#Almanaccoquotidiano, a cura di #MarioBattacchi

Buongiorno, oggi è il 19 marzo.
Il 19 marzo 1932 viene inaugurato a Sidney l'Harbour Bridge.
Quando è stato aperto e inaugurato dal Premier del New South Wales, il signor Jack Lang, il 19 marzo 1932, l’Harbour Bridge è stato uno dei più grandi capolavori di ingegneria del suo tempo. Port Jackson (Sydney Harbour) aveva un punto di riferimento impressionante e reso immediatamente famoso in uno stile che riflette la fine di un’era industriale.
Il ponte collega la città di Sydney (dal punto Dawes) al North Shore (al punto Milsons) ovviando alla necessità di viaggiare in traghetto o fare un notevole viaggio verso Parramatta.
Già nel 1815 Francis Greenway aveva proposto la costruzione di un ponte dal punto Dawes alla riva nord di Port Jackson, al governatore Macquarie.
Molti anni passarono prima che la visione diventasse una realtà. Nella seconda metà dell'800 c’era una ben riconosciuta necessità di un ponte e nel 1900 fu aperto un bando per scegliere un progetto; tuttavia, tutti sono stati ritenuti inadeguati o insoddisfacenti per un motivo o un altro.
L’appalto fu poi vinto da Dorman Long e Co. Ltd., di Middlesborough, Inghilterra per un ponte ad arco. Il capo ingegnere della Dorman Long, Sir Ralph Freeman, effettuò la progettazione dettagliata del ponte con un design simile al Ponte di New York costruito nel 1916. Il Gate Bridge era un po‘ più corto in campata, ma era molto più leggero nella costruzione in quanto realizzato solo per quattro binari ferroviari.
I lavori dell’ Harbour Bridge iniziarono nel 1924.
Realizzato in acciaio (79% importato dall’Inghilterra, il 21% da fonti australiane), il ponte contiene 6 milioni di rivetti avvitati a mano.
La superficie da dipingere era pari a circa 60 campi sportivi. Il ponte è dotato di enormi cerniere per assorbire l’espansione causata dal caldo. E' possibile vederli su entrambi i lati del ponte presso le fondamenta dei piloni.
E' possibile dare uno sguardo da vicino al ponte visitando il Pilone Sud-Est. La visita è caldamente consigliata per i turisti atletici: si tratta di una camminata piuttosto lunga per arrivare alla base del pilone e da qui si possono affrontare i  200 gradini fino alla cima. Il panorama e le opportunità fotografiche sono fantastici.
Anche se il vecchio ponte è stato sostituito come “il” punto di riferimento di Sydney con il Teatro dell’Opera House, esso rappresenta ancora una tappa fondamentale per ricordarsi di essere stati a Sydney.
Quando fu inaugurato, il prezzo per attraversarlo in macchina era 6 Pence. Ad un cavallo e cavaliere costava invece 3 Pence. Ai nostri giorni un viaggio di andata e ritorno costa 3 dollari. Il transito a piedi è gratuito e vi è una corsia riservata alle biciclette.
La sua lunghezza totale è di 1149 metri e la luce dell’arco è 503 metri. La parte superiore dell’arco è a 134 metri sul livello del mare e l’apertura per la navigazione sotto il ponte è ampia 49 metri. La struttura in acciaio totale pesa 52.800 tonnellate, di cui 39.000 tonnellate l’arco. Ospita otto corsie per veicoli, due linee ferroviarie, un marciapiede e una pista ciclabile.
I quattro imponenti piloni, 89 metri di altezza, sono in calcestruzzo, ricoperti di granito estratto nei pressi di Moruya, dove circa 250 australiani, scalpellini scozzesi e italiani e le loro famiglie vivevano in un insediamento temporaneo. Tre navi sono state appositamente costruite per trasportare i 18.000 metri cubi di taglio, blocchi di granito numerati, 300 chilometri a nord di Sydney.
Il 20 agosto 1930 i due lati dell'arco vennero congiunti, suscitando l'entusiasmo delle migliaia di abitanti presenti all'evento.
Nel febbraio 1932 fu fatta la prova di carico con un massimo di 96 locomotive a vapore collocate in varie configurazioni.
Il giorno di apertura ufficiale, Sabato 19 Marzo 1932 fu un evento solenne, attirò folle (stimate tra 300.000 e un milione di persone) per la città e intorno alle spiagge. Il Premier del NSW, l’On. John T. Lang, dichiarò ufficialmente aperto il ponte.
Nel giugno del 1976, il miliardesimo veicolo attraversò il Sydney Harbour Bridge. Per i primi 500 milioni di attraversamenti ci sono voluti oltre 33 anni, mentre per i secondi 500 milioni meno di 11 anni.
Nel 1932, il volume annuale di traffico medio giornaliero (in entrambe le direzioni) era di circa 10.900 veicoli.
Nel 1943, con una carenza di veicoli in tempo di guerra e il razionamento di benzina, c’è stato un calo del traffico a circa 8.600 veicoli al giorno.
Poi la crescita è stata continua, nel 2001 i passaggi giornalieri erano circa 160.000.

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Buongiorno, oggi è il 7 novembre.
La mattina del 7 novembre 1940 il Tacoma Narrows Bridge crollò abbattuto dal vento sostenuto che soffiava attraverso Puget Sound (Washington) ad una cinquantina di chilometri a sud di Seattle, negli Stati Uniti; era aperto da soli quattro mesi. Il disastro fu documentato da fotografie e video di grande impatto drammatico.
All'inaugurazione il ponte ondulava già tanto, ma senza conseguenze fatali: gli amanti del brivido lo cercavano per provare l'esperienza di una attraversata da ottovolante, altri deviavano di diversi chilometri dal percorso prestabilito per evitare il galloping gertie, il ponte galoppante.
In seguito si era cercato di rimediare con smorzatori (dissipatori di energia) che contrastassero lo sviluppo delle oscillazioni, evidentemente con scarsi risultati.
All'epoca nessuno si preoccupò di studiare in modo approfondito le interazioni delle forze aerodinamiche sul ponte, tanto disastrose in passato per ponti sospesi flessibili assai più leggeri e corti; semplicemente si riteneva che tali azioni non avrebbero intaccato una struttura di dimensioni imponenti come il Tacoma Narrows Bridge, campata centrale 853 metri, all'epoca il terzo ponte sospeso più lungo al mondo, progettato da Leon Solomon Moisseiff (1872-1943).
L'unico a dissentire con il progetto fu Theodore Condron, un ingegnere civile, che raccomandando di rinforzare la struttura, rimase inascoltato…
Dopo il crollo la Federal Works Agency stabilì una commissione d'indagine con tecnici quali Othmar Hermann Ammann (1879-1965) e Theodore von Kármán (1881-1963) che scagionò il progettista, osservando che, se le pecche del ponte erano ovvie a uno sguardo retrospettivo, il progetto rispondeva a ogni criterio accettabile nella pratica.
Il mondo accademico e professionale si macchiò nel suo operato di totale ignoranza e presunzione.
Il crollo fu immortalato da fotografie scattate da James Bashford (1887-1949) e da vari filmati ripresi da Frederick Burt Farquharson (1895-1970), docente di ingegneria civile, che studiava i movimenti del ponte e dai cameraman professionisti Barney Elliott (Bob Elliot) e Harbine Monroe.
Poco prima del crollo, un giornalista, Leonard Coatsworth, cercando di attraversare il ponte, dovette fermare la macchina a circa un quarto della lunghezza poiché le oscillazioni gli impedivano di proseguire oltre. Al violento beccheggio del ponte, la macchina si spostava sull'asfalto e Coatsworth, saltandone fuori, fu scagliato a terra. Egli provò ad alzarsi e correre verso l'estremità del ponte più vicina, ma fu costretto a camminare a quattro zampe, cercando di non venire lanciato in acqua dalle imprevedibili torsioni della struttura. Improvvisamente, Coatsworth si ricordò di avere lasciato in macchina il cocker spaniel (Tubby) della figlia e provò a tornare indietro; ma oramai i movimenti erano così violenti che non vi riuscì. Quando fu finalmente in salvo, aveva le mani e le ginocchia sbucciate e sanguinanti.
In un momento di relativa calma nel corso della violenza delle oscillazioni, il professor Farquharson aveva provato a guidare la macchina di Coatsworth verso un punto sicuro, ma aveva dovuto rinunciare all'impresa quando la macchina «cominciò a sbandare qua e là in modo allarmante».
Anche Arthur Hagen e Rudy Jacox avevano appena imboccato il ponte quando questo aveva iniziato a dondolare. Saltarono giù dal loro camion e si trascinarono fino a una delle torri, dove furono aiutati da alcuni operai, proprio nello stesso momento in cui (con le parole del professor Farquharson) il ponte si sgretolava sotto di loro «con pezzi enormi di cemento che volavano in aria come pop corn». Fu stimato che l'ampiezza delle oscillazioni torsionali raggiunse i 7.5 metri tra il punto massimo e il minimo. Il ponte si stava strappando, i cavi di sospensione volavano nel vento, lacerando una sezione dell'impalcato a circa un quarto della lunghezza e facendo volare la macchina di Coatsworth e il camion di Hagen nelle acque di Puget Sound, 52 metri più sotto.
A distruggere il ponte furono le oscillazioni torsionali amplificate, non da un fenomeno di risonanza, come erroneamente descritto su alcuni testi (obsoleti) di fisica e universalmente accettato, nella realtà si instaurò una oscillazione aeroelastica autoeccitata, ovvero si verificò una instabilità aeroelastica.
La risonanza è un fenomeno fisico che si manifesta quando la frequenza della forza eccitante è uguale a una delle frequenze naturali* del sistema meccanico oscillante (*un sistema meccanico ha infinite frequenze proprie di oscillazione), in altri termini il fenomeno della risonanza è tale per cui una forza periodica anche debole (detta forzante) può produrre sollecitazioni e vibrazioni notevolissime su un corpo che oscilli con la medesima frequenza della forzante, allo stesso modo in cui imprimendo al momento opportuno una piccola spinta ad un'altalena riusciamo ad aumentarne di molto l'ampiezza delle oscillazioni.
Il crollo del ponte avvenne alcune ore dopo che il processo vibrazionale si era instaurato, indotto da un vento praticamente costante dell'ordine di 65-68 Km/h e in assenza di raffiche forti ed improvvise, dunque viene a mancare la periodicità della forza eccitante, ovvero viene meno una condizione necessaria per l'instaurarsi della risonanza, d'altronde è inverosimile immaginare le raffiche di vento come una forza perfettamente periodica nel tempo e per lo più con una frequenza esattamente uguale a una delle frequenze proprie del ponte!
Nel caso in oggetto il vento può essere modellato matematicamente come un fluido avente velocità media costante e con piccole fluttuazioni nel tempo.
A causare il crollo del ponte, come dimostrano diversi studi, fu l'instabilità aeroelastica dovuta al fenomeno del flutter, più precisamente si verificò uno stall flutter (flutter di stallo) causato dalla separazione della corrente fluida, questo fenomeno è noto anche come flutter non classico, così chiamato perché in esso il ruolo della viscosità del fluido (vento) non è trascurabile e inoltre l'accoppiamento dinamico di più gradi di libertà della struttura non è una condizione necessaria al verificarsi dell'instabilità.
L'instabilità aeroelastica determinò il crollo del ponte Tacoma Narrows: il vento di velocità ragguardevole, i cui effetti statici erano tuttavia ampiamente previsti e tollerabili, ha soffiato per alcune ore, inducendo nella campata centrale oscillazioni torsionali di ampiezza inesorabilmente crescente. La rotazione torsionale dell'impalcato ha raggiunto angoli superiori ai 45° rispetto all'orizzontale, causando a un certo punto la rottura di uno dei cavi di sostegno che modificò istantaneamente la configurazione dinamica della struttura stessa, provocandone il collasso.
Nel drammatico crollo non ci furono per fortuna danni a persone o feriti, l'unica vittima fu il cane Tubby bloccato nell'auto destinata a precipitare nel fiume.
Per i successivi venticinque anni non si costruirono più ponti sospesi puri ovvero senza travate di rinforzo irrigidenti. L'effetto che tale crollo ebbe nel mondo accademico e professionale fu enorme, grazie al fatto che l'intero evento fu filmato fin dal suo inizio, l'interpretazione delle cause innescanti il crollo si è arricchita negli anni grazie agli innumerevoli studi svolti.