Un ponte al XVI secolo

Fotografia di Karly Bast GRETCHEN ERTL

Nel 1502, il sultano Bayezid II inviò l'equivalente rinascimentale di una RFP (richiesta di proposte) del governo, alla ricerca di un progetto per un ponte per collegare Istanbul con la vicina città di Galata. Leonardo da Vinci, già noto artista e inventore, elaborò un nuovo progetto per quello che sarebbe stato allora il ponte più lungo del mondo.

Non ha ottenuto il lavoro. Ma 500 anni dopo la sua morte, i ricercatori del MIT hanno stabilito che il suo concetto avrebbe funzionato.

Il neolaureato Karly Bast, MEng '19, lo studente universitario Michelle Xie, e John Ochsendorf, professore di architettura e di ingegneria civile e ambientale, hanno analizzato i documenti disponibili, i materiali e i metodi di costruzione dell'epoca e le condizioni geologiche presso il proposto sito prima di costruire un modello per testare le prestazioni della struttura. I risultati sono stati presentati in ottobre alla conferenza dell'International Association for Shell and Spatial Structures e sono stati presentati su Nuovo il 13 novembre.

Al tempo di Leonardo, la maggior parte dei supporti dei ponti in muratura erano convenzionali archi semicircolari; Sarebbero stati necessari 10 o più pilastri per sostenere un ponte che sarebbe stato lungo circa 280 metri. È incredibilmente ambizioso, dice Bast. Era circa 10 volte più lungo dei tipici ponti di quel tempo. Il concetto di Leonardo era drammaticamente diverso: un unico arco appiattito abbastanza alto da consentire a una barca a vela di passare sotto con l'albero in posizione. Presentava anche un modo insolito di stabilizzare la campata contro i movimenti laterali: monconi che si allargavano verso l'esterno su entrambi i lati, come l'ampia posizione che un pilota della metropolitana in piedi potrebbe adottare per bilanciarsi in un'auto che ondeggia.

Leonardo non ha fornito dettagli sui materiali o sui metodi di costruzione, ma Bast e il team hanno concluso che il ponte poteva essere fatto solo di pietra, perché legno o mattoni non avrebbero potuto sostenere i carichi di una campata così lunga, e che come i classici progetti in muratura come quelli costruiti dai romani, sarebbe resistito da solo sotto la forza di gravità, senza fissaggi o malta.

Per dimostrarlo, hanno costruito un modello in scala da 1 a 500, producendo 126 singoli blocchi su una stampante 3D. E quando aggiunsero l'ultimo blocco, la chiave di volta in cima all'arco, il ponte si alzò. È il potere della geometria che lo fa funzionare, dice Bast. Questo è un concetto forte. È stato ben pensato.

Per testare la resilienza della struttura al movimento orizzontale, Bast e Xie hanno costruito il ponte su due piattaforme mobili e si sono allontanate l'una dall'altra, simulando il movimento che potrebbe verificarsi quando le fondamenta si depositano su un terreno debole. Si è comportato bene, deformandosi solo leggermente fino ad essere allungato fino al punto di collasso.

Il design potrebbe non avere implicazioni pratiche, afferma Bast, poiché ora sono disponibili molte opzioni per design più leggeri e resistenti. Ma dimostra, dice, che non hai necessariamente bisogno di una tecnologia fantasiosa per trovare le idee migliori.

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