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Ingegneria

Il Ponte Leonardo da Vinci- Un esemplare di Arte Applicata

L’articolo che segue e’ stato scritto da Tormod Dyken, Gestione delle Strade Pubbliche Norvegese, reparto ponti
e-mail: tormod.dyken@vegvesen.no

Nel comune di As, circa 20 km fuori di Oslo, e’ situata una struttura speciale, dato che e’ allo stesso tempo un ponte pedonale ed una scultura.

Rende possibile a pedoni e ciclisti di traversare la strada E18 in senza pericolo, ed offre anche a chi e’ in auto la piacevole visione di bellissimi archi. Il ponte sembra piu’ il prodotto di un artista che di un ingegnere, anche se sono state necessarie sia ingegneria che creativita’ per materializzare il concetto.

Durante una mostra delle opere di Leonardo da Vinci l’artista norvegese Vebjorn Sand ebbe l’idea di trasformare l’originale concetto di ponte di Leonardo in un ponte piu’ piccolo, per pedoni. Il concetto di Leonardo era un grandioso ponte in pietra che avrebbe traversato il Corno d’Oro, l’estuario a forma di corno che divide la citta’ di Istanbul Europea. La struttura, con la sua campata di 234 metri e 40 metri sul livello dell’acqua in altezza sarebbe stata una delle grandi meraviglie del mondo, se fosse stata eseguita.

Il concetto originale del ponte di Leonardo

Il concetto data del 1502 quando il Sultano Bayazet II considero’ il rimpiazzamento di un ponte galeggiante in legno che traversava il Corno d’Oro con uno piu’ permanente. Leonardo in una lettera gli fece la proposta per un ponte in pietra e incluse anche la descrizione su come costruirlo. In combinazione con un piccolo disegno che mostra la planimetria e l’elevazione, e’ possibile farsi un’idea dei principi di costruzione del ponte. Nei nostri giorni furono fatte delle ricerche che arrivarono alla conclusione che tecnicamente la costruzione del ponte sarebbe stata fattibile. In tutti i casi il Sultano probabilmente non ebbe il coraggio di realizzare il progetto, oppure lo considero’ troppo costoso-per cui, il ponte non fu mai costruito.

Anche se non fu mai costruito, il concetto del ponte in se’ e’ affascinante. La campata del ponte sarebbe stata la piu vasta costruzione fatta fino ad allora. Per comprendere la magnitudine del progetto si deve considerare che a quei tempi il ponte piu’ lungo aveva una campata di 37.5 metri, ed anche alla fine dell’era dei ponti in pietra, all’inizio del 20esimo secolo, la campata piu’ lunga era di soli 90 metri-Friedensbruke (1905),Plauen, Germania.

Oggigiorno il Ponte sul fiume Wuchao (1990) nella provincia cinese di Hunan, con campata di 120 metri, e’ il piu’ lungo ponte con l’arco in pietra del mondo.

Il ponte di Leonardo non solo era una vasta struttura, ma anche una struttura di forma bellissima-e la forma ha scopi precisi. Il sistema portante di base consiste in tre archi; uno verticale che porta il peso verticale e due inclinati- uno a ciascun lato. L’arco verticale, con la proporzione tra la sua altezza e la campata di 1:6, sembra seguire la linea di spinta. Tuttavia, la larghezza necessaria del ponte sarebbe risultata molto snella per quel che riguarda la portata laterale. Per arrivare ad una stabilita’ laterale, Leonardo doto’ il ponte di archi inclinati, dando al ponte il suo aspetto caratteristico.

L’interpretazione dell’artista

Il ponte in legno di As in Norvegia non deve essere visto come un modello in scala del concetto di ponte di Leonardo, ma come un’interpretazione dello stesso costruita in legno. L’artista Vebjorn Sand e’ rimasto affascinato dalla creativita’ rinascimentale e in particolare dall’audacia e bellezza del concetto del ponte di Leonardo. Lo ha studiato a fondo ed e’ stato la forza motrice per la materializzazione dell’idea di un reale ponte in legno. La cooperazione tra l’artista e la Gestione delle strade pubbliche norvegese, il fabbricante del Glulam, gli architetti e il consulente in ingegneria hanno fatto si’ che i principi base del concetto fossero tradotti in un modello in legno di bellissima forma.

La forma del ponte pedonale segue fedelmente il corso delle linee del piccolo disegno di Leonardo, ma in modo piu’ pronunciato. L’uso del legno laminato e incollato richiede una struttura piu’ minimalista e leggera-in realta’ una nuova struttura. Tuttavia la struttura eseguita con il nuovo e moderno legno glulam possiede tutti gli elementi principali della struttura dell’antico ponte in pietra; la strada del ponte, che digrada ai lati, risulta in una elegante volta sopra gli archi. L’arco portante centrale regge il carico verticale e gli archi inclinati forniscono la stabilita’ laterale-proprio come nel concetto in pietra di Leonardo.

Il ponte di legno
Il bilanciamento statico del ponte consiste in tre archi senza perni in legno glulam di sezione arrotondata e triangolare decrescente dalle due arcate di sostegno all’apice. Le teste dei sostegni sono fissate da aste saldate in acciaio. L’arco centrale e’ costituito da quattro segmenti, gli altri due sono di segmenti d’albero, connessi rigidamente con lastre d’acciaio scanalate e chiodi senza testa. Gli archi rappresentano un grande esempio delle varie possibilita’ nella modellazione del legno glulam. La complessa superficie degli archi e’ stata specificata dalle coordinate di un reticolo metallico di 150x1150mm di superficie, e da queste il legno e’ stato plasmato da una macchina molatrice con l’aiuto del computer.

La strada del ponte e’ retta dall’arco principale al centro e segue la forma convessa degli archi. Ai due lati, c’e’ un digradamento, come indicato dal disegno di Leonardo e il sostegno necessario e’ dato da slanciati piloni in acciaio. L’uso di travi laminate al glulam sul ponte rende possibile seguire le levigate linee del concetto.

Le travi sono pre-curvate e fissate insieme da robuste sbarre in acciao pre-stressate, che formano un nastro continuo. La strada e’ ricoperta di una membrana impermeabile e di rivestimento elastico. Il ponte e’ molto esposto alle intemperie dato che non ha strutture che lo proteggono. Rivestimenti in metallo, ricoperture in plastica, pannelli in legno eccetera furono scartati tutti per ragioni estetiche, lasciando per cui come sola opzione quella della protezione chimica per ottenere una durata operativa ragionevole.

Tra le alternative di carattere chimico, il creosote fu scartato per ragioni ottiche(troppo scuro) e il trattamento CCA per ragioni di protezione dell’ambiente, quindi rimasero un numero di soluzioni eco-amichevoli per compensare effetti minori e la mancanza di esperienza prolungata.

I sistemi applicati furono:

1) ogni singola lamella negli archi e’ trattata con Scanip, che e’ un agente libero del metallo pesante di categoria AB, cioe’ non raccomandata per il contatto con il terreno

2) gli elementi degli archi incollati e molati sono trattati a pressione con Ultrawood, che e’ un’emulsione cera a base di acqua che rende le superfici impermeabili

3) per evitare ulteriore ingresso di acqua, la struttura finita e’ stata fornita di due mani di macchia idrorepellente con un po’ di pigmento. Il trattamento verra’ ripetuto con intervalli di qualche anno

4) Per un’ulteriore protezione agli archi in glulam, che sono molto esposti al maltempo, sono state inserite delle barre di boron in fori pre-trapanati vicino ai travi portanti. Queste barre sono inattive finche’ il legno rimane asciutto, ma con l’ingresso di umidita’ il boron si scioglie e previene il marcimento localmente. Le barre di boron devono essere regolamente ispezionate e se necessario rimpiazzate.

Le leggi per il disegno dei ponti in Norvegia richiedono una durata di 100 anni per tutti i ponti-inclusi quelli in legno. Anche con gli accorgimenti elencati qui sopra, questa legge non puo’ essere osservata. Per questo ponte e’ stata estimata una durata di 40 anni senza alcun lavoro di ricostruzione. Tuttavia per considerazioni estetiche ed artistiche, in questo caso e’ stata fatta un’eccezione.

Dopo due anni all’aperto, la struttura pare ancora in buone condizioni. Pero’ la grande sezione degli archi e il cambio di temperatura e umidita’ hanno creato varie crepature. Non sono crepe allarmanti, ma a lungo andare le fessure sulla superficie superiore raccoglieranno acqua e le permetteranno di entrare nella sezione la quale marcira’. E’ stato considerato di riempire le fessure, ma poi scartato. Una fessura nuova normalmente si apre nell’interfaccia tra il materiale di otturazione ed il legno, quindi la situazione peggiorerebbe. Comunque, se le crepe sono monitorizzate e la situazione peggiora, si dovranno prendere delle misure del tipo rivestiture.

Conclusione
A parte le preoccupazioni sulla durabilita’, si puo’ concludere che il Ponte di Leonardo da Vinci e’ un progetto di successo. Il ponte ha attirato considerevole attenzione e molti commenti positivi. Non e’ ne’ il ponte di un ingegnere ne’ e’ il modo migliore per fare un ponte su un autostrada, ma serve la sua funzione, fornisce ad automobilisti una magnifica visione, fornisce il Comune con una scultura e i pedoni e ciclisti con un’esperienza, quando vi passano sopra. E per ultimo, l’insolito e aggraziato ponte potrebbe aumentare l’interesse nei ponti in generale.

Fatti sul Progetto Ponte Leonardo di Oslo  |  Un esemplare di Arte Applicata  |  Articolo di Rich Weinhardt

 

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