Salve di una basilica di 280 anni da parte di matematici
Nel cuore di Roma, la celebre Basilica di San Pietro si erge fiera, la sua cupola un tributo all'ingegnosità degli architetti e degli ingegneri che l'hanno progettata. La cupola, magistralmente creata da Michelangelo Buonarroti, pesa un impressionante 14,000 tonnellate.
Un evento significativo nella storia dell'ingegneria strutturale si è verificato nel 1743, quando tre professori di matematica - Luigi Guido Grandi, Pietro Antonio Corsini e Giuseppe Maria Algarotti - furono incaricati di indagare le cause dei danni al tetto della Basilica di San Pietro. Il loro rapporto, intitolato "La vista di tre matematici sui danni osservati sulla cupola di San Pietro", ha segnato il passaggio dalla pratica edilizia consuetudinaria al progetto strutturale basato sulla scienza.
Il rapporto, considerato la prima statistica del mondo, si basava su calcoli che sarebbero sembrati rozzi rispetto agli standard moderni. Tuttavia, è stato un novità nella storia dell'edilizia, con dieci pagine di calcoli al suo interno. Gli studiosi hanno descritto la cupola e i danni visibili con grande accuratezza e hanno concluso che le crepe non erano causate dagli insediamenti della struttura, ma dall'assorbimento insufficiente delle forze orizzontali alla corona.
Per controllare queste forze, hanno raccomandato l'aggiunta di anelli di ferro che avrebbero dovuto essere posti intorno alla cupola come cinture. Questo principio, noto come "anelli di tensione in ferro", viene ancora oggi utilizzato nella sicurezza delle volte storiche.
Il rapporto, tuttavia, ha ignorato effetti importanti come le forze di pressione tangenziali nei meridiani della cupola, che non sono state riconosciute fino al XIX secolo.
Tre matematici in più, Ruggiero Giuseppe Boscovich, Tommaso Le Seur e Francesco Jacquier, furono incaricati da Papa Benedetto XIV nel 1743 di indagare i danni alla cupola della Basilica di San Pietro. Il loro rapporto, pubblicato nello stesso anno, è considerato l'inizio di una nuova disciplina nell'ingegneria strutturale. I principi utilizzati nel loro rapporto sono ancora oggi utilizzati nella sicurezza delle volte storiche.
L'accesso alla cupola di San Pietro è attraverso la famosa "Elica di San Andrea", che ha 537 gradini che portano a una galleria esterna con vista panoramica. Oggi, gli ingegneri strutturali utilizzano software potenti come il Metodo degli Elementi Finiti (FEM) per analizzare le geometrie complesse, un mondo lontano dal modellamento semplificato utilizzato nei rapporti del XVIII secolo.
L'altezza esterna della cupola di San Pietro è di 133,30 metri, mentre l'altezza interna è di 117,57 metri. Il diametro esterno della cupola è di 58,90 metri, mentre il diametro interno è di 41,50 metri.
Nel 1990, la chiesa Notre Dame de la Paix è stata inaugurata ad Abidjan, Costa d'Avorio, quasi una replica esatta di San Pietro. Le scoperte dei rapporti di Grandi, Corsini, Algarotti, Boscovich, Le Seur e Jacquier hanno avuto un impatto significativo sullo sviluppo della statica in una scienza distinta con regole stabilite.
Il lavoro di questi matematici ha lasciato un segno indelebile nel mondo dell'ingegneria strutturale, dimostrando il potere dell'analisi scientifica nella conservazione dei meravigliosi monumenti storici.
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