Al posto dei cavi di sospensione, un profilo ondulato di piatti d’acciaio: con questa impostazione è stato realizzato il ponte che attraversa la Fall Creek a Indianapolis, collegando il distretto dell’innovazione 16 Tech al corridoio medico dell’Indiana University-Purdue University Indianapolis. L’incarico, annunciato nel febbraio 2020 dalla 16 Tech Community Corporation, è stato affidato a schlaich bergermann partner (sbp) con Practice for Architecture and Urbanism, Martha Schwartz Partners, Shrewsberry & Associates e diversi partner locali. Si tratta della prima struttura di questo tipo realizzata negli Stati Uniti. Inaugurata nell’aprile 2025, l’opera ha ottenuto nello stesso anno il NCSEA Structural Engineering Excellence Award nella categoria Bridge and Transportation.
Il sistema a nastri: geometria e percorso delle forze
L’opera supera il corso d’acqua con una luce complessiva di 342 piedi, articolata in una campata centrale di 152 piedi e due laterali di 95. Quattro pile in calcestruzzo, disposte a coppie, sostengono le tre campate. In corrispondenza di ogni pila, cinque profilati cavi rettangolari da 24 per 8 pollici compongono un montante a ventaglio che si innalza di circa 13 piedi sopra l’impalcato, così che il nastro possa transitare con continuità sull’appoggio invece di piegarsi bruscamente. I montanti proseguono anche sotto il piano stradale e si connettono alle pile alla quota dell’alluvione centennale, portando l’espressione della soprastruttura fino alle opere di fondazione.
Il nastro, largo 20 pollici e spesso 2, sostiene due travi a piastra longitudinali tramite bandelle verticali. Le travi misurano 42 pollici di altezza e 24 di larghezza, con animi spessorati da 0,75 a 1,75 pollici e alette da 1,125 a 2,5 pollici in funzione delle sollecitazioni. Traversi posti ogni 9,5 piedi coprono i 42 piedi tra le due travi e reggono la soletta collaborante in calcestruzzo, spessa 8 pollici compreso lo strato di usura sacrificale.
I carichi veicolari e pedonali discendono dall’impalcato alle travi e da queste ai nastri, sollecitati essenzialmente a trazione. Le componenti verticali transitano attraverso i montanti fino a pile e fondazioni, mentre la componente orizzontale della trazione dei nastri è bilanciata dalla compressione nelle travi longitudinali: la struttura risulta autoancorata e le reazioni orizzontali in fondazione restano contenute.
Form finding numerico e modello globale in SOFiSTiK
Il profilo dei nastri è stato ricavato con un form finding numerico orientato a minimizzare i momenti flettenti sotto peso proprio, in modo che la struttura agisca prevalentemente con sforzi normali di trazione e compressione e sfrutti le sezioni più efficacemente di un sistema governato dalla flessione. Con modelli parametrici in Grasshopper, Rhino e SOFiSTiK il team ha definito condizioni al contorno e distribuzione dei carichi lungo la campata: il peso dell’impalcato è stato schematizzato con forze verticali concentrate in corrispondenza di ogni traverso e l’equilibrio statico di ogni nodo tra bandella e nastro ha determinato l’inclinazione locale, producendo un profilo poligonale funicolare.
Il comportamento globale è stato analizzato con un modello tridimensionale a elementi finiti in SOFiSTiK, con elementi lineari e di guscio per soprastruttura e sottostruttura e combinazioni di carico secondo AASHTO LRFD. Per le regioni di connessione più complesse, dall’interfaccia tra montanti e travi alla zona di transizione tra nastro e trave, sono stati sviluppati sottomodelli a guscio raffinati, utili a ricostruire le distribuzioni di tensione locale e a confermare il dettaglio di saldature e geometrie dei piatti.
Due corsie invece di quattro: la sezione d’impasto
Il programma di progetto prevedeva quattro corsie di traffico, ridotte a due dopo che gli studi di traffico ne hanno confermato la piena sufficienza per i volumi previsti. La larghezza recuperata è stata riallocata a pedoni e ciclisti: l’impalcato, largo 65 piedi, ospita due corsie veicolari, una pista ciclabile dedicata e marciapiedi in sbalzo di 11 piedi per lato. Sul lato est la passerella si allarga fino a 18 piedi alla mezzeria della campata centrale, creando uno spazio di sosta e un punto di osservazione sul torrente. La scelta raccoglie quanto emerso dal coinvolgimento della comunità in fase di pianificazione: gli abitanti chiedevano un attraversamento sicuro per tutte le modalità di trasporto, capace di offrire un motivo per fermarsi, non un mero collegamento tra le due rive.
L’illuminazione è parte della struttura fin dal concepimento: corpi LED incassati nei corrimano pedonali e in canaline continue lungo i nastri d’acciaio disegnano di notte l’onda del ponte, consolidandone il ruolo di riferimento urbano anche nel buio. Anche la protezione antiscalamata in sommità ai piatti è stata integrata nell’estetica continua dell’opera, senza interromperne la linea visiva.
Struttura integrale e fondazioni su pali H infissi
Il ponte è completamente integrale: le travi si innestano direttamente nelle spalle e nelle pile, senza appoggi né giunti di dilatazione. La scelta semplifica la manutenzione nel lungo periodo, ma sposta sulla sottostruttura dilatazioni e contrazioni termiche, viscosità e ritiro, forze di frenata e altri effetti longitudinali. Per riprodurre tale comportamento in modo realistico, i pali infissi sono stati modellati direttamente nel modello a elementi finiti, con molle laterali calibrate sui dati delle indagini geognostiche.
Le fondazioni ricorrono a pali in acciaio a profilato H infissi, affidabili nei terreni variabili di sabbie, ghiaie e limi tipici della pianura alluvionale della Fall Creek. Le connessioni tra le estremità incassate delle travi e la sottostruttura in c.a. sono state verificate con modelli a nodi e bielle (strut-and-tie), per assicurare il trasferimento in sicurezza delle forze concentrate dalla soprastruttura a spalle e pile.
Vento, fatica e vibrazioni indotte dai pedoni
Il nastro snello e le bandelle sono stati valutati per gli effetti indotti dal vento secondo le disposizioni AASHTO: i periodi fondamentali risultano inferiori a 1 secondo, fuori dal campo in cui la risonanza con l’eccitazione del vento rappresentava un rischio. Con elevate forze di trazione nei nastri e nelle bandelle, fatica e comportamento a frattura hanno condizionato il dettaglio: connessioni dimensionate per gli intervalli di tensione governanti, attenzione alle terminazioni saldate, alla geometria dei giunti bullonati e alle transizioni tra piatti, evitando spigoli vivi e concentrazioni di tensione. I requisiti di tenacità del materiale supportano un approccio di progetto sicuro rispetto alla frattura, appropriato per elementi primari a trazione.
Pur lavorando a trazione elevata, i nastri beneficiano delle travi longitudinali continue e della ricorrenza delle bandelle, che offrono percorsi di carico alternativi in caso di problema localizzato di connessione e migliorano la capacità della struttura di ridistribuire gli sforzi.
Con una frequenza naturale di 3,55 Hz, il sistema passerella ricade in un campo in cui le vibrazioni indotte dall’uomo meritano una valutazione attenta. Seguendo le linee guida HIVOSS Design of Footbridges, sono stati esaminati due scenari con analisi dinamica time history: una folla inaugurale alla densità di una persona per metro quadrato e l’uso pendolare quotidiano con 0,2 persone per metro quadrato. Nel primo caso l’accelerazione verticale massima raggiunge 2,1 m/s², con risposta in Comfort Class 3, accettabile per un grande evento pubblico in cui un certo movimento è atteso. Nell’uso ordinario l’accelerazione scende a 0,4 m/s², corrispondente a Comfort Class 1, la categoria di comfort più elevata: gli utenti quotidiani dovrebbero percepire un moto impercettibile, mentre una folla densa può avvertire oscillazioni che restano nei limiti.
Prefabbricazione in Italia, prove di assemblaggio e montaggio
Il sito giace nella pianura alluvionale della Fall Creek e si aggancia a un argine esistente: opere permanenti e provvisionali dovevano rispettare le prestazioni idrauliche e i requisiti di difesa dalle piene, in un corridoio boschato che costituisce habitat urbano per aquile calve e altre specie, da disturbare il meno possibile. La strategia costruttiva ne è derivata: gli elementi in acciaio sono stati prefabbricati da Cimolai in Italia, riducendo le interferenze sul corridoio e sui traffici, con segmenti dimensionati per i contenitori standard da 40 piedi e connessioni bullonate nella maggior parte dei punti per semplificare il montaggio in cantiere.
Le travi sono state spezzate in 10 segmenti bullonati; montanti e bandelle sono stati bullonati alle travi in punti destinati a essere successivamente inglobati nell’impalcato in calcestruzzo e nascosti alla vista. I giunti a vista dei nastri, sul dorso di ogni onda, sono stati saldati in cantiere per ottenere un aspetto continuo, mentre i giunti bullonati tra nastro e trave restano occultati sotto la protezione antiscalamata: il ponte ultimato si legge come un nastro unico, con la logica del montaggio modulare celata.
La geometria finale sotto carichi permanenti era decisiva affinché il sistema funzionasse come previsto: se le piastre dei nastri non avessero ingranato con le travi, queste avrebbero assorbito una quota maggiore di carico a flessione invece di trasferirlo assialmente ai nastri, vanificando la logica strutturale. Ogni assemblaggio di nastro, trave e bandelle, per ciascuna delle quattro onde, è stato quindi premontato in officina; i fori dei giunti sono stati eseguiti durante il preassemblaggio, dopo l’accoppiamento e il rilievo che ne confermava la geometria. La controfreccia è stata introdotta alle giunzioni, invece di fabbricare segmenti di trave curvi, raggiungendo le quote stradali di progetto dopo le frecce da carico permanente con scostamenti contenuti dal profilo ideale.
In cantiere i segmenti sono stati parzialmente preassemblati a terra prima del sollevamento con gru cingolatrici. La campata principale ha richiesto punteggi provvisori, con le torri posizionate fuori dall’alveo principale del corso d’acqua per non alterare il deflusso. All’approccio meridionale, dove l’allineamento del ponte attraversa l’argine, è stata prevista una barriera antiallagamento demontabile, che mantiene una linea continua di protezione da attivare in previsione degli eventi di piena.
Carbonio incorporato e classificazione SCORBS
La valutazione del ciclo di vita, estesa ai moduli A1 fino ad A5, dalla produzione dei materiali alla costruzione, restituisce un carbonio incorporato di circa 840 kg CO₂e/m² di superficie funzionale, comprendendo soprastruttura, sottostruttura e fondazioni. Come termine di confronto, gli studi richiamati dal framework di rating SCORBS collocano i ponti in acciaio convenzionali tipicamente tra 1.000 e 4.000 kg CO₂e/m², con una media intorno a 2.570 kg CO₂e/m². Il benchmark interno di sbp sui propri ponti pedonali completati definisce un intervallo da 500 a 1.800 kg CO₂e/m², in cui i ponti con campata centrale come quello di Indianapolis si collocano generalmente ai livelli inferiori. Anche su tale base l’opera resta sotto la media dei ponti in acciaio convenzionali e, nel framework SCORBS, che normalizza l’intensità di carbonio per luce e larghezza d’impalcato, ottiene un rating A.
Il risultato conferma una delle lezioni centrali del progetto: infrastrutture espressive dal punto di vista architettonico ed efficienza ambientale non sono necessariamente in conflitto. Il concetto a nastri in piatto, unito a un dettaglio e a una fabbricazione curati, eroga una struttura primaria più efficiente di un ponte a travi convenzionale di luce comparabile, mantenendo un aspetto snello e riconoscibile. L’attenzione all’efficienza dei materiali arriva fino ai dettagli minori: le panchine dello spazio di sosta alla mezzeria sono state fabbricate nel locale Machyne Makerspace con legname di recupero ricavato dagli alberi abbattuti durante i lavori, restituendo una parte del sito a chi ha contribuito a dare forma al progetto.
Per sbp, il ruolo di project manager e ingegnere strutturale responsabile del ponte è stato ricoperto da Matthias Peltz, PE; Michael Stein, PE, è direttore degli uffici di New York e Los Angeles e membro del board.
Il ponte del distretto 16 Tech mostra come efficienza strutturale ed espressione architettonica possano procedere insieme anziché in competizione: principi sospensivi classici adattati alle esigenze di un attraversamento urbano, percorsi di carico chiari, dettagli integrali coerenti e un bilancio di carbonio contenuto. Con più spazio per pedoni e ciclisti, Indianapolis guadagna un varco sul corso d’acqua che funziona, al tempo stesso, come collegamento e come destinazione.
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