ponti

ponti

Superare gli ostacoli naturali

Nella storia dell’umanità la costruzione di ponti ha sempre rappresentato una sfida dal punto di vista tecnico e strutturale. Dai ponti in legno della Roma più antica a quelli in pietra dell’Impero, queste costruzioni divennero un elemento fondamentale del sistema viario e difensivo. Dall’Ottocento ai giorni nostri, con lo sviluppo delle comunicazioni stradali e ferroviarie, i ponti divengono sempre più numerosi, soprattutto grazie all’introduzione di nuovi materiali – come l’acciaio e il cemento armato – e allo sviluppo della tecnologia strutturale

Una sfida

Un ponte è l’opera che consente di superare un ostacolo naturale, come un fiume, un braccio di mare o un avvallamento del terreno; se si tratta di una vallata lunga e profonda i ponti sono chiamati viadotti: nella rete autostradale italiana ve ne sono centinaia! I cavalcavia, invece, sono quei ponti che passano sopra un’altra strada o una linea ferroviaria. Ci sono poi i ponti pedonali, che caratterizzano alcuni centri di città storiche: pensiamo a Venezia o ad Amsterdam, dove la circolazione pedonale sarebbe impensabile senza la fitta rete di ponti e ponticelli che attraversano i canali.

In generale, i ponti sono stati e saranno uno dei segni più forti lasciati dall’uomo sul territorio, rappresentando al contempo una sfida tecnologica e strutturale, paragonabile a quella dei grattacieli.

Le prime tecniche

I primi ponti realizzati dall’uomo avevano caratteristiche tecniche rudimentali: per superare un corso d’acqua si piantavano nel letto del fiume pali di legno che sostenevano una passerella, sempre in legno. Tale sistema, cosiddetto a campata, si svilupperà attraverso i secoli e diverrà l’odierno ponte a campate multiple, che, con il progresso delle tecniche costruttive e dei materiali, ha assunto forme e dimensioni diverse.

Se invece si doveva attraversare una piccola valle si tendeva una fune ancorandola sui due lati e su di essa si intrecciavano altre corde per sostenere tavole di legno sulle quali si camminava: questo avrebbe rappresentato lo schema basilare per il tipo di ponte sospeso, mediante l’uso di cavi in acciaio, molto utilizzato dall’Ottocento in poi.

L’antica Roma

Inizialmente i Romani costruirono ponti in legno, come il più antico tra i ponti di Roma, il Sublicio, che la tradizione vuole sia stato realizzato dal re Anco Marzio. Tuttavia, specialmente con l’espansione dell’Impero e con la conseguente costruzione del sistema di strade consolari, venne adottato il sistema ad archi a tutto sesto in pietra: ne sono esempio il ponte di Augusto a Rimini e il ponte di Gard a Nîmes, in Francia, a tre ordini sovrapposti di archi, esempio di tecnica costruttiva evoluta e simbolo della potenza imperiale e del controllo sul territorio. Si pensi che il termine pontifex («artefice del ponte», dai termini latini pons e facere), che indicava il magistrato preposto alla costruzione e alla manutenzione dei ponti, in seguito fu un titolo assunto dagli imperatori e poi dai papi (pontefici).

I ponti fortificati del Medioevo

La costruzione dei ponti durante l’età medievale era affidata a speciali ordini religiosi (fratres pontifices), che tramandarono i principi costruttivi messi a punto dai Romani. I ponti cittadini divennero al tempo stesso passaggio e fortezza, dovendo difendere luoghi strategici di accesso alle città. Si presentavano in alcuni casi con le cosiddette teste di ponte, veri e propri edifici con cammini di ronda posti alle due estremità. Tra i ponti più importanti realizzati nel Medioevo vi sono quello sul fiume Rodano ad Avignone, il ponte di Londra e il Ponte Vecchio di Firenze, tra i primi ad adottare l’arco a sesto ribassato, più ‘schiacciato’ rispetto all’arco a tutto sesto.

Il Rinascimento

Nell’età rinascimentale anche la tecnica costruttiva dei ponti venne influenzata dal progresso scientifico. Tra i disegni di Leonardo da Vinci troviamo diverse proposte di ponti a travatura reticolare, un sistema di armature lignee di sostegno; anche Palladio fu progettista di ponti. La tradizionale struttura ad arcate in pietra venne perfezionata: con il ribassamento dei tre archi in marmo bianco il ponte fiorentino di Santa Trìnita, realizzato nel 1567-69 da Bartolomeo Ammannati, venne apprezzato per l’eleganza; come anche, pochi anni dopo, il ponte di Rialto a Venezia, ad arco ribassato con sei arcature superiori sorreggenti il tetto.

Nuove tecniche e nuovi materiali

A metà del Settecento la costruzione dei ponti registra una svolta fondamentale. Con l’Illuminismo, il forte sviluppo del metodo scientifico, dell’analisi matematica e la sperimentazione di nuovi materiali (ghisa, ferro, acciaio) – messi a disposizione dalle prime industrie – aumentarono le possibilità di realizzare ponti con caratteristiche diverse a seconda delle situazioni naturali. Queste innovazioni tecniche divennero ancora più importanti a metà dell’Ottocento visto il forte sviluppo delle ferrovie. Nel 1779 venne realizzato il primo ponte in ghisa a Coalbrookdale sul Severn, in Inghilterra, e pochi anni dopo si costruì il primo ponte sospeso in Pennsylvania (Stati Uniti): inizierà così il ‘periodo d’oro’ dei ponti sospesi statunitensi, che durerà per tutto l’Ottocento e la prima metà del Novecento.

Elementi strutturali

Gli elementi fondamentali di un ponte si dividono in sottostrutture e sovrastrutture. Al primo gruppo appartengono gli appoggi intermedi (piloni o pile), gli appoggi sulla terraferma (spalle) e in generale le fondazioni. Le sovrastrutture sono le travi principali, il piano stradale e gli elementi di irrigidimento o traversi. Nella misura della lunghezza di un ponte è importante la distanza tra gli appoggi, che è denominata luce. Una prima classificazione dei ponti deriva dal materiale usato per la costruzione: seguendo uno sviluppo cronologico, il legno, la muratura, il conglomerato cementizio semplice, l’acciaio, il cemento armato e il cemento armato precompresso. Attualmente la maggior parte dei ponti è realizzata con strutture composte di acciaio e cemento armato.

Tre famiglie di ponti

Classificando i ponti a seconda del tipo di struttura adottata si possono distinguere invece tre grandi famiglie: ad arcata, a travata o sospesi.

Nei ponti ad arcata la struttura portante è formata da un arco sul quale poggia, tramite pilastri, il piano stradale; in alternativa il piano stradale può essere sospeso all’arco mediante tiranti in acciaio. Questo tipo di ponte ha costituito il campo di applicazione preferito della tecnica del cemento armato.

I ponti a travata hanno una struttura portante formata da travi appoggiate sulle due spalle e spesso su pile intermedie. Un particolare tipo di ponte a travata è detto a cantilever o a sbalzo, caratterizzato da campate sostenute al centro della trave e non alle estremità; con questo sistema nel 1890 si realizzò il ponte Firth of Forth in Scozia, con due campate principali di 521 m ciascuna.

Nei ponti sospesi l’elemento portante è una coppia di cavi d’acciaio sostenuti da alti piloni e ancorati alle spalle; i cavi reggono attraverso tiranti verticali al piano stradale. Sono sospesi il ponte di Brooklyn e il Giovanni da Verrazzano a New York e il Golden Gate a San Francisco.

Architetti e ingegneri progettisti di ponti

Dalla fine dell’Ottocento sino ai giorni nostri alcuni ingegneri e architetti si sono dedicati e specializzati nella progettazione dei ponti, sperimentando nuove soluzioni strutturali, con risultati rilevanti anche dal punto di vista estetico.

Lo statunitense John Augustus Roebling mise a punto il sistema del ponte sospeso: a lui si deve il ponte di Brooklyn a New York, iniziato nel 1869 e completato dal figlio nel 1883. L’ingegnere svizzero Robert Maillart, vissuto a cavallo tra 19° e 20° secolo studiò nuove soluzioni nell’impiego del cemento armato: i suoi ponti sono caratterizzati dall’unione in un’unica struttura sottile in cemento di arco portante e impalcato stradale. Il francese Eugène Freyssinet, vissuto nello stesso periodo, fu tra i pionieri della tecnica del cemento armato precompresso, applicata nei ponti dell’autostrada Caracas-La Guaira in Venezuela. Riccardo Morandi, ingegnere italiano nato nel 1902 e morto nel 1989, è noto per aver perfezionato il tipo di ponte detto strallato, con il piano stradale sorretto da una serie di cavi in cemento armato precompresso (gli stralli) ancorati ai piloni, come nei ponti di Maracaibo (Venezuela) e sul fiume Polcevera a Genova.