Il ponte sullo stretto di Messina

Aperto da Eutidemo, 19 Febbraio 2023, 07:00:03 AM

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Eutidemo

Lasciando da parte l'aspetto "politico" ed "economico", dal punto di vista "tecnico" e "geologico" si può realizzare senza rischi un ponte sullo stretto di Messina, visto che si tratta di una zona ad "altissimo rischio sismico"?
Al riguardo possono farsi varie considerazioni, sia pro che contro.
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1)
RISCHIO SISMICO
Considerato che lo stretto di Messina è la zona a più alto rischio sismico di Italia (ed una delle più rischiose del mondo), di primo acchito non sembrerebbe proprio una buona idea andarci a costruirci sopra un ponte.
L'ultimo terremoto in zona, avvenuto poco più di un secolo fa, di magnitudo 7,10, fece molte più vittime del recente terremoto in Turchia: tra le 75.000 e le 82.000 vittime.
Per cui, tale sisma, è stato classificato del livello più alto della "Scala Mercalli":l'XI (cioè "catastrofico").
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2)
CONTENIMENTO DEL RISCHIO SISMICO
Tuttavia Pier Giorgio Malerba, docente di "Teoria e progettazione dei ponti" del Politecnico di Milano, che ha contribuito a scrivere le specifiche tecniche per disciplinare la gara d'appalto per la costruzione del ponte in questione,  sostiene che il ponte sullo Stretto si potrebbe realizzare senza rischi.
Ed infatti, a suo giudizio, "Un ponte sospeso con campata centrale lunga è una struttura estremamente flessibile, perchè ha per sua natura delle frequenze proprie estremamente basse. Immaginiamo che vibri come una corda e faccia delle oscillazioni: perché riprenda la posizione originale devono passare parecchi secondi, tra i 25 e i 30". Il risultato è che ha periodi di vibrazione molto alti, ovvero delle frequenze di risposta molto basse. Detto altrimenti, questo significa che incassa molto meno gli effetti delle accelerazioni provocate dal sisma. Tecnicamente si dice che la potenza delle scosse viene estremamente attenuata per effetto della deformabilità intrinseca della struttura".
Poi precisa: "Certo, servono degli accorgimenti particolari, in quanto bisogna agire su tre fronti, l'"impalcato", le "antenne" e la "fondazione":
- l'"impalcato" è la striscia d'asfalto su cui passano le auto, che deve essere molto leggero,  per assicurare una grande flessibilità (oltre, aggiungo io, a riparazioni continue che rallenteranno il traffico, ).
- le "antenne" sono invece i piloni su cui passano i cavi che sorreggono il ponte, che andranno dimensionate ad hoc, inserendo dei dissipatori sismici all'interno (cioè strutture oleodinamiche che smorzano il movimento delle torri in caso di terremoto);
- le "fondazioni", ovvero i punti in cui i cavi si aggrappano al terreno, che saranno quattro, due per lato, realizzati 'tessendo' insieme oltre 44mila cavi di acciaio dello spessore di 5 millimetri ciascuno, e si ancoreranno a terra in delle strutture di calcestruzzo lunghe 100 metri e profonde 70."
Il che significa che il ponte avrà un costo semplicemente "stratosferico"; se, come d'altronde è inevitabile, questo è il prezzo per una autentica "sicurezza" delle persone.
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3)
TETTONICA A ZOLLE
Non essendo io un ingegnere, non sono in grado di esprimere un giudizio al riguardo; però sono sicuro che un ponte modernamente progettato (a meno che non crolli per conto suo, come quello di Genova), è senz'altro in grado di sopportare dei terremoti, anche di intensa "magnitudo".
Però occorre considerare non solo i terremoti in quanto tali, i quali, in quell'area, non sono altro che l'"effetto" di una "causa" molto più imponente e importante: cioè la "deriva delle terre emerse" dovuta alla "tettonica a zolle".
Cioè il movimento continuo, per quanto molto lento, delle terre emerse, che slittano come zattere di "sial"  (silicio e alluminio), galleggianti sul "sima"  (silicio e magnesio).
L'Africa si muove verso nord, "schiacciando" il Mediterraneo: ed infatti Africa ed Europa si avvicinano di "2 centimetri" ogni anno.
La presenza di un braccio di mare stretto e profondo tra la Calabria e la Sicilia è l'espressione di una incipiente separazione che avviene lungo un sistema di faglie collegato all'"Arco Calabro", una regione geologicamente molto "dinamica"; per cui lo Stretto di Messina è un'area cruciale dove diversi sistemi di faglie profonde convergono e interferiscono provocando terremoti, frane sottomarine e vulcanesimo.
Si tratta, dunque, di una "zona di svincolo", cioè una sorta di "perno" che assorbe i movimenti di diverse strutture geologiche; le quali sono tra le più attive e pericolose di tutto il Mar Mediterraneo, perchè concorrono ad uno spostamento fisico dell'attuale posizione dell'isola.
Ed infatti:
a)
Da un lato, sulla sponda tirrenica la litosfera africana si immerge in profondità e, arretrando verso sud-est, trascina con sé parte della Calabria e della Sicilia Nord-Orientale.
b)
Dall'altro lato, nello Ionio, sono presenti estesi sistemi di faglie che "accomodano" la convergenza tra le placche africana ed eurasiatica; per cui una fascia di deformazione ampia, che coinvolge direttamente lo Stretto di Messina, collega questi due sistemi di strutture tettoniche provocando lo sprofondamento dello Ionio occidentale, proprio di fronte allo Stretto.
Queste ultime strutture sono profonde, lunghe decine di chilometri e molto attive, come dimostrato da fenomeni particolari come la risalita di fluidi profondi e processi vulcanici; ed infatti, non a caso, l'Etna, il più grande e attivo vulcano europeo, si è formato proprio su una di queste strutture.
Dal che deriva:
- non solo il rischio di terremoti e maremoti di potenza distruttiva  "sovrumana";
- ma anche lo "spostamento fisico" dell'isola siciliana dalla sua attuale posizione, come risulta da anni di studi effettuati tramite stazioni GPS situate sull'intero territorio siciliano.
***

anthonyi

Ciao eutidemo, sul ponte sullo stretto si sente sempre parlare del "rischio sismico", ma non é questo il maggiore rischio al quale é soggetto il ponte in progetto. Il vento rappresenta un pericolo assai maggiore per tutti i ponti sospesi con cavi, essendo questi caratterizzati da un effetto diapason, che incamera ed accumula l'energia del vento a una data velocità. Proprio nell'area dello stretto I venti sono particolarmente forti, e io sono dell'idea che non sia assolutamente possibile con la nostra tecnologia rendere un ponte sicuro sotto questo aspetto. 
Su questo aspetto, così come anche su quello del rischio sismico, i calcoli non sono mai stati fatti, non c'é cioé nessun ingegnere che si sia azzardato a mettere una firma sotto il progetto indicando i livelli di sicurezza che lo caratterizzano. 

iano

#2
Per quanto si riesca a rendere improbabile che il ponte entri in risonanza con conseguenze disastrose, rimane pur sempre cosa possibile, quindi se dovessi progettarlo immaginerei un sistema automatico che muti all'occorrenza in tempo reale la frequenza di risonanza del ponte, che non possieda quindi così più una sua frequenza caratteristica di risonanza.
Non sò se un sistema del genere sia mai stato messo in atto, ma credo che certe opere non abbiano solo un valore in sè, ma anche quella di acquisire un saper fare esportabile nel mondo intero, ammortizzandone il costo iniziale.
In ogni caso bisogna inventarsi qualcosa di completamente nuovo, eventualità che non è compresa solitamente nella forma mentis degli ingegneri, che non si discostano mai prudentemente da un modus operandi consolidato.
Immaginerei anche qualcosa che somigli a un impianto di risalita sciistico...per dire.
Comunque qualcosa di completamente nuovo in fatto di progettazione di ponti, per ottenere qualcosa che a un ponte tradizionale, con tutti i suoi problemi, proprio non somigli.
Allo stato attuale mi accontenterei che a società di traghettamento private non si consentisse, con complicità diffusa, di spadroneggiare.
Se chiedete dove è l'imbarco, tutti, ma proprio tutti, google compreso, vi indicheranno una sola strada, pur essendocene una alternativa.
Se invece conoscete già la strada alternativa e decidete di prenderla... allora...auguri.
Eienstein: ''Dio non gioca a dadi''
Bohr: '' Non sei tu Albert, a dover dire a Dio cosa deve fare''
Iano: ''Perchè mai Dio dovrebbe essere interessato ai nostri giochi?''

iano

#3
Immaginate se i forti venti che soffiano sullo stretto di Messina da problema si trasformino in risorsa, e coadiuvati da energia solare mettano in moto un ''sistema ponte attivo'', e non solo più passivo, che prevenga gli eventi negativi più che provare a scongiurarli, cosa mai del tutto possibile.
Ma ripeto, un sistema di società di traghettamento in autentica libera concorrenza fra loro, sarebbe più che sufficiente, perchè si configurerebbe comunque come un collo di bottiglia accettabile nel transito dello stretto, con non disprezzabili risvolti turistici.
Purtroppo i colli di bottiglia al momento però spaziano ben oltre lo stretto. Quindi prima andrebbero eliminati quelli, e per farlo non bisogna inventarsi cose nuove, ma risolvere vecchi problemi la cui soluzione non richiede fantasia, ma sembra destinata a restare comunque una fantasia.
Il turista dopo aver attraversato lo stretto per visitare la Sicilia si rende spiacevolmente conto che la vera traversata lenta e faticosa deve ancora iniziare.
Eienstein: ''Dio non gioca a dadi''
Bohr: '' Non sei tu Albert, a dover dire a Dio cosa deve fare''
Iano: ''Perchè mai Dio dovrebbe essere interessato ai nostri giochi?''

anthonyi

Riguardo al problema della risonanza é chiaro che esistono soluzioni limitanti, iano, ma i problemi sono dati dalla dimensione del ponte stesso e dai limiti dati dalla tecnologia ingegneristica. Meccanismi indirizzati a catturare l'energia dei venti incrementerebbero ulteriormente il peso della struttura, già di per sé eccessivo. Un'ipotesi potrebbe essere quella di rendere queste strutture fluttuanti nell'aria e ancorate a terra, ma anche in tal caso siamo nel gigantismo ingegneristico.
Bisogna notare che anche nel caso in cui il ponte fosse costruito con la tecnologia corrente, senza invenzioni particolari, e riuscisse a stare in piedi, sarebbe comunque una meraviglia tecnologica essendo il ponte a campata unica più lungo al mondo, circa 300 metri più lungo dell'attuale primatista che é in Giappone.
Se l'Italia fosse un paese politicamente serio la sola cosa che avrebbe dovuto fare sarebbe stata quella di incaricare coloro che hanno progettato questo ponte di valutarne la fattibilità prima di tutto, invece per il ponte si é fatto e detto di tutto, meno quello che era assolutamente necessario. 
Si sono addirittura messe in atto opere preparatorie. 
Riguardo alle ragioni di questo agire esiste anche una teoria, la costruzione del ponte si compone di due parti, la costruzione dei due piloni, e il successivo posizionamento dei cavi con la carreggiata. 
La seconda parte é quella tecnologicamente più problematica, mentre per i piloni si ricorre a tecnologie costruttive tradizionali, che comportano come attività economiche il movimento terra e il cemento armato, che poi sono le attività nelle quali la mafia preferisce investire. 
Alla mafia, quindi, non interessa il ponte, ma solo i piloni, che in fondo possono essere costruiti anche in assenza sia di un calcolo sull'equilibrio del ponte, sia del suo effettivo completamento. 

Eutidemo

#5
Ciao Anthony e Iano.
Avete ragione!
Io mi sono concentrato sull'aspetto "geologico", perchè, quando la Sicilia si sarà "spostata" a sufficienza (cioè dei centimetri sufficienti), il ponte crollerà, o verrà in ogni caso reso inutilizzabile; e, questo, a prescindere dai terremoti che accompagneranno tale inevitabile "smottamento" progressivo.
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Però lo stesso Malerba ha ammesso che, a medio e breve termine, il  problema principale  per un'infrastruttura di questo tipo è un altro.
Come dite giustamente voi, infatti, anche secondo lui il guaio più grosso è costituito dal vento, il quale, a differenza di un sisma, "soffia" sempre e comunque; va bene che non ha un carico regolare, ma impegna dinamicamente il ponte in maniera costante.
Per questo il progetto di quello sullo stretto, ci rassicura Malerba: "E' stato studiato all'interno della galleria del vento del Politecnico di Milano".
Ed infatti l'ingegnere ci spiega che: "Si tratta di introdurre accorgimenti aerodinamici che riducano la resistenza alle correnti d'aria, facendo in modo che il ponte incassi le sollecitazioni senza danneggiare i propri componenti".
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Poi c'è anche il problema dei "vortici d'aria", che è diverso da quello del "vento"!
Al riguardo Malerba spiega quanto segue: "Qui il trucco sta nel non realizzare un impalcato continuo, ma di mettere una fessura nel mezzo; cioè, nello specifico, si tratta di separare le due corsie stradali da quella ferroviaria che correrà nel mezzo."
Secondo lui: "Questa soluzione dovrebbe ridurre la formazione di vortici. E' un'idea tutta italiana che è stata molto studiata e che credo abbia ispirato altri ponti costruiti in anni recenti in Cina e in Corea del Sud".
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Ma, secondo me, c'è anche un altro aspetto da considerare!
Entro il 2100 il livello del mare Mediterraneo potrebbe aumentare da 60 fino a 100 centimetri per colpa del riscaldamento globale; il che metterebbe a rischio più di 38.000 chilometri quadrati di coste, dove aumenteranno le aree sommerse e saranno amplificati gli effetti di mareggiate e tsunami con conseguente rischio di inondazione marina.
E' quanto emerge dalla conferenza di presentazione dei risultati finali del progetto europeo Savemedcoasts-2 (Sea Level Rise Scenarios Along the Mediterranean Coasts-2), condotto da un consorzio internazionale coordinato dall'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Ingv).
Per cui c'è il rischio che il ponte sullo  stretto rimanga perfettamente integro, ma finisca per ritrovarsi in mezzo al mare; e, quindi, i suoi terminali si dovranno raggiungere in traghetto! :D
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Un saluto!
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