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Strutture tensegrali, evoluzione della scienza delle costruzioni

Nella storia l’evoluzione della scienza delle costruzioni è andata di pari passo con i problemi che l’evoluzione tecnologica poneva. Ad esempio la funzione dei ponti è passata dall’iniziale passerella pedonale all’attraversamento di macchine e treni, capiamo bene tutti che progettare un ponte pedonale rispetto ad uno ferroviario o carrabile non è uguale. A questo bisogna aggiungere la volontà di superare luci sempre maggiori. Inoltre la componente ingegneristica e quella architettonica sono andate sempre di più coadiuvandosi per cercare di creare forme sempre più complesse ma strutturalmente stabili.
Alla fine degli anni ’40 R. Buckminster Fuller formulò un nuovo principio di struttura tesa coniando anche il nome, che le strutture portano ancora oggi, tensegrity che deriva dalla contrazione delle parole tensional integrity. Ma come succede sempre in questa materia lo sviluppo di questa tecnologia verrà ripresa solo decenni dopo la sua nascita.

Cosa sono le strutture tensegrali

Per tensegrità si intende un principio strutturale in cui abbiamo una scomposizione delle tensioni assiali (cioè le forze interne lungo l’asse), la struttura è quindi formata da elementi compressi (solitamente barre o montanti) e da elementi sottoposti a tensione (cavi) definendo in questo modo un nuovo spazio poliedrico o verticale.
Come detto in precedenza già nel 1940 Fuller aveva descritto che il funzionamento dell’intero universo è basato sull’integrità tensionale, ma i principi su cui si basano le strutture tensegrali non sono nuovi, anzi sono antichissimi, perchè rappresentano le leggi immutabili della natura. Le strutture tensegrali sono modelli tangibili di fenomeni altrimenti invisibili.
Le particelle materiali isolate sono astrazioni poichè le loro proprietà sono definibili e osservabili solo mediante le loro interazioni con altri sistemi – Niels Bohr. Queste costruzioni sono state studiate per diverse anni più da scultori e artisti che da architetti e ingegneri a causa della loro poca stabilità dinamica. Un esempio particolare può essere la Needle Tower  dello scultore americano Kenneth Snleson (che possiamo vedere nell’immagine iniziale).

Le strutture tensegrali nelle opere ingegneristiche

Per ora lo sviluppo di queste strutture in ingegneria è limita. Un esempio emblematico è Il Tank Street Bridge o Kurilpa Bridge (Brisbane, Australia), è un ponte pedonale e ciclabile usato per completare una pista dalle stesse funzioni ed è il più grande ponte con struttura tensegrale al mondo. In realtà la struttura portante non è la sola struttura tensegrale, questo perchè tensegrity è stabile perchè autoportante ma forze esterne potrebbero squilibrarla con probabile collasso. Se carichi statici posso provocare queste situazione figuratevi dei carichi dinamici come possono essere le automobili!

Fonte: Skimbu

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