10 strane meraviglie dell'ingegneria strutturale

Cosa hanno in comune le Sette Meraviglie del Mondo Antico? La maggior parte di queste strutture è stata inserita nell'elenco perché la loro grande scala ha ispirato soggezione a viaggiatori e studiosi. Il Colosso di Rodi, ad esempio, torreggiava a 33,5 metri sopra il Mar Mediterraneo fino a quando un terremoto mise in ginocchio il gigante di bronzo. La più grande delle tre piramidi di Giza, Cheope, ha regnato come l'edificio più alto del mondo per 4000 anni.

Gli ingegneri moderni continuano ad alzare la posta quando si tratta di costruire in grande. Basta guardare la diga delle Tre Gole , la mostruosamente grande centrale idroelettrica che attraversa il fiume Yangtze in Cina, o il Burj Khalifa , il grattacielo più alto del mondo che svetta su Dubai, e avrai l'idea.

Altri cercano un diverso tipo di valore di shock. Questi designer e architetti d'avanguardia abbracciano il surreale creando strutture che vanno dal leggermente strano al completamente bizzarro. I loro prodotti finali potrebbero non impressionarti per le loro dimensioni, ma le loro qualità che piegano l'immaginazione e sfidano la gravità indurranno alcune doppie riprese e più di qualche OMG.

Abbiamo messo in fila 10 di queste meraviglie dell'ingegneria per te. Il primo è una torre che fa sembrare quella di Pisa un membro in piedi della comunità architettonica.

1. Porta Capitale
2. Tunnel Laerdal
3. Die Glaserne Manufaktur
4. Garage per il parcheggio della biblioteca pubblica di Kansas City
5. Grande telescopio Zenith
6. Palm Jumeirah
7. Stadio rettangolare di Melbourne (Parco AAMI)
8. Globo di Ericsson
9. Quartier generale della TV China Central
10. Ponte mobile

La maggior parte degli ingegneri non vuole che i loro grattacieli siano inclinati. In effetti, un edificio che inizia a sgretolarsi dopo la costruzione indica quasi sempre un fallimento progettuale. La Torre Pendente di Pisa , ad esempio, fu costruita su un terreno debole e instabile, che fece affondare le fondamenta su un lato. Di conseguenza, la famosa torre è inclinata di quasi quattro gradi fuori centro.

Poi ci sono ingegneri pazzi che decidono di far snellire le loro strutture apposta. È il caso di Capital Gate, un grattacielo di 35 piani situato nella città insulare di Abu Dhabi , negli Emirati Arabi Uniti. In base al progetto, la struttura si inclina verso ovest di ben 18 gradi, più di quattro volte più grande della famosa torre di Pisa. Per riuscirci, gli ingegneri hanno perforato 490 pali a quasi 30 metri (100 piedi) nel terreno e costruito una solida base costituita da una fitta rete di acciaio rinforzato [fonte: Salmi ]. Quindi hanno eretto quello che è noto come un nucleo precambered-- una spina dorsale in cemento armato con un caso di scoliosi. Perché il nucleo si curva, l'intero edificio si curva con esso. I lavoratori hanno dovuto tagliare i pannelli a forma di diamante in dimensioni leggermente diverse perché ognuno si adattava a un'angolazione unica.

Nel 2010, il Guinness World Records ha designato Capital Gate come l'edificio pendente più lontano creato dall'uomo. Da non confondere con la Torre Pendente artificiale più lontana, che, a differenza di un edificio, non ha spazio utilizzabile.

Per collegare le città norvegesi di Laerdal e Aurland gli ingegneri autostradali sono stati costretti a risolvere un piccolo problema: i monti Hornsnipa e Jeronnosi. Invece di aggirare gli ostacoli, hanno deciso di superarli. Il risultato è stato il tunnel Laerdal , che attraversa una solida roccia di gneiss per 15 miglia (24 chilometri), guadagnandosi il titolo di tunnel stradale completato più lungo del mondo.

Scavare una tale struttura è solo una delle sfide. I progettisti devono anche assicurarsi che gli automobilisti possano fare il lungo viaggio sotterraneo senza soccombere all'"ipnosi autostradale". Per affrontare questo problema, l'amministrazione norvegese delle strade pubbliche ha chiamato un team di psicologi per assicurarsi che la strada finita fosse il più stimolante possibile. L'agenzia ha raccomandato di includere luci blu e curve morbide per mantenere i conducenti impegnati. Hanno anche suggerito di dividere il tunnel finale in quattro sezioni per ridurre la monotonia.

Gli automobilisti che entrano oggi nel Tunnel Laerdal potrebbero non notare questi miglioramenti del design, ma li apprezzeranno sicuramente quando emergeranno sani e salvi alla luce del giorno dopo un viaggio di 20 minuti in mezzo a una montagna.

Quando la maggior parte delle persone pensa a una fabbrica, immagina un'enorme scatola di bla sormontata da ciminiere che eruttano inquinamento. Nel 2001, la Volkswagen ha ridefinito il concetto di produzione automobilistica quando ha aperto la Die Gläserne Manufaktur - "la fabbrica di vetro" - per produrre la berlina di lusso Phaeton . L'edificio si trova esattamente nel cuore di Dresda, in Germania, nell'angolo nord-ovest del Great Garden, sfidando gli urbanisti che affermavano che la produzione non poteva esistere fianco a fianco con la cultura e la vita urbana.

Inoltre , Die Gläserne Manufaktur non è la normale megastruttura industriale. Non troverai ciminiere, rumori di scossa o sottoprodotti tossici qui. Le pareti della fabbrica contengono 26.942 metri quadrati di vetro, il che significa che il pubblico può vedere tutto ciò che avviene all'interno [fonte: Markus ]. Senza dubbio probabilmente sbavano sui pavimenti in acero canadese o si chiedono perché la lobby anteriore sembra un teatro dell'opera. Ma non c'è dubbio su cosa sta succedendo all'interno quando intravedono le varie parti di Phaeton, che rotolano lungo i nastri trasportatori e sono in attesa di essere assemblate dai robot della fabbrica e da 227 operai di linea [fonte: Markus ].

Potrebbe semplicemente essere la fabbrica del futuro, o nient'altro che un'evidente dimostrazione di trasparenza aziendale.

If you tried to read the copy of "To Kill a Mockingbird " found on the Community Bookshelf outside Kansas City's Central Library, you'd be both disappointed and thrilled. First, the spine of the book measures 25 feet by 9 feet (7.6 meters by 2.7 meters). Second, the oversized spine doesn't bind a real book. It forms, along with 21 other literary favorites, a false front for the library's parking garage. Instead of hiding the garage behind the main building or settling for the standard block of concrete, the building's designers decided to keep the garage, which opened in 2004, front and center and make it part of the library-going experience.

The project team also involved the community. Kansas City residents suggested which titles to include on the bookshelf, and the library's board of trustees narrowed the list down to 22 works of fiction, nonfiction and poetry, including two volumes dedicated to Kansas City stories. Along with Harper Lee's masterpiece, you'll find "Catch-22" by Joseph Heller, "Fahrenheit 451" by Ray Bradbury, "Silent Spring" by Rachel Carson, "Invisible Man" by Ralph Ellison, "A Tale of Two Cities" by Charles Dickens and "Charlotte's Web" by E.B. White. They're all giants of literature, of course, now with a physical form equal to their stature.

Optical telescopes that offer game-changing views of stars, nebulae and exoplanets require just as much engineering ingenuity as dams, tunnels and bridges. For example, the primary mirror of the Subaru Telescope, which sits at the summit of Mauna Kea in Hawaii, has a diameter of 27 feet (8.2 meters) and weighs more than 25 tons. The structure supporting the optics and the enclosure surrounding the entire system rival any building in terms of complexity.

One of the biggest challenges with traditional telescopes is getting the mirror to the top of a mountain without breaking it. Then, once it's set up, astronomers must constantly tune the system to account for deformation caused by gravity, humidity and other environmental conditions. Liquid mirror telescopes , such as the University of British Columbia's Large Zenith Telescope (LZT), eliminate these problems. The LZT uses liquid mercury as its primary mirror, which can be poured at the site and can maintain a perfect parabolic shape as long as it rotates at a steady speed. It can reflect as much as 75 percent of incoming starlight -- and can do it at about one-fifth the cost of an optical telescope [source: Dorminey].

Ad oggi, l'LZT detiene il record come il più grande telescopio rotante al mondo (ha un'apertura di 6 metri), ma India, Belgio e Canada stanno collaborando per costruire un modello ancora più grande: il International Liquid Mirror Telescope, che osserverà le stelle dal Devasthal Peak nel nord dell'India.

Nell'ultimo decennio, la città di Dubai ha registrato una crescita fenomenale, la maggior parte concentrata su 37 miglia (60 chilometri) di costa al confine con il Golfo Persico. Sfortunatamente, tutti i grattacieli, i grattacieli e gli hotel si trovano spalla a spalla sulla riva, lasciando poco spazio per nuovi sviluppi. Per risolvere questo piccolo problema, Nakheel Properties, uno sviluppatore immobiliare sostenuto dal governo, ha deciso di estendere la costa di Dubai costruendo tre ammassi artificiali conosciuti come Palm Islands.

Come si fa a realizzare un'impresa del genere? Accumuli tonnellate e tonnellate di sabbia e roccia fino a quando un'isola artificiale emerge nell'oceano. I lavoratori hanno dragato più di 3 miliardi di piedi cubi di sabbia per costruire Palm Jumeirah , la prima delle tre isole [fonte: Dowdey ]. Ma non hanno semplicemente ammucchiato la roba in un grande cumulo. Invece, hanno creato un arcipelago a forma di palma con un tronco che si estende per 1,24 miglia (2 chilometri), una corona composta da 16 fronde e una mezzaluna circostante. Hanno utilizzato i dati GPS per assicurarsi che la struttura mantenesse la sua simmetria durante la costruzione.

Nel 2013, Palm Jumeirah rimane la più grande isola artificiale del mondo, almeno fino a quando le sue compagne non si alzano dal mare. Quando sarà completata, Palm Deira sarà ancora più grande, occupando circa 18 miglia quadrate (47 chilometri quadrati) di terra bonificata dal Golfo Persico.

Il suo nome suggerisce una struttura completamente noiosa. Dopotutto, cosa potrebbe esserci di strano o intrigante in uno stadio rettangolare? Ma quando guardi a volo d'uccello AAMI Park, come è noto in Australia, puoi capire perché il design è stato salutato come la "prossima generazione di stadi sportivi" [fonte: The Institution of Structural Engineers ]. La caratteristica più distintiva è il tetto, che trae ispirazione dalle cupole geodetiche dell'ingegnere americano R. Buckminster Fuller. Per costruire un sistema geodetico, metti insieme poligoni ad incastro per formare una sfera. La struttura risultante è robusta, ma utilizza molti meno materiali rispetto a qualcosa di simile costruito con metodi di costruzione tradizionali.

Il tetto dell'AAMI Park vanta in realtà diverse cupole geodetiche, ammassate insieme come una complicata superficie di bolle di sapone. Eppure lo stadio riesce ancora a utilizzare il 50% in meno di acciaio rispetto a una tipica struttura a sbalzo [fonte: Major Projects Victoria ]. Contiene anche quantità significative di materiale da costruzione riciclato , raccoglie l'acqua piovana dal tetto e riduce al minimo il consumo di energia con un avanzato sistema di automazione degli edifici. Quando è stato inaugurato nel maggio 2010, ha raccolto numerosi premi per l'innovazione architettonica, l'eccellenza nell'ingegneria strutturale e le tecniche di costruzione eco-compatibili. Ma non aspettarti di sentire gli applausi degli ambientalisti. Lo stadio può ospitare più di 30.000 spettatori, che possono ricevere più di un piccolo tifo chiassoso per le squadre di calcio e rugby locali.

Parlando di attività per il tempo libero, l'Ericsson Globe, un'arena sportiva di Stoccolma, detiene numerosi record. Con un diametro di 361 piedi (110 metri), un'altezza interna di 279 piedi (85 metri) e un volume di 21.188.800 piedi cubi (600.000 metri cubi), si erge come la struttura sferica più grande del mondo. E, sorprendentemente, non ci volle molto per arrivare in quel modo. I lavoratori hanno aperto i battenti il ​​10 settembre 1986 e l'edificio ha aperto i battenti il ​​19 febbraio 1989. Ciò significa che l'intero processo di costruzione ha richiesto solo 2,5 anni.

Le dimensioni dell'Ericsson Globe lo rendono perfetto per più di partite di hockey e intrattenimento dal vivo. Svolge anche un ruolo nel più grande modello educativo del mondo. Hai sentito bene. Il dipartimento di astronomia dell'Università di Stoccolma ha deciso di rappresentare la scala adeguata del nostro sistema planetario utilizzando strutture sparse nella campagna svedese. Il Globe funge da sostituto del sole , che stabilisce che la scala del modello sia 1:20.000.000. Tutti i pianeti interni si trovano entro i confini della città di Stoccolma, ma i pianeti esterni si trovano molto più a nord. Ad esempio, Nettuno risiede a Söderhamn, che dista 153 miglia (246 chilometri) dal Globo, e il pianeta nano Plutonea Delsbo dista 186 miglia (300 chilometri). C'è un'istituzione ospitante per ogni modello, così i turisti possono viaggiare sui pianeti senza perdersi mai nello spazio.

A prima vista, la sede della China Central TV (CCTV) sembra uscita da un dipinto di MC Escher . Eppure questa non è una visione fantastica di anelli infiniti e scale senza fine. L'edificio è stato inaugurato nel 2012, dopo 10 anni di progettazione, sviluppo e vicino al disastro. Un incendio in un edificio adiacente alla CCTV, nel 2009, ha quasi fatto deragliare il progetto, ma non puoi tenere fermo un buon grattacielo. Oggi, la struttura stravagante può essere vista in tutta Pechino e si erge con il Bird's Nest e il Water Cube, due luoghi iconici delle Olimpiadi del 2008 , come simbolo del futuro dinamico della Cina come superpotenza internazionale.

Lo studio di architettura olandese OMA ha progettato l'edificio come, a suo dire, "un'alternativa alla tipologia esausta del grattacielo" eliminando la tradizionale torre a schiena dritta a favore di una struttura tridimensionale. L'anello è creato unendo due torri pendenti, superiore e inferiore, con corpi connettori a forma di L. Tower One ha 54 piani e sale a 768 piedi (234 metri); La Torre Due ha 44 piani e raggiunge i 210 metri. La sporgenza a sbalzo è di 75 metri a ovest, quindi di 67 metri a sud.

Secondo il sito Web di OMA , gli architetti hanno tratto ispirazione dal processo di produzione televisiva, che richiede un ciclo di attività di interconnessione. Potrebbe essere un'interpretazione fantasiosa, ma una cosa su questa struttura è vera: non è una replica noiosa.

Costruire in grande non è l'unico modo per gli ingegneri di fare colpo. Il ponte mobile, che consente ai pedoni di camminare sul Grand Union Canal a Londra, si estende per soli 39 piedi (11,8 metri). Ma il suo design innovativo compensa ampiamente la sua statura minuta. Il ponte è costituito da otto sezioni in legno e acciaio incernierate insieme in modo che, completamente esteso, sia piatto. Quindi, sotto l'azione di pistoni idraulici , le sezioni possono sollevarsi e ruotare per consentire all'intera struttura di arricciarsi su se stessa, proprio come una pillola che rotola in una palla. Mentre le barche passano attraverso il canale libero, il ponte si trova sulla riva come un pezzo di scultura.

Il Rolling Bridge nasce da un'idea di Thomas Heatherwick, che ha progettato altre stranezze architettoniche, come il gigantesco calderone bruciato durante la cerimonia di apertura dei Giochi Olimpici del 2012 a Londra e la scultura B of the Bang Starburst. Nel 2008, la città di Manchester ha chiesto a Heatherwick di eliminare B of the Bang perché continuava a perdere picchi. Finora, il ponte mobile non ha presentato tali pericoli. Infatti, nel 2005, ha ricevuto uno Structural Steel Design Award, con i giudici che hanno notato che il ponte era una "gioiosa aggiunta all'area di sviluppo [del bacino di Paddington] che ha tutto l'aspetto di uno schizzo di Leonardo quando si trova nella posizione 'rotolata' ."

Nota dell'autore: 10 strane meraviglie dell'ingegneria strutturale

Quando ho iniziato a fare ricerche su questo argomento, sono rimasto sbalordito nel trovare una serie di articoli sull'ingegneria strana, solo per scoprire che "strano" spesso significava "impressionante". In questa top 10 ho cercato di concentrarmi su strutture davvero insolite o sorprendenti.

articoli Correlati