Alla scoperta del nuovo mondo: le costruzioni

Gherardo Canale, Project Engineer in Incide Engineering, racconta con un tuffo nella storia la nascita dell’acciaio.


 

Progredire significa avanzare, andare avanti. Da sempre l’umanità ambisce a questo: spingersi oltre i limiti pregressi verso nuove conoscenze. In ogni ramo dell’Albero del Sapere, il progresso può manifestarsi in diversi modi, a volte con esplosioni di creatività e innovazione, a volte con lenti miglioramenti che, strato su strato, creano solide basi per le generazioni successive.

Talvolta però nella storia si generano delle contingenze che determinano un vero e proprio punto di discontinuità tra il “prima” e il “dopo”. Il ramo del sapere si divide, lasciando spazio a una diramazione nascente, un capostipite di una nuova branca della conoscenza a partire dal quale tutto appare diverso.

Può avvenire, così, che un evento importantissimo per un ramo del sapere cada nell’oblio se paragonato a un altro fatto eccezionale, seppur localizzato a cinquemila chilometri di distanza. L’attenzione di tutti è infatti concentrata nel Nuovo Mondo in cui, alla fine di una lunga e sanguinosa guerra, è in procinto di nascere una super potenza mondiale. Sta per essere infatti firmata una dichiarazione di indipendenza che in seguitò diventerà “La Dichiarazione di Indipendenza” per antonomasia, sancendo una netta separazione tra il “vecchio” e il “nuovo” mondo.

La Gran Bretagna perde le sue colonie, nonostante l’ostinazione di Re Giorgio III. Perde potere. Perde credibilità. Rischia una nuova guerra con la Francia e procrastina le ostilità nel Nord America oltre misura, aggravando i problemi e i debiti nazionali.

Eppure, in questo contesto così difficile, nel cuore dell’Inghilterra, stava per nascere qualcosa di completamente nuovo, in grado di cambiare per sempre la storia dell’ingegneria strutturale e dell’Inghilterra stessa.

Coalbrookdale è un piccolo villaggio inglese situato a ridosso di una profonda gola dello Shropshire. Coal-brook-dale, il nome stesso del villaggio è più che sufficiente a sottolineare le caratteristiche di questo luogo:  Carbone-Vallata-Ruscello. Da sempre qui tutta la popolazione è coinvolta in attività minerarie e metallurgiche. Qui nasce la prima forma grezza di quello che un domani sarà considerato un elemento chiave di tutte le grandi strutture del mondo. La famiglia Darby ha messo a punto un sistema industrializzato e moderno per la produzione della ghisa, utilizzando il carbon coke.

Questo elemento è il fulcro della prima Rivoluzione Industriale inglese. È la leva della rinascita inglese. Del suo sviluppo. La ghisa (o “ferraccio”, come venne poi definito nell’Ottocento), viene prodotto qui ed esportato in tutto il Paese. 

C’è un problema, però. Un problema che l’umanità ha sempre dovuto affrontare in ogni angolo del mondo. Per spostarsi servono strade. Per alimentare l’economia serve connettere le persone. Creare infrastrutture per velocizzare lo scambio delle merci. Superare ostacoli. A volte questi ostacoli sono un bosco, a volte un monte, a volte un fiume.

In questo caso, è il fiume più lungo del Regno. Il Severn nasce in Galles, e proprio vicino a Coalbrookdale, in tempi geologici, ha scavato una gola profonda. Il commercio e l’esportazione della ghisa è rallentato. Attraversare il fiume trasversalmente sarebbe la cosa migliore, ma è complesso e rischioso.

I tempi però sono maturi per permettere un azzardo. Serve un ponte. Un ponte fuori dal comune, però. Non in mattoni. Non in legno. Un ponte nuovo. Il primo della storia. Il più grande. Un punto di discontinuità dal passato. La nascita di una nuova branca dell’ingegneria. Serve un ponte di ferro.

Abraham Darby III, ultimo erede della famiglia Darby e presidente della Coalbrookdale Company, decide di investire parte del suo patrimonio in questa impresa che resterà storica. L’investimento non sarà ripagato in termini economici, però lo renderà immortale assieme all’architetto scelto.

Thomas Farnolls Pritchard, architetto e ingegnere specializzato in ponti in legno: per primo, propone nel 1776 quello che in seguito sarà rinominato l’Ironbridge: il primo ponte in ferro al mondo.

Il “ferraccio” ha però un grosso problema rispetto all’acciaio: non resiste bene a trazione. Per queste ragioni il disegno deve rispettare sapienti regole derivate dall’esperienza nella progettazione di ponti in legno. Il suo disegno originale viene leggermente modificato in seguito alla sua prematura morte (non ha  mai visto il ponte realizzato), ma la struttura generale si mantiene invariata: un ponte in ferro a singola campata.

L’Ironbridge pesa 300 tonnellate e collega due sponde della stretta gola, distanti più di 30m tra loro. La tecnica di costruzione non sfruttava al massimo le caratteristiche dell’innovativo materiale (poteva essere ottimizzato), ma era solido, quello che serviva allo sviluppo del commercio e al trasporto di questo pesante materiale che veniva prodotto nel villaggio.

Questo progetto rappresenta la nascita di una nuova disciplina: l’ingegneria strutturale applicata all’acciaio. Una milestone che merita di essere celebrata e conosciuta da tutti gli ingegneri strutturisti e addetti ai lavori.

Il ferro, prima sottoforma di ghisa, si tramuterà in acciaio grazie alla limitazione al 2% di carbonio e alla capacità di legare altri materiali grazie al raggiungimento di temperature di fusione maggiori.

Fondere non basta però: bisogna anche fondare. Fondare una nuova scienza delle costruzioni.

Solo nel 1850 i primi precursori di questa materia formuleranno le proprie teorie. Primo tra tutti, nel 1850,  De Saint-Venant, con la sua Teoria delle Travi soggette a flessione. Poi la Teoria dell’Instabilità. E poi tutto il resto.

Per il primo ponte in acciaio si dovrà attraversare l’oceano, andando proprio lì dove veniva firmata quella dichiarazione di indipendenza il 4 luglio del 1776. Nuovamente in un periodo duro. All’epilogo di un’altra lunga e sanguinosa guerra intestina: la Guerra di Secessione americana.

Gli Stati, per essere veramente “uniti”, necessiteranno di un simbolo di rinascita. Un nuovo punto di discontinuità dal passato. Emulare i loro vecchi nemici 100 anni dopo. Rievocare la memoria della famiglia Darby e il genio di Thomas Farnolls Pritchard per costruire un’opera immortale.

Il tempo è maturo per la nascita del primo vero ponte in acciaio del mondo: il ponte di Brooklyn.

Quest’opera è eccezionale sotto tutti i punti di vista. Il ponte più lungo del mondo per l’epoca.

I tiranti in acciaio usati per la prima volta. La scoperta di una malattia prima sconosciuta. Una donna ingegnere forte e decisa dietro a questo capolavoro.

Molto da  raccontare.

Ma non questa volta. Magari la prossima.