PARTE III.

Con le prime due parti dell’articolo abbiamo visto che il progresso delle tecniche costruttive è stato sostanzialmente influenzato da motivi storici indipendenti dall’evoluzione in campo edile, ad iniziare dalla scomparsa del De Architettura di Vitruvio che, a seguito della caduta dell’Impero Romano, condusse all’oblio della tecnica di confezionamento del calcestruzzo ed all’imperioso avanzare delle strutture in muratura portante; nel contempo, abbiamo anche scoperto che in tale ultimo caso le metodologie costruttive subirono una forte influenza religiosa la quale produsse l’iniziale introduzione dello stile romanico, forte e massiccio ad evidenziare l’incrollabile fede nella cristianità, a la sua successiva evoluzione verso lo stile gotico conseguente alla necessità di innalzamento dell’uomo verso Dio.
Ma anche tale periodo, della durata di 13 secoli intercorsi tra la scomparsa del calcestruzzo e la sublimazione dello stilo gotico, ben presto sarebbe stato soppiantato da un’altra rivoluzione oramai alle porte che avrebbe presto cambiato nuovamente, e radicalmente, la struttura societaria proiettandola verso l’attuale concezione moderna.

In effetti, nel XVIII secolo - in virtù di una serie di fortuite combinazioni di eventi legati a cambiamenti sociali, tecnici e culturali connessi con la Rivoluzione Industriale – ebbe inizio il periodo fortunato dell’acciaio ovvero di un materiale noto sin dall’antichità e che ben presto si sarebbe imposto ovunque; nel contempo, alla fine dello stesso secolo si assistette alla fortuita (ri)scoperta del calcestruzzo ad opera dell’inglese Smeaton - proprio per non aver rispettato le regole contenute nel De Architettura - anche se in realtà ci vollero altri cento anni prima di vedere la prima vera struttura in cemento armato: la Chiesa Saint Jean de Montemartre progettata da Anatole de Baudot (figura 1) e realizzata nel 1897.

Figura 1: la Chiesa di Montemartre

Per quanto riguarda l’acciaio occorre considerare che le prime “vere” applicazioni nell’edilizia furono dovute a tre eventi fondamentali che consentirono l’ampia diffusione di tale materiale e il concomitante abbattimento dei costi di produzione di un fattore 10:

• l’utilizzo del carbon coke come combustibile al posto del tradizionale carbone da legna;
• l’introduzione della tecnica del puddellaggio nel 1794;
• l’introduzione del convertitore Bessmer agli inizi dell’Ottocento,

In realtà, occorre considerare che furono gli effetti della Rivoluzione Industriale ad influenzare l’evoluzione tecnica nella produzione dell’acciaio, considerato che la diffusione delle idee liberali dall’Inghilterra a tutta l’Europa si tradusse in un rapido miglioramento della qualità della vita, in un conseguente incremento demografico e nella crescente necessità di ampliamento delle vie di comunicazione che con Napoleone Bonaparte assunsero un duplice ruolo commerciale e strategico. In questo modo il secolo XIX fu testimone della costruzione di numerosi ponti dei quali il capostipite può essere considerato l’Iron Bridge (figura 2) realizzato nel 1779, in soli tre mesi, in ghisa.

figura 2: l'Iron Bridge

La vera gloria insita nella rapida proliferazione dei ponti è però dovuta alle metodologie costruttive iniziali le quali affidavano il dimensionamento teorico delle strutture alla ripetizione periodica del concetto del triangolo: un elemento strutturale semplice, e nel contempo efficace, nel quale ogni singolo componente lavora unicamente a compressione (puntone) o a trazione (tirante) essendo connesso tramite sole cerniere (collegamento a taglio), soggetto all’azione delle sole forze assiali e che può essere risolto ricorrendo alle sole equazioni della statica (SF_x= 0; SF_y= 0; SM = 0).

Figura 3: gli archi a tre cerniere della Stazione Centrale di Milano

Così, mentre un celebre esempio dell’evoluzione del triangolo è fornito dagli enormi archi a tre cerniere costituenti l’ossatura strutturale della Stazione Centrale di Milano del 1931 (figura 3), l’acciaio iniziò il suo periodo fortunato - a scapito del calcestruzzo e delle oramai imperiture murature portanti -  soprattutto grazie all’opera di uomini come Boltoun e Watt che nel 1801 costruirono la Filanda di cotone a Manchester: la capostipite delle moderne strutture in acciaio costituita da un telaio realizzato mediante l’adozione di travi a doppio T.

Figura 4: comportamento delle travi a flessione

La grandiosità dell’opera di Boulton e Watt è leggibile nella perfetta corrispondenza tra gli elementi strutturali a doppio T da loro utilizzati (figura 4), in assenza di qualunque supporto teorico, e le moderne conoscenze del comportamento degli elementi inflessi nei quali si assiste ad una centrifugazione delle masse in relazione alla reale distribuzione degli sforzi di compressione (massimizzati all’estradosso), di trazione (massimizzati all’intradosso) e del taglio (massimizzato lungo l’asse neutro); in questo modo, anticipando i calcoli teorici di diversi decenni, i due progettisti realizzarono le travi e i pilastri spostando le masse sui bordi superiore ed inferiore (ali) collegati a loro volta da un’anima mediante saldatura.
Ma, mentre l’acciaio soppiantava lentamente e progressivamente le tradizionali tecniche costruttive basate sull’uso sapiente del mattone e della pietra, le opere in muratura portante dovevano ancora colpire l’immaginario collettivo con quello che sarebbe stato il loro colpo di coda: la costruzione del celeberimo Monadnock Building di Chicago del 1891.
http://magazine.darioflaccovio.it/2012/02/06/dai-calcestruzzi-dell’antica-roma-alla-moderna-geotecnica-terza-parte/