Le estati in Missouri (USA) possono essere calde ed afose, se non addirittura roventi, e l’estate del 1981 non faceva di certo eccezione. La sera del 17 luglio lo Hyatt Regency, il più lussuoso e moderno hotel di Kansas City ultimato appena un anno prima, era affollato da più di un migliaio di persone. Molte di esse stavano partecipando ad un evento danzante nell’atrio principale della struttura. Questa grande open area permetteva il collegamento tra due diverse ali dell’hotel e, visto il traffico di persone giornaliero, gli architetti e gli ingegneri pensarono bene di connettere i due corpi con delle passerelle in acciaio sospese che permettevano il passaggio senza dover attraversare l’affollato atrio principale.

Foto dell’atrio principale, si possono notare le passerelle sulla sinistra – Credits: commandsafety.com

Alle 19.05 di quella stessa sera molte persone erano accalcate sulle passerelle, ballando a ritmo di musica, fino al momento in cui un suono tagliente e fulmineo interruppe improvvisamente il clima festoso. I presenti videro le passerelle del quarto e del secondo piano staccarsi dai rispettivi sostegni e crollare rovinosamente a terra, portandosi dietro chi era sopra le passerelle e investendo le persone che giacevano sotto. Il bilancio fu drammatico: 144 morti e oltre 200 feriti, molti dei quali rimasti menomati a vita.

Le cause del crollo

Un evento del genere non lascia indifferenti. All’epoca si trattò del peggior disastro strutturale nella storia degli USA e le richieste di danni ammontarono a più di 3 miliardi di dollari. Fu aperta una dettagliata inchiesta che aveva il compito di indagare approfonditamente i motivi del collasso e di attribuire le specifiche colpe.

A livello architettonico le passerelle erano adiacenti al lato ovest dell’atrio e connettevano rispettivamente aree differenti del secondo e del quarto piano. La passerella del terzo piano invece era sospesa separatamente e non fu interessata dall’evento, come si può evincere (in maniera schematica) dalla figura in basso.

Schema prospettico delle passerelle – Credits: globalspec.com

A livello strutturale le passerelle erano costituite da una serie di travi in acciaio, intervallate a loro volta da più piccole travi in acciaio a profilo scatolare, trasversali, che avevano il compito di collegare le passerelle al telaio del tetto. Le connessioni erano ottenute mediante barre di acciaio sospese del diametro di 32 mm. Le passerelle del secondo e del quarto piano erano quindi strutturalmente connesse.

I tecnici che si occuparono della perizia scoprirono abbastanza velocemente la causa strutturale del crollo. Notarono che tra i disegni di cantiere e quelli di progetto esisteva una gravissima difformità nello schema dei collegamenti delle passerelle con le barre in acciaio. Nel progetto originale le barre di sospensione erano continue e connettevano direttamente le due passerelle al telaio del tetto; mentre nei disegni di cantiere questa continuità era sparita, anzi era stato cambiato addirittura lo schema strutturale degli agganci delle sospensioni. Nella figura sottostante è possibile apprezzare questo dettaglio.

Differenza tra il dettaglio costruttivo relaizzato e quello di progetto – Credits: ksmleadership.com

Ma cosa comportò una variazione del genere? Ad un occhio inesperto possono sembrare due soluzioni molto simili, ma a livello statico cambia molto. Nella soluzione di progetto ogni passerella portava solo il proprio peso; mentre nella soluzione effettivamente adottata la passerella del quarto piano portava sia il proprio peso sia il peso della passerella del secondo piano.

Facciamo un esempio: immaginate di fare un’arrampicata su una corda sospesa, siete voi e un vostro amico. Se voi vi mantenete saldi a metà altezza della corda e il vostro amico all’estremità inferiore allora ognuno porta solo il proprio peso e la corda porta entrambi; mentre se il vostro amico vi raggiunge a metà altezza e si aggrappa a voi allora in quel caso voi porterete sia il vostro peso che quello del vostro amico, con un aggravio delle condizioni di carico di partenza. La passerella del quarto piano quindi era stata sovraccaricata di un valore di peso pari al doppio rispetto al carico di progetto.

Con la struttura ampiamente sottodimensionata e a pieno carico (ricordiamoci della folla che gremiva le passerelle), il collasso fu inevitabile. Inizialmente si staccò una delle barre di sospensione centrali della passerella del quarto piano, tranciando di netto l’apposito foro nella trave scatolare. Le altre seguirono a ruota. La passerella a questo punto non aveva più modo di restare in piedi e, vista l’intima connessione con la passerella del secondo piano, entrambe vennerò giù senza possibilità di appello.

Tecnicamente questo tipo di collasso avviene per punzonamento della flangia di acciaio. Ciò accade quando un elevato carico (portato dalla barra) va a concentrarsi in una ristretta area sul profilo scatolare. Dalla fisica sappiamo che se l’area è molto piccola allora il valore della pressione, in questo caso tensione, risulta essere molto elevato. Nel caso in esame il valore superò di gran lunga la soglia di plasticizzazione, strappando di netto l’acciaio.

Conseguenze

La colpa fu attribuita ai progettisti in quanto non avevano dato peso alla piccola ma sostanziale differenza tra lo schema di progetto e quello effettivamente realizzato in opera. Questo fatto si dimostrò purtroppo letale per oltre 100 persone. La vicenda in ogni caso non si chiuse lì. Dalla perizia risultò che anche la soluzione di progetto era in contrasto con le normative vigenti e che il peso effettivo degli impalcati delle passerelle era addirittura 8 volte superiore a quello dichiarato in sede di progetto.

In definitiva una forte negligenza di chi doveva vigilare sulla corretta realizzazione dell’opera e sulla corretta esecuzione dei calcoli costò la vita a molte persone e culminò con quello che fu il peggior disastro strutturale degli Stati Uniti.

P.S.: Per chi mastica l’inglese in link uno schema grafico/riassuntivo dell’intero evento.