• Home
  • Chimica
  • Astronomia
  • Energia
  • Natura
  • Biologia
  • Fisica
  • Elettronica
  •  science >> Scienza >  >> Altro
    10 motivi per cui i ponti crollano
    Agenti dell'FBI indagano sul crollo del ponte I-35W a Minneapolis, un disastro apparentemente causato da un'intrinseca debolezza progettuale. Guarda altre foto del ponte. Scott Olson/Getty Images

    Potresti non pensare ai ponti che attraversi mentre vai al lavoro, ma sono molto più che graziose strutture che rendono gestibile il tuo tragitto giornaliero. I ponti sono collegamenti di trasporto cruciali che trasportano il traffico stradale e ferroviario attraverso i fiumi, gole o altre strade. Quando un ponte crolla o si chiude per riparazioni, può causare enormi problemi di traffico o bloccare del tutto le persone, se vivono su un'isola.

    Alcuni dei progetti di ingegneria più massicci e costosi della storia hanno comportato la costruzione di ponti. Sebbene la fisica generale della costruzione di ponti sia stata stabilita per migliaia di anni, ogni ponte presenta fattori complicati che devono essere presi in considerazione, come la geologia del territorio circostante, la quantità di traffico, tempo e materiali da costruzione. A volte questi fattori vengono calcolati male, o succede qualcosa che i progettisti del ponte non si aspettavano. Il risultato può essere tragico.

    Mentre esaminiamo questo elenco di 10 motivi per cui i ponti crollano, tieni presente che la maggior parte dei crolli dei ponti è il risultato di molteplici fattori. Per esempio, un'inondazione che danneggia i piloni del ponte potrebbe non aver causato un crollo, tranne per un difetto di progettazione e una scarsa manutenzione. Rimuovi uno di questi fattori e il ponte potrebbe essere rimasto in posizione verticale. D'altra parte, a volte un treno va a sbattere contro un ponte e cade. Valuteremo le possibilità, a partire dalla pagina successiva.

    Contenuti
    1. Terremoto
    2. Fuoco
    3. Incidente ferroviario
    4. Impatto della barca
    5. Alluvione
    6. Incidenti edili
    7. Difetto di fabbricazione
    8. Difetto di progettazione
    9. Scarsa manutenzione
    10. Eventi strani

    10:Terremoto

    I terremoti danneggiano tutte le strutture, compresi i ponti. I forti terremoti possono provocare il crollo di decine di edifici, ma i ponti crollati sono spesso i segni più visibili del caos che un terremoto può provocare. Tra le macerie e la devastazione, la vista di un ponte danneggiato dagli elicotteri dei telegiornali risalta e diventa l'immagine iconica di quel particolare disastro.

    È il caso del terremoto di Loma Prieta che colpì le città costiere della California di Oakland e San Francisco nell'ottobre 1989. Il terremoto, che prende il nome da una montagna vicina, causò 63 morti, e la maggior parte di essi si è verificata in due crolli di ponti:una persona è morta quando una sezione del San Francisco-Oakland Bay Bridge ha ceduto, e altri 42 sono morti quando una grande porzione del viadotto di Cypress Street che trasportava l'Interstate 880 è crollata [fonte:USGS].

    Fortunatamente, i crolli di ponti causati da terremoti sono relativamente rari. Inoltre, i costruttori possono costruire ponti in aree soggette a terremoti per resistere alle scosse o almeno ridurre al minimo la perdita di vite umane quando si verifica.

    9:Fuoco

    Gli incendi non distruggono i ponti molto spesso, ma possono causare molti danni quando lo fanno. Vito Palmisano/Getty Images

    Il fuoco potrebbe essere la causa più rara di crolli di ponti, ma il fuoco ha abbattuto alcuni ponti in passato. Infatti, succedeva molto più spesso, quando i ponti erano fatti di legno. I ponti ferroviari erano particolarmente suscettibili al fuoco, perché le ruote d'acciaio del treno sulle rotaie d'acciaio del binario mandavano spesso scintille sul ponte. Se era molto secco o se il vento soffiava sulle scintille, il ponte potrebbe prendere fuoco e bruciare completamente [fonte:Letchworth].

    Gli incendi dei ponti non sono una cosa del lontano passato, però. Anche diversi ponti moderni sono crollati o sono stati gravemente danneggiati a causa di un incendio. La causa è in genere lo schianto di un'autocisterna che trasporta una grande quantità di una sostanza altamente infiammabile come la benzina. Lo schianto innesca un'esplosione e una fiammata così intensa da fondere l'acciaio utilizzato per costruire il ponte. Infine, l'acciaio addolcito non regge più la struttura, e il ponte cade.

    Questo è esattamente quello che è successo nel 2009 quando un'autocisterna sulla I-75 vicino a Detroit ha improvvisamente preso fuoco direttamente sotto un ponte. L'inferno risultante distrusse completamente il ponte e costrinse la chiusura della I-75. Sorprendentemente, nessuno è stato ucciso [fonte:Guthrie].

    8:Incidente ferroviario

    Questo tipo di crollo del ponte è straordinariamente raro, ma uno dei peggiori disastri ferroviari della storia, il disastro del treno di Eschede, era un crollo del ponte causato dall'impatto del treno. Nel 1998, un treno ad alta velocità che attraversava la Germania ha subito un malfunzionamento meccanico di una delle ruote. La ruota rotta ha colpito un interruttore e lo ha spostato, lanciare le auto successive su un binario diverso. Muovendosi a circa 124 miglia (200 chilometri) all'ora, le auto deragliarono e andarono a sbattere contro i piloni di un ponte stradale che in quel punto passava sui binari della ferrovia. Il forte impatto ha fatto cadere il ponte direttamente sulle carrozze del treno, schiacciandoli. Di conseguenza, 101 persone sono morte nell'incidente [fonte:Oestern]. Ottantatré persone hanno perso la vita in una tragedia simile vicino a Sydney, Australia nel 1977 [fonte:ABC News].

    Un insolito incidente aereo

    Ancora più rari dei treni che si schiantano sui ponti sono gli incidenti aerei che distruggono i ponti. L'incidente del 1982 del volo Air Florida 90 colpì il 14th Street Bridge sull'Interstate 395 vicino all'aeroporto nazionale di Washington, uccidendo diverse persone nelle loro auto. Il ponte non è crollato del tutto, ma ha richiesto riparazioni estese [fonte:Wilber].

    7:Impatto della barca

    Il giudice William Seeber Bridge di New Orleans nel 2008. Mario Tama/Getty Images

    Molti ponti attraversano fiumi e altri corpi idrici. Le barche che passano sotto un ponte di solito si muovono piuttosto lentamente (rispetto ai treni), ma le barche hanno una massa incredibile. Ciò significa che anche una chiatta, che in genere si insinua a velocità molto basse, può impartire una forza tremenda se si scontra con piloni o piloni di ponti. Quella forza è sufficiente per abbattere il ponte in alcuni casi.

    Un esempio di questo tipo di incidente è il crollo del Judge William Seeber Bridge a New Orleans nel 1993. Il ponte trasportava il traffico stradale su un canale, e una chiatta passando sotto il ponte colpì un molo che sosteneva il ponte e lo recise. Di conseguenza quasi 150 piedi (46 metri) di ponte sono crollati. Un automobilista che guidava sul ponte in quel momento morì nell'incidente [fonte:NTSB]. Più di una dozzina di grandi crolli di ponti sono stati causati da collisioni di barche negli ultimi 100 anni [fonte:Wardhana].

    6:Inondazione

    Le inondazioni causano il crollo dei ponti in diversi modi. Gravi inondazioni possono causare lo straripamento di fiumi e torrenti, raccogliendo detriti come alberi, automobili e parti di case. Quando il fiume passa sotto un ponte, l'alto livello dell'acqua fa cadere i detriti nel ponte. Se l'impatto non distrugge immediatamente il ponte, il peso dell'ammasso combinato con la forza dell'acqua che scorre su di esso può far crollare il ponte. Questo è quello che accadde al viadotto di Conemaugh nel 1889, quando crollò la diga di South Fork in Pennsylvania, scatenando un enorme torrente d'acqua lungo il fiume Little Conemaugh [fonte:NPS].

    Le inondazioni possono far crollare i ponti in un modo molto più insidioso:consumando gradualmente la terra intorno e sotto i piloni del ponte. Questo processo è noto agli ingegneri del ponte come setacciare , e si verifica ogni volta che le fondamenta del ponte vengono poste sott'acqua. Il flusso naturale dell'acqua può produrre dilavamento per molti anni, ma i ponti sono costruiti per resistere a quel tipo di erosione. Tecniche ingegneristiche come la posa riprap , o strati di rocce pesanti, può prevenire il flagello. Però, le inondazioni aumentano notevolmente la forza e il volume d'acqua che interessano il ponte, e il danno ai sedimenti può causare il crollo immediato di un ponte o addirittura giorni o mesi dopo. Uno studio dell'American Society of Civil Engineers ha stabilito che il 53 percento di tutti i crolli dei ponti è causato da inondazioni e dilavamenti [fonte:Wardhana].

    Lo Schoharie Creek Bridge è un esempio di crollo causato da inondazioni e diluvio. Il ponte trasportava la New York State Thruway sul torrente. Nel 1987, inondazioni primaverili hanno causato alti livelli d'acqua. Questo sedimento lavato fuori da sotto uno dei piloni del ponte, facendolo cadere in un buco profondo quasi 10 piedi (3 metri). Dieci persone sono morte nel crollo del ponte risultante [fonte:Storey &Delatte].

    5:Incidenti edili

    Il Quebec Bridge è crollato due volte durante la costruzione prima di essere finalmente costruito. Fox Photos/Hulton Archive/Getty Images

    Un numero sorprendente di ponti crolla mentre vengono costruiti. Potresti pensare che questi tipi di crolli non siano così gravi perché nessuno stava guidando sul ponte al momento del crollo. Sfortunatamente, alcuni dei crolli del ponte più mortali della storia si sono verificati durante la costruzione del ponte. Mentre un ponte funzionante può avere solo pochi veicoli su di esso quando crolla, ci vogliono centinaia di lavoratori per costruire un ponte, ognuno dei quali potrebbe trovarsi in posizioni pericolose in caso di crollo.

    Il crollo del 1907 del Quebec Bridge che attraversa il fiume St. Lawrence a Quebec City mostra come i calcoli errati di ingegneria possono portare al disastro. Il ponte è stato costruito solo in parte, ma già le parti si piegavano e si spezzavano per il peso del ponte stesso. Gli ingegneri erano preoccupati, ma incapace di agire abbastanza rapidamente. Quando è crollato, 74 lavoratori sono stati uccisi [fonte:Structurae]. Sorprendentemente, quando il ponte fu ricostruito nel 1916, è crollato di nuovo, uccidendo altri 13 lavoratori. Fu finalmente completato nel 1917 e rimane in uso oggi.

    4:Difetto di fabbricazione

    Alcuni crolli di ponti sono misteri quando accadono per la prima volta. Solo dopo aver completato un'indagine dettagliata viene rivelata la vera causa. Pettinando il relitto, ingegneri e investigatori di incidenti ricostruiscono la storia del ponte, guardando i rapporti di ispezione e i resoconti dei testimoni del crollo. A volte, il semplice cedimento di un piccolo pezzo del ponte causò l'intero crollo. A volte sono stati utilizzati materiali scadenti o difettosi, rendendo l'intero ponte troppo debole per resistere ai rigori del tempo.

    Il crollo del 1967 del ponte d'argento sul fiume Ohio a Point Pleasant, W. Va. è diventato famoso per i suoi collegamenti con Mothman, una strana creatura presumibilmente avvistata vicino a Point Pleasant nei mesi precedenti al crollo (Il film di Richard Gere del 2002 "The Mothman Prophecies, " raccontava la storia). In verità, il crollo era dovuto a un difetto di fabbricazione di uno degli occhielli in acciaio che sorreggevano il ponte. Anni di corrosione hanno peggiorato il difetto fino a quando non si è rotto, con conseguente morte di 46 persone [fonte:LeRose].

    Il crollo del 1994 del ponte Seongsu in Corea era dovuto alla scarsa qualità dell'acciaio in alcune parti del ponte e alle tecniche di saldatura improprie nella costruzione del ponte. 32 persone sono state uccise nel crollo [fonte:Korea National Emergency Management Agency]. Il cavalcavia De la Concorde a Laval, Québec, Il Canada è crollato nel 2006, uccidendone cinque. L'indagine ha rivelato che alcuni aspetti della costruzione del ponte sono stati eseguiti in modo errato e non secondo il progetto, e quel calcestruzzo di qualità inferiore è diventato troppo debole per sostenere la struttura.

    3:Difetto di progettazione

    Qualche volta, i ponti crollano a causa di difetti di progettazione. Archivio Hulton/immagini Getty

    Ci sono ponti il ​​cui crollo era inevitabile prima che il ponte fosse mai costruito. La colpa non è della costruzione del ponte, ma il disegno stesso. Il ponte è destinato a fallire dal momento in cui è stato progettato su un progetto.

    Uno dei peggiori incidenti nella storia degli Stati Uniti è il crollo delle passerelle dell'hotel Kansas City Hyatt Regency. Le passerelle collegavano varie parti del secondo, terzo e quarto piano, con vista sulla hall dell'hotel sottostante - erano essenzialmente ponti pedonali all'interno dell'hotel. Il 17 luglio, 1981, la passerella del quarto piano è crollata, schiantarsi sul passaggio pedonale del secondo piano che era direttamente sotto di esso. Entrambe le passerelle sono poi cadute nell'atrio. Sia la hall che le passerelle erano affollate di persone che guardavano o partecipavano a una gara di ballo serale. Il crollo ha ucciso 114 persone [fonte:Associated Press].

    Perchè è successo? Una riprogettazione del piano originale ha fatto sì che le passerelle fossero costruite in modo tale che gli elementi strutturali finissero per sostenere il peso di entrambe le passerelle del secondo e del quarto piano contemporaneamente, raddoppiando il carico su di essi. L'indagine ha rivelato che anche il design originale era troppo debole per supportare carichi significativi e la riprogettazione ha peggiorato molto il problema [fonte:Martin]. Era quasi inevitabile che crollassero nel peggior momento possibile.

    Il crollo del 2007 del ponte I-35 sul fiume Mississippi a Minneapolis, Minn. era anche dovuto a un difetto di progettazione. I fazzoletti d'acciaio che univano le parti principali della struttura del ponte non erano abbastanza grandi. Il peso aggiuntivo posto sul ponte dal rifacimento del cemento e dalle attrezzature da costruzione ha causato la deformazione delle piastre, e l'intero ponte crollò, uccidendo 13 [fonte:NTSB].

    2:scarsa manutenzione

    La scarsa manutenzione è un problema difficile da diagnosticare in seguito al crollo di un ponte. Molti crolli di ponti avrebbero potuto essere prevenuti con procedure di ispezione e manutenzione più rigorose, e molti crolli che si verificano per altri motivi sono esacerbati da una scarsa manutenzione. Quando si progetta un ponte, gli ingegneri assumono un certo livello di manutenzione che è necessario affinché il ponte possa vivere la sua durata prevista. Le parti arrugginite devono essere sostituite, aree di drenaggio sgomberate, nuove mani di vernice applicate e rinforzi aggiunti in caso di aumento del traffico.

    Un ponte che trasportava la Connecticut Turnpike sul fiume Mianus crollò nel cuore della notte nel giugno 1983. Il crollo era dovuto al cedimento di perni d'acciaio che si erano corrosi. Gli investigatori hanno stabilito che la progettazione e la costruzione del ponte non erano colpe:il crollo è stato attribuito alla manutenzione differita che avrebbe individuato e sostituito i perni arrugginiti [fonte:NYCRoads].

    1:Strane occorrenze

    Alcuni crolli di ponti non possono essere spiegati affatto. Richard Koker/Getty Images

    Abbiamo discusso molte cause del crollo del ponte, ma ci sono crolli che non sono stati causati da nessuno dei soliti fattori -- piuttosto, sono stati causati da eventi che possono essere descritti solo come insoliti.

    Nel 1958, Cuba ha tenuto il secondo Gran Premio di Cuba. Il leggendario pilota Juan Fangio è stato effettivamente rapito dai rivoluzionari socialisti prima della gara, ma quella non era la cosa peggiore dell'evento. Il percorso non era fiancheggiato da ringhiere o recinzioni di sicurezza, ma con gli spettatori in piedi proprio ai margini della pista. Durante la gara, il pilota Armando Garcia Cifuentes ha perso il controllo della sua Ferrari e si è lanciato tra la folla, distruggere un ponte pedonale temporaneo nel processo. Sette persone sono state uccise [fonte:Edmondson].

    Il Lacey V. Murrow Memorial Bridge a Seattle attraversa il lago Washington. è un ponte galleggiante, sospesi sui pontoni. Nel 1990, una bizzarra serie di errori di costruzione ha riempito i pontoni con l'acqua utilizzata nel rifacimento del ponte insieme alla pioggia e all'acqua del lago di una tempesta. Nel corso di diverse ore, il ponte affondò sul fondo del lago.

    Il Winkley Bridge era un ponte sospeso pedonale in Arkansas. Era noto per oscillare notevolmente sotto carico. Nel 1989, un gruppo che attraversava il ponte ha iniziato a dondolarlo intenzionalmente. Hanno fatto oscillare il ponte in modo così violento che le strutture di supporto hanno ceduto e il ponte è crollato, uccidendo cinque [fonte:Bridgehunter].

    Molte più informazioni

    articoli Correlati

    • Come funzionano i ponti
    • 5 incredibili sforzi disperati per evitare il disastro
    • Come funzionano i tunnel
    • Come funzionano le valanghe
    • Come funzionano i terremoti

    Fonti

    • Notizie ABC. "Vittime di Granville ricordate." 18 gennaio 2007. Accesso 16 settembre, 2011. http://www.abc.net.au/news/2007-01-18/granville-victims-remembered/2174440
    • Stampa associata. "Vite cambiate per sempre dal crollo di Skywalk." Lawrence Journal-World, 15 luglio 2001. Accesso al 15 settembre 2011. http://www2.ljworld.com/news/2001/jul/15/lives_forever_changed/
    • Cacciatore di ponti. "Winkley Bridge:Contea di Cleburne, Arkansas." Accesso 16 settembre, 2011. http://www.bridgehunter.com/ar/cleburne/winkley/
    • Edmondson, Lorenzo. "Rapito a Cuba". ESPN, 20 luglio 2010. Accesso al 19 settembre 2011. http://en.espnf1.com/f1/motorsport/story/23608.html
    • Guthrie, Doug. "Il fuoco della petroliera chiude la I-75, crolla il ponte di Nine Mile." The Detroit News, 16 luglio 2009. Accesso al 15 settembre 2011. http://detnews.com/article/20090716/METRO/907160424/Tanker-fire-shuts-down-I-75--collapses-Nine-Mile-bridge
    • Agenzia nazionale coreana per la gestione delle emergenze. "Crollo del ponte Seongsu". Accesso al 15 settembre 2011. http://eng.nema.go.kr/sub/cms3/3_9.asp
    • Le Rose, Chris. "Il crollo del ponte d'argento". Trimestrale della società storica della West Virginia, ottobre 2001. Accesso al 15 settembre 2011. http://www.wvculture.org/history/wvhs1504.html
    • Letchworth, William Pryor. "Portage Bridge. La sua distruzione descritta da un testimone oculare. Una brillante conflagrazione e un resoconto realistico." Corriere Bufalo, 7 maggio 1875. Accesso al 15 settembre 2011. http://www.letchworthparkhistory.com/burningbridge.html
    • Martino, Rachele. "Crollo della passerella Hyatt Regency." Università dell'Alabama a Birmingham. Accesso al 15 settembre 2011. http://www.eng.uab.edu/cee/faculty/ndelatte/case_studies_project/Hyatt%20Regency/hyatt.htm#Causes
    • Servizio Parco Nazionale. "Corri per salvarti! L'alluvione di Johnstown del 1889." Accesso al 15 settembre 2011. http://www.nps.gov/history/NR/twhp/wwwlps/lessons/5johnstown/5johnstown.htm
    • strade di New York. "Autostrada del Connecticut". Accesso il 19 settembre 2011. http://www.nycroroads.com/roads/ct-turnpike/
    • orientale, HJ. "Fatti sul disastro di Eschede." Journal of Orthopaedic Trauma, Maggio, 2000. Accesso al 15 settembre 2011. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10898202
    • Piano e Delatte. "Il crollo del ponte Schoharie Creek." Atti del 3° Congresso ASCE Forensics, 19 - 21 ottobre 2003. Accesso 16 settembre, 2011. http://www.eng.uab.edu/cee/faculty/ndelatte/case_studies_project/Schoharie.htm
    • Strutture. "Ponte Quebec". Accesso al 15 settembre 2011. http://en.structurae.de/structures/data/index.cfm?ID=s0000479
    • Indagine geologica degli Stati Uniti. "Il 17 ottobre 1989, Loma Prieta, California, Terremoto:fotografie selezionate." 1999. Accesso 16 settembre, 2011. http://pubs.usgs.gov/dds/dds-29/
    • Wardhana, Kumalasari &Hadipriono, Fabian C. "Analisi dei recenti guasti dei ponti negli Stati Uniti". Giornale delle prestazioni delle strutture costruite, 17, 144 (2003).
    • Wilber, Del Quentin. "L'improbabile impatto di un incidente". Washington Post, 12 gennaio 2007. Accesso al 19 settembre 2011. http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2007/01/11/AR2007011102220.html
    © Scienza https://it.scienceaq.com