalcato centrale (3300 metri di lunghezza, 60 metri di larghezza ed un'altezza attorno alla decima parte della larghezza) e, per realizzare un modello in scala, si tramutano i metri in millimetri, si otterrà una di quelle fettucce metalliche arrotolabili da carpentiere lunga poco più di tre metri, larga attorno al centimetro e spessa un millimetro.  Anche se sembra paradossale, con questo paragone, si comprende facilmente come ci si trovi di fronte ad una struttura estremamente snella su cui non sono tanto gli effetti sismici a destare preoccupazione (restano sempre importanti) ma lo sono invece gli effetti dinamici prodotti dall'azione del vento. Lo aveva fatto già notare Pierluigi Nervi, il grande ingegnere-architetto che ha progettato opere come la sala che porta il suo nome a Città del Vaticano, che partecipando al primo concorso per la progettazione del Ponte di Messina, scriveva "ogni mio sforzo è stato diretto ad eliminare quello che si è manifestato essere il vero punto debole dei grandi ponti sospesi, ossia la scarsa stabilità laterale degli impalcati nei riguardi delle azioni orizzontali indotte dal vento. Il rapporto  tra la larghezza dell’impalcato e la sua lunghezza è già prossimo ad un valore limite nei maggiori ponti sospesi finora realizzati; nel caso presente sarebbe stato molto al di sotto di tale valore, sicchè lo schema tradizionale di ponte sospeso con funi parallele doveva essere necessariamente abbandonato. Riflettendo sul problema di una intrinseca stabilità trasversale dei cavi e per conseguenza dell’intero impalcato, mi convinsi che tale stabilità sarebbe stata ottenuta in modo del tutto spontaneo qualora i due cavi anzichè paralleli fossero stati disposti in modo da formare delle curve sghembe, con un andamento pressochè parabolico sia nella proiezione verticale sia nella proiezione orizzontale.” Il suo progetto fu scartato e si preferì un altro progetto altrettanto geniale redatto da Musmeci. Seguirono poi altri progetti fino all'attuale.


L'anno scorso il prof. Remo Calzona pubblica il libro "La ricerca non ha fine - Il Ponte sullo Stretto di Messina (Dei - Tipografia del Genio civile, luglio 2008) ". A lui, prima l'Anas (1986) poi il Governo (2002),  hanno affidato la presidenza del Comitato Tecnico-Scientifico per la verifica della fattibilità della grandiosa opera del Ponte sullo Stretto. L'Università della Calabria era rappresentata in questo CTS dal prof. Raffaele Casciaro, ordinario di Scienza delle Costruzioni ed esperto di problemi di instabilità delle strutture e di meccanica computazionale. Il libro presenta uno studio recente sulle criticità del progetto vigente e cogente del Ponte (2002). Il rapporto introduce anche una nuova proposta progettuale, prospettata da Calzona e collaboratori dopo l’approvazione del preliminare oggi in vigore (2004): essa modifica radicalmente il disegno del ponte, abbandonando l’idea di campata unica da 3.300 metri, per reintrodurre l’ipotesi dei pilastri nello Stretto per una campata centrale più limitata (2000m) e riposiziona il manufatto, anche rispetto alle due sponde (sposta verso sud gli attacchi a terra, lievemente in Calabria, più marcatamente sulla sponda siciliana). Non consiglio l'acquisto del libro ai non addetti ai lavori oppure a chi non è seriamente interessato alla problematica perchè esso è indubbiamente uno studio tecnico-scientifico destinato prevalentemente ad ambienti accademici e professionali. Non è quasi per nulla curata la reinterpretazione comunicativa degli esiti dello studio, talvolta presentati solo sottoforma di diagrammi, grafici o espressioni analitiche, con pochissimi commenti. Si documenta come  i materiali da costruzione oggi disponibili, attesa la luce estrema del ponte e l'eccessiva lunghezza dei cavi portanti, prospettano un sistema strutturale principale (funi-torri-impalcato-pendini verticali) estremamente pesante, che finisce per dover soprattutto sorreggere se stesso. Ulteriori fatti critici derivano dalle tipologie dei collegamenti tra le diverse parti del manufatto che devono essere assemblate esclusivamente a mezzo di saldature e risulterà di conseguenza pericolosamente vulnerabile alle rotture per sollecitazione di fatica. Ma soprattutto, il prof. Calzona avverte che il ponte, similmente a quanto avvenuto al ponte sullo Storebaelt in Danimarca, potrebbe patire il fenomeno del cosiddetto "galloping", che provoca una deformazione del nastro d’asfalto causata dal vento e il Ponte di Messina rischierebbe di essere chiuso anche 100 giorni l’anno proprio a causa del vento. Altro possibile effetto aeroelastico potrebbe essere il flutter (vedi riquadro per approfondire il significato di questi termini). Calzona propone allora quale soluzione all’irrealizzabilità dell’attuale progetto-ponte il nuovo progetto, per altro simile, con campata centrale minore (2000 metri) e torri nello Stretto. L'abbandono della megacampata di 3300 metri riduce una serie di problemi strutturali, migliora gli effetti sismologici e, in parte, idrogeologici.

Queste conclusioni e l'intervista rilasciata al quotidiano Repubblica (precisamente ad Antonello Caporale) il 29 Novembre 2008, non piacciono certo alla Società Stretto di Messina che risponde tramite argomentazioni tecniche del prof. Giorgio Diana, ordinario di Modellistica e Simulazione dei Sistemi Meccanici al  Politecnico di
Milano e Direttore della Galleria del vento dello stesso Politecnico. “Calzona – argomenta Diana su Progetto&Pubblico di Febbraio 2009- si riferisce ai problemi del ponte sullo Storebaelt, che, secondo lui, ha avuto oscillazioni dovute al fenomeno del cosiddetto “galoppo”. Affermazione questa non corretta per la seguente ragione: non appena terminato il ponte, si sono in effetti verificate delle oscillazioni sull’impalcato del ponte stesso, dovute a distacco di vortici, non a galoppo. I progettisti avevano preventivato la possibilità di questo tipo di fenomeno, tanto è vero che avevano previsto un intervento consistente in deflettori aerodinamici posti sugli spigoli dell’impalcato per eliminare il distacco di vortici. Tali dispositivi sono tuttora installati e lo Storebaelt non ha problemi di vibrazioni dovute all’eccitazione del vento. In questo caso il know-how attualmente disponibile non ha fatto fallire l’uomo. Sempre secondo il professore, se soffia il vento, il ponte potrebbe chiudere anche 100 giorni all’anno. Ma il ponte sullo Stretto è l’unico fra i ponti sospesi di grande luce che ha delle barriere per proteggere il traffico dal vento. La chiusura del ponte non è, quindi, prevista se non per eventi eccezionali (velocità del vento superiore a 110 km/h), che si possono verificare con cadenza più che decennale, in media meno di un’ora l’anno. Per venti intensi (dell’ordine di 90 km/h), che si possono verificare alcune ore all’anno, ci saranno prescrizioni sulla velocità massima dei veicoli telonati (né più né meno di quanto avviene nelle medesime condizioni sulle autostrade che conducono al ponte). Calzona cita, infine, il flutter come problema per il ponte sullo Stretto per effetto della sua campata di 3300 mt. Il flutter, noto fin dagli albori dell’aeronautica, in quanto provocava vibrazioni flessotorsionali sulle ali, fino alla loro rottura, è un fenomeno che si può verificare anche sugli impalcati dei ponti sospesi ed è attualmente un fenomeno molto ben conosciuto dalla comunità scientifica. Ma il ponte sullo Stretto è stato disegnato con un profilo aerodinamico di impalcato in modo da essere esente da questo fenomeno fino a velocità del vento di 90 m/s, ossia oltre 300 km/h, velocità del vento che non si può mai verificare sullo Stretto. Infatti la massima velocità che può attendersi sul sito nell’arco di 2000 anni è di 200 km/h. Peraltro la massima velocità registrata in oltre venti anni di monitoraggio è stata di 128 km/h, raggiunta il 24 novembre del 1991 alle ore 6.10 del mattino. Come commento finale, vorrei manifestare la mia meraviglia per le affermazioni di Calzona, che conosco e apprezzo per la sua competenza nei settori della sua disciplina. La meraviglia nasce dal fatto che, personalmente, ho presentato al Comitato Tecnico Scientifico del Ponte sullo Stretto, da lui presieduto, tutti gli studi sperimentali ed analitici che sono stati fatti per dimostrare quanto il ponte sullo Stretto avesse un comportamento molto buono all’azione del vento, se confrontato ad esempio con il ponte attualmente più lungo al mondo, cioè l’Akashi in Giappone e come fosse esente da problemi di galoppo e flutter denunciati da Calzona. Del resto tutta la comunità scientifica internazionale - e posso citare i nomi più famosi: Kareem e Jones (Americani), Miyata, Matsumoto, Ito, questi ultimi giapponesi che hanno collaborato alla progettazione del ponte Akashi - riconosce la grande validità del progetto del ponte sullo Stretto, quale disegno aerodinamicamente innovativo per la risoluzione dei problemi dovuti all’azione del vento sui ponti di grande luce. Da ultimo, riprendendo la filosofia di Calzona che dice che l’uomo è fallibile, questa è proprio la ragione per cui non è stata scelta l’opzione di mettere le torri in acqua nello Stretto, viste le notevoli incertezze che si hanno ancora oggi per costruire una fondazione a 100 m di profondità, nelle acque dello Stretto, soluzione, che sempre nel suo articolo, Calzona invece, suggerisce”.

Chi ha ragione fra Calzona e Diana? Non sarebbe opportuno approfondire ulteriormente gli aspetti da loro sollevati? Nel frattempo potremmo dare maggiore spinta all'aiuto all'Abruzzo, potremmo migliorare il sistema viario calabrese e siciliano per renderlo più adeguato ad un'opera così ambiziosa e capace di assorbire grandi volumi di traffico che adesso è impossibile portare in corrispondenza dello Stretto, potremmo adeguare sismicamente il patrimonio immobiliare calabrese e siciliano, etc.

Un'opera come il Ponte di Messina è troppo significativa per abbandonarla, ma bisogna anche inquadrarla in un contesto che la renda infrastrutturalmente ed economicamente efficiente ed efficace.

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