Forze aggiuntive del ponte: Torsione e taglio
Quando si parla di progettazione di ponti, Si entra in un mondo fatto di forze e tensioni che vanno ben oltre la semplice compressione e tensione. Consideriamo ad esempio la torsione, che rappresenta una sfida particolare per gli ingegneri che progettano ponti sospesi. Immagina che il vento forte faccia sì che la carreggiata sospesa si muova come un’onda rotante. Questo fenomeno è proprio la torsione in azione.
È interessante notare come, nel caso del celebre Tacoma Narrows Bridge, i danni subiti siano stati causati proprio da questa forza. Tuttavia, ponti a volta e strutture a traliccio dei ponti a trave proteggono efficacemente da questa forza, mentre gli ingegneri dei ponti sospesi hanno sviluppato delle travi di rinforzo del piano stradale che eliminano gli effetti della torsione.
Ma nei ponti sospesi di estrema lunghezza, le travi da sole non sono sufficienti a proteggere dalla torsione. Gli ingegneri conducono test in galleria del vento su modelli per determinare la resistenza del ponte ai movimenti torsionali. Grazie a questi dati, vengono utilizzate strutture tralicci aerodinamiche e cavi diagonali per mitigare gli effetti della torsione.
Passando invece alla forza di taglio, immaginala come lo stress che si verifica quando due strutture fissate (o due parti di una singola struttura) vengono spinte in direzioni opposte. Se lasciata incontrollata, questa forza può letteralmente spezzare in due i materiali del ponte. Una semplice illustrazione di questa forza potrebbe essere infilare a metà in terra un lungo paletto e applicare una forza laterale contro il lato superiore del paletto; con la giusta pressione, riusciresti a spezzare il paletto in due. Questo è il concetto di forza di taglio in azione.
Prossimamente affronteremo una forza veramente distruttiva: la risonanza.