Anteprima Estratta dall' Appunto di Storia
della tecnologia edilizia
Università : Università IUAV - Architettura
Facoltà : Architettura
Indice di questo documento
L' Appunto
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Cause del disastro
Per più di sei decenni, gli ingegneri hanno studiato il crollo del Ponte Tacoma Narrows cercando di
definire la causa del collasso, ma a tutt’oggi gli esperti non sono ancora d'accordo, o almeno su alcuni
aspetti della spiegazione. L’esatta causa del fallimento del ponte rimane un mistero.
Le cause del crollo sono da ricercarsi nelle oscillazioni torsionali, che inizialmente vennero attribuite alla
risonanza, anche se recentemente sembra più probabile un fenomeno di instabilità aeroelastica
autoeccitata dovuta al flutter; questo perché il vento che avrebbe dovuto produrre oscillazioni della
medesima frequenza di quelle del ponte, mancava della periodicità necessaria per instaurare il
fenomeno della risonanza.
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co
m
La risonanza è un fenomeno fisico che si manifesta quando la frequenza della forza eccitante è uguale
alla frequenza naturale del sistema meccanico oscillante, 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, tuttavia 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 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 alla frequenza propria del ponte!
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Ct
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Questi fenomeni sono ben noti nell'ingegneria aerospaziale e aeronautica tuttavia va precisato che i
fenomeni aeroelastici nell'ingegneria civile per quanto concettualmente vicini a quelli dell'ingegneria
aerospaziale e aeronautica si differenziano per la diversa scala del fenomeno e per il più complesso
campo aerodinamico, infatti basti considerare che la sezione del piano stradale di un ponte è molto
diversa da quella di un profilo alare in conseguenza di ciò il flusso contiene ampie zone separate
(correnti staccate, turbolente e rotazionali) e pertanto le simulazioni in galleria del vento si rendono
necessarie in quanto la modellazione matematica non è attualmente in grado di cogliere tutti gli aspetti
del fenomeno.
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. Uno dei primi studiosi ad interpretare il crollo
del Tacoma Narrows Bridge mediante la teoria dell'instabilità aeroelastica fu Theodore Von Kármán.
Prima di introdurre brevemente il fenomeno del flutter è opportuno distinguere i fenomeni di
interazione vento!struttura in fenomeni aerodinamici e fenomeni aeroelastici con riferimento alle
proprietà delle forze che risultano agire sulla struttura investita dal vento.
Nei fenomeni aerodinamici la risposta della struttura (moto della struttura) pur avendo un ruolo non
trascurabile nelle equazioni del moto non altera sostanzialmente la corrente sollecitante (flusso
dell'aria) al contrario nei fenomeni aeroelastici il flusso dell'aria risulta completamente modificato dal
moto della struttura.
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1. Di che legno erano fatte la bara di papa g
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Cipresso (è il legno dei morti nell
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