Storia della professione di ingegnere civile

L'ingegneria è un aspetto della vita dell'uomo fin dagli inizi della sua esistenza. Gli albori dell'ingegneria civile si possono collocare tra il 4000 e il 2000 a.C. nell'antico Egitto e in Mesopotamia, quando l'uomo progressivamente abbandonò la vita nomade, rendendo così indispensabile la costruzione di una dimora stabile e di infrastrutture.      In quell'epoca acquisì sempre più importanza anche la necessità di trasportare, che portò allo sviluppo della ruota e della navigazione. Le prime vere grandi opere civili della storia possono essere considerate le piramidi d'Egitto, risalenti al 2700-2500 a.C. Altre imponenti costruzioni antiche sono il Partenone di Ictino nella Grecia antica   (447-438 a.C.), la Via Appia antica degli ingegneri romani (312 a.C.), e la Grande muraglia cinese del generale Meng Tian, commissionata dal imperatore Ch'in Quin Shi Hang (220 a.C.).

I Romani costruirono opere civili in tutto l'Impero, in particolare acquedotti, porti, ponti, dighe e collegarono le città tra di loro tramite un'ampia rete di strade romane. Fino all'era moderna non vi era una netta distinzione tra ingegneria civile ed architettura e i termini "ingegnere" ed "architetto" erano più che altro variazioni geografiche in riferimento alla stessa figura, spesso usati come sinonimi.        Nel XVIII secolo, l'espressione "genio civile" iniziò ad essere usata per indicare la costruzione di porti, moli, frangiflutti, fari, con lo scopo di distinguerla dal "genio militare". Il primo ad auto-proclamarsi ingegnere civile fu John Smeaton, costruttore del faro di Eddystone.    Nel 1771 Smeaton, con alcuni colleghi, fondò la Smeatonian Society of Civil Engineers, un gruppo di esperti del mestiere che si incontravano in maniera informale nel tempo libero.

Nonostante l'evidente contenuto tecnico delle riunioni, la società era poco più che un circolo privato. Nel 1818 venne fondata a Londra la Institution of Civil Engineers, e nel 1820 il celebre ingegnere Thomas Telford ne divenne il primo presidente. Questa istituzione ricevette la Royal Charter nel 1828, riconoscimento formale della professione di Ingegnere civile. La prima laurea in Ingegneria Civile degli Stati Uniti d'America fu conferita dal Rensselaer Polytechnic Institute nel 1835.

Campo di applicazione

Il campo d'applicazione dell'ingegneria civile è molto vario ed in linea del tutto generale comprende: edifici civili e industriali, ferrovie, strade, porti, aeroporti, ponti, gallerie, opere di sbarramento, dighe, muri di sostegno, arginature, acquedotti, fognature, canali e strutture in zona sismica.

Il calcestruzzo nell'edilizia

Anche se già nel 1830 in una pubblicazione intitolata The Encyclopaedia of Cottage, Farm and Village Architecture si suggeriva che una grata di acciaio poteva essere inglobata nel calcestruzzo per formare un tetto, il primo ad avere introdotto il calcestruzzo armato nell'edilizia è considerato William Wilkinson di Newcastle. Nel 1854 egli registrò un brevetto per il "miglioramento nella costruzione di dimore a prova di fuoco, di magazzini, di altre costruzioni e delle parti delle stesse". Wilkinson eresse un piccolo cottage di due piani per la servitù, rinforzando pavimento e tetto di cemento con l'uso di barre di acciaio e di cavi metallici; in seguito sviluppò varie strutture del genere.

L'architetto franco-svizzero Le Corbusier (1887-1965) fu tra i primi a comprendere le potenzialità innovative del calcestruzzo armato nell'ambito dell'architettura contemporanea ed a sfruttarlo ampiamente nelle sue opere, dopo averne visto le potenzialità intuite dal suo maestro Auguste Perret, tra le cui opere in calcestruzzo armato spicca la casa in Rue Franklin a Parigi del 1903.                                   In Svizzera il calcestruzzo armato iniziò a diffondersi a cavallo fra il XIX e il XX secolo.

Caratteristiche

È un materiale utilizzato sia per la realizzazione della struttura degli edifici (ovverosia dell'ossatura portante) che di manufatti come ad esempio i muri di sostegno dei terrapieni.

Come l'acciaio, anche il calcestruzzo armato può essere realizzato in stabilimento per produrre elementi prefabbricati; in genere travi e pilastri, ma è in uso anche la produzione di pannelli ed elementi con anche funzioni decorative. L'utilizzo in coppia del calcestruzzo e dell'acciaio dà vita a tale materiale di peso specifico pari a 25 kN/m³. La produzione in stabilimento permette di avere un miglior controllo sulla qualità del calcestruzzo, ma, essendo più costosa, viene utilizzata con regolarità quando le condizioni climatiche del cantiere sono proibitive (non a caso la prefabbricazione si è sviluppata moltissimo in Russia), o quando gli elementi da produrre richiedono dei controlli rigorosi, come può essere il caso di alcune tecnologie con le quali viene realizzato il calcestruzzo armato precompresso o centrifugato.

In cantiere, la tecnologia del calcestruzzo gettato in opera ha il vantaggio di creare meno problemi nei nodi tra gli elementi, cioè in quei punti in cui si uniscono travi e pilastri.

I vantaggi delle costruzioni in acciaio

La costruzione in acciaio consente la trasformazione architettonica dell'edificio in modo semplice e rapido, significa poter agevolmente prevedere ampliamenti, ristrutturazioni, cambiare la destinazione d'uso di un fabbricato o integrare all'interno dello stesso progetto diverse funzioni rimodellando gli spazi. Questa eccezionale flessibilità, permette di affrontare qualsiasi tipo di intervento, ottenibile anche grazie all'estrema precisione meccanica delle strutture in acciaio. La grande versatilità delle soluzioni in acciaio apporta inoltre grandi vantaggi in termini di durabilità e redditività nel tempo di un fabbricato.

L'acciaio sprigiona nel progettista una libertà espressiva in grado di creare luci e spazi difficilmente ottenibili con materiali più tradizionali. Snellezza dei profili, notevole interasse dei pilastri ed una vasta gamma di soluzioni disponibili, garantiscono aspetti estetici e luminosità con il massimo sfruttamento della superficie disponibile. Sono soluzioni che personalizzano l'immagine di un'azienda e caratterizzano la costruzione. L'acciaio è in grado di sfruttare intelligentemente le prestazioni di altri materiali costruttivi come nel caso del vetro, laddove l'illuminazione naturale consente risparmi energetici ed affascinanti trasparenze.

Una delle grandi potenzialità dell'acciaio è quella di poter creare grandi luci e ampi spazi interni. Disporre di grandi luci, con coperture senza pilastri interni, offre un felice impatto estetico ed ampie superfici luminose.
L'ingombro ridotto delle strutture metalliche (assenza di pilastri e profili più esili) permette un'utilizzazione maggiore dell'area coperta, elemento che incrementa la redditività del fabbricato.

La competitività delle soluzioni in acciaio è testimoniata non solo dalla bellezza architettonica, dall'efficacia strutturale e grandi prestazioni di questo materiale costruttivo, ma anche da elementi che incidono notevolmente e positivamente sui costi finali della realizzazione.