Il crollo del Tacoma bridge – prima parte

Sottotitolo: “l’esempio più famoso di crollo da risonanza ma che risonanza non era.”

Parleremo in questo articolo (diviso in due parti) di uno dei più famosi crolli della storia (documentato anche con un bellissimo video che troverete in fondo a questo post). In questa prima parte parleremo delle caratteristiche del ponte e del giorno del suo crollo, nella seconda parte vedremo di capire i motivi per cui è crollato.

Il Tacoma Bridge

Il Galopping Gertie

Dal primo giorno in cui fu aperto al traffico, il primo luglio 1940, il Tacoma Narrows era stato soprannominato “Galopping Gertie” a causa dei suoi movimenti ondulatori in presenza di vento. Il ponte di Tacoma Narrows era formato da due torri alte 126 metri e distanti tra loro 840m (la campata principale) dalle quali partivano dei cavi ancorati 330 m al di là delle torri (campate secondarie). Poiché travi di irrigidimento erano alte 2,4m ed erano molto sottili rispetto alla luce del ponte il Tacoma bridge era 3 volte più flessibile sia del Golden Gate di San Francisco che del ponte George Washington di New York, i due soli ponti del tempo più lunghi del Tacoma Bridge.

Il giorno dell'innaugurazione

I progettisti, fin da subito, misero in opera dispositivi per il controllo delle oscillazioni verticali del ponte. A tale scopo furono attaccati al ponte, tre mesi dopo la sua apertura, in prossimità delle estremità e ancorati a blocchi di cemento di 50t, dei cavi di fissaggio di 38mm. I cavi si ruppero come rami secchi al primo temporale. I cavi non avevano ridotto in modo significativo le oscillazioni del ponte e non erano nemmeno sopravvissuti ad esso ma vennero reinstallati tre giorni dopo. Allo scopo di ridurre le eccessive oscillazioni verticali furono installati anche dei cavi di sospensione centrali, dei cavi inclinati che collegavano i cavi principali alle travature di irrigidimento. Il ponte mostrava comunque delle decise oscillazioni verticali anche con vento leggero, provocando le lamentele degli automobilisti a cui veniva il mal di mare quando lo attraversavano. Ma la cosa di per se non era strana: due anni prima, il Golden Gate di San Francisco si era mosso su e giù di 606mm con venti di 96km/h e si era mosso lateralmente di 1,8 metri durante una tempesta. La differenza tra le oscillazioni del Tacoma Bridge e quelle di altri ponti sospesi stava nel fatto che questi ultimi movimenti si smorzavano abbastanza velocemente mentre le oscillazioni del Tacoma  sembravano durare per sempre. Venne dimostrato che il Tacoma aveva uno smorzamento sessanta volte minore degli altri ponti sospesi.

Il crollo

Il 7 novembre del 1940 Kenneth Arkin, presidente della Washington State Toll Bridge Authority si sveglio e dopo colazione, alle 7:30 del mattino, guidò fino a ponte e misurò con un anemometro una velocità del vento di 58 km/h a metà ponte, osservo inoltre che il ponte si muoveva notevolmente e che  i cavi del lato ovest erano laschi e sventolavano. Poco prima le 10:00 Arkin misurò di nuovo la velocità del vento e notò che era aumentata a 67 km/h e che il movimento dell’impalcato del ponte era cresciuto notevolmente: il ponte, in mezzeria, saliva e scendeva 38 volte al minuto con un ampiezza di 0,9 metri. Arkin seriamente preoccupato decise quindi di fermare il traffico. Il prof. Farquharson, che si trovava al ponte quella mattina, rilevò che il movimento oscillatorio verticale della campata di mezzo costinteva di almeno 9 oscillazioni verticali con sbandamenti laterali di almeno 60 cm.

Le oscillazioni verticali del Tacoma

Improvvisamente il ponte iniziò a torcersi violentemente: i nove moti ondulatori verticali si modificarono in due moti verticali mentre il lato verso Tacoma sembrava torcersi fino ad un angolo di 45°.

I movimenti torsionali del ponte

Un giornalista che poco prima aveva provato ad attraversare il ponte fu costretto ad abbandonare la macchina a circa 1/4 della sua lunghezza poiché le forti oscillazioni gli impedivano di proseguire oltre. Al violento beccheggio del ponte la macchina si spostava sull’asfalto e, il giornalista, saltandone fuori fu scagliato a terra, egli provò a correre verso la sponda più vicina ma fu costretto a camminare a gattonare cercando di non venir sbalzato in acqua dalle fortissime torsioni del ponte. Ad un certo punto il giornalista si ricordo di aver dimenticato il cane della figlia nell’automobile e provò a tornare indietro ma i movimenti del ponte erano cosi violenti da impedirgli di andare a prendere il cane. Fu’ stimato dal professor Farquharson che l’ampiezza delle oscillazioni torsionali era arrivata a 7,5 metri tra il punto massimo e quello minimo.

Le impressionanti oscillazioni torsionali

Il ponte si stava strappando: i cavi di sospensione volavano nel vento lacerando una sezione dell’impalcato a circa 1/4 della lunghezza facendo precipitare nel fiume l’automobile del giornalista e un camion, 52 metri più sotto. L’unica vittima del disastro fu il povero cane dimenticano in auto. Il ponte menomato si fermo un istante prima di riprendere la sua danza di morte poi, con un boato assordante, una sezione del ponte lunga 180 metri si strappo dai tiranti e cadde in acqua. Le campate laterali si incurvarono, le estremità delle due torri si inclinarono di almeno 3,6 metri verso le due sponde e ciò che rimaneva del Tacoma Bridge si fermò definitivamente.

L'attimo del crollo

Nella seconda parte di questo articolo cercheremo di capire le cause del crollo, spesso ho sentito dire che è stato un fenomeno di risonanza ma questo non è esatto. Vi invito a guardare l’incredibile video di questo famosissimo crollo.

Il crollo del Tacoma Bridge - seconda parte

A presto, Braian


Riferimenti: "Perchè gli edifici cadono"  di M.Levy-M.Salvadori

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