Eduardo Torroja: L'uomo che rese il cemento sottile

Il mercato coperto di Algeciras, terminato nel 1935, è coperto da una cupola in cemento spessa nove centimetri con una luce di 47,62 metri, che poggia su otto colonne sottili. Si tratta di un rapporto tra spessore e luce di circa uno a cinquecento — proporzionalmente molto più sottile di un guscio d'uovo, in un materiale che la maggior parte delle persone associa alla massa e al peso. Eduardo Torroja lo costruì prima che chiunque potesse calcolare in modo affidabile se avrebbe retto. Testò invece un modello.

Una famiglia di matematici

Torroja nacque a Madrid il 27 agosto 1899 in una famiglia dove questo genere di cose era normale. Suo padre, Eduardo Torroja Caballé, era architetto e matematico, professore a Valencia e Madrid e membro della Reale Accademia di Scienze Esatte, Fisiche e Naturali. Tutti e tre i suoi fratelli divennero figure distinte: un ingegnere civile e astronomo, un ingegnere minerario che divenne rettore dell'Università di Barcellona e un dottore in fisica che diresse un istituto di ricerca nazionale.

Entrò alla Scuola di Ingegneria Civile di Madrid — fondata nel 1802 sul modello della École des Ponts et Chaussées di Parigi — nel 1917 e si laureò nel 1923. Nel 1926 sposò Carmen Cavanillas Prosper e si unì all'impresa di costruzioni Hidrocivil sotto la guida dell'ingegnere José Eugenio Ribera.

Imparare il cemento su acquedotti e ponti

Il suo primo lavoro riguardava le infrastrutture, ed era già insolito. L'acquedotto di Tempul vicino a Jerez de la Frontera, del 1927, utilizzava cemento armato sottile e travi precompresse. Per il ponte San Telmo a Siviglia, fondò i piloni su gusci iperboloidi concentrici in mattoni. Nominato nel 1927 nel comitato tecnico per il nuovo campus universitario di Madrid, fornì le strutture per tre viadotti, una stazione dei tram, le facoltà di Scienze, Medicina e Farmacia, il dormitorio, la centrale elettrica e l'ospedale.

Poi, tra il 1935 e il 1936, arrivarono tre edifici che costruirono la sua reputazione internazionale.

Il guscio

Un guscio in cemento funziona secondo il principio del guscio d'uovo. Se una superficie è curva nel modo giusto, i carichi applicati viaggiano attraverso la superficie stessa, sotto forma di compressione e tensione nel suo piano, piuttosto che piegandola. La flessione è ciò che costringe una struttura ad essere spessa — una trave ha bisogno di profondità per resistervi. Rimuovete la flessione dal problema e il materiale può diventare sorprendentemente sottile, perché il cemento è molto efficace nel sopportare la compressione e quasi non necessita di volume per farlo. Tutta l'arte risiede nello scegliere una geometria che mantenga le forze nella superficie.

Torroja fu uno dei più grandi praticanti di quest'arte. Il mercato di Algeciras (1935) è un guscio sferico spesso nove centimetri su un diametro di 47,62 metri su otto colonne perimetrali. Il frontone Recoletos di Madrid (1936) copriva una luce di 55 metri tra le sue pareti con due cilindri intersecati che formavano un guscio spesso otto centimetri. La tribuna dell'ippodromo della Zarzuela (1935) è la più elegante delle tre: una serie di iperboloidi orizzontali a sbalzo di 12,80 metri sugli spettatori, che si assottigliano fino a cinque centimetri sul bordo libero, il punto più sottile esattamente dove le forze sono minori. Nulla in questi tetti è decorativo. Ognuno ha la forma che le forze richiedevano.

I lavori successivi ampliarono la gamma: ponti misti acciaio-cemento intorno al 1940; il viadotto Martín Gil del 1941, il cui arco centrale di 209 metri ha detenuto il record mondiale per anni; gusci in mattoni armati a doppia curvatura nella chiesa di Pont de Suert nel 1954; e la torre dell'acqua di Fedala in Marocco nel 1956, un iperboloide parabolico verticale di cui nascose gli ancoraggi di precompressione all'interno della struttura per mantenere l'esterno liscio.

Modelli invece della matematica

Il motivo per cui Torroja riuscì a costruire queste strutture quando altri non potevano è metodologico, ed è la cosa più istruttiva su di lui. Negli anni '30 la matematica dei gusci a doppia curvatura era praticamente ingestibile a mano. Quindi in quel decennio fondò una società, Investigaciones de la Construcción, per costruire modelli strutturali in scala un decimo e caricarli fino al cedimento.

Questo è l'esperimento che sostituisce l'analisi. Gli permise di progettare forme di cui comprendeva fisicamente il comportamento ma che non poteva ancora scrivere, ed è il motivo per cui il Laboratorio Centrale di Test sui Materiali da Costruzione, che diresse anche, divenne il riferimento europeo per l'analisi strutturale tramite modelli in scala. Il suo libro Filosofia delle strutture (1958) è lo stesso istinto in prosa: una spiegazione di come le strutture si comportano realmente, in termini di materiali e metodi di costruzione, deliberatamente senza ricorrere al calcolo matematico, e contenente un capitolo sull'estetica strutturale. È stato tradotto in inglese, francese, tedesco, italiano e giapponese. La sua opinione era che ogni materiale avesse la propria personalità specifica e che una struttura dovesse riflettere la personalità del suo progettista; i suoi valori di lavoro erano funzionalità, veridicità strutturale e semplicità formale.

L'istituto

Torroja costruì istituzioni con la stessa energia con cui costruì i tetti. Nel 1934 co-fondò l'Instituto Técnico de la Construcción y Edificación, il primo ente privato spagnolo dedicato allo studio, alla promozione e alla pubblicazione della ricerca edilizia; nel 1935 la rivista Hormigón y Acero; nel 1948 Informes de la Construcción, che pubblicò Saarinen, Nervi e Le Corbusier. Dal 1939 insegnò ingegneria strutturale nella sua vecchia scuola a Madrid e, dopo il 1946, diresse l'istituto che divenne l'Istituto Eduardo Torroja di Scienze della Costruzione.

A livello internazionale era ovunque: presidente della RILEM dal 1945, successore di Eugène Freyssinet come presidente della Fédération Internationale de la Précontrainte nel 1958, attivo nel Comité Européen du Béton e, nel 1959, co-fondatore e primo presidente dell'Associazione Internazionale per le Strutture a Guscio (IASS) — molto di tutto ciò fatto deliberatamente per riportare una Spagna isolata nel mondo tecnico europeo.

Perché Eduardo è definito un genio

Il termine è usato ufficialmente su di lui: il suo stesso istituto intitola il suo progetto storico Eduardo Torroja: Vida, Obra y Legado de un genio — vita, opera ed eredità di un genio. La qualità specifica è l'intuizione strutturale, ovvero la capacità di vedere come le forze viaggeranno attraverso una forma prima che venga effettuato qualsiasi calcolo, e di scegliere la forma di conseguenza. Algeciras e la Zarzuela non sono soluzioni ingegnose a problemi dati; sono dimostrazioni che la forma corretta fa quasi scomparire il problema. È convenzionalmente classificato con Robert Maillart, Eugène Freyssinet e Pier Luigi Nervi come uno dei quattro ingegneri che hanno maggiormente plasmato il cemento del XX secolo e, a differenza della maggior parte di quel gruppo, creò anche le istituzioni di ricerca, le riviste e gli organismi internazionali attraverso cui la conoscenza si è diffusa.

Vale la pena esporre il contro-caso. Il metodo di Torroja era francamente empirico: costruiva gusci che non poteva calcolare e li provava rompendo i modelli, il che è una superba maestria ingegneristica ma, di per sé, non una teoria. I fondamenti analitici del design dei gusci furono forniti sostanzialmente da altri, e una volta che i computer resero la matematica trattabile, la mistica recedette. La sua forma caratteristica perse anche il suo argomento economico — i gusci sottili richiedono complesse casseforme in legno e un'enorme manodopera qualificata, e con l'aumento dei salari nella seconda metà del secolo furono esclusi dall'edilizia ordinaria, motivo per cui i suoi edifici sembrano miracoli e non vengono quasi mai imitati. E i suoi anni istituzionali più produttivi, dal 1939 alla sua morte, furono trascorsi all'interno della Spagna di Franco, ricoprendo incarichi statali e ricevendo onorificenze statali; il suo successo nel riconnettere l'ingegneria spagnola all'Europa è reale, ma è stato realizzato dall'interno di un regime, non contro di esso.

Eredità

Torroja morì il 15 giugno 1961, presso l'istituto, all'età di sessantun anni, avendo lasciato ai suoi colleghi una lettera di addio che suggerisce che sapesse che la fine era vicina. Quell'anno la copertina della rivista IASS portava tre parole: Eduardo Torroja, fondatore. Aveva scritto più di 170 articoli e monografie e deteneva lauree honoris causa da Zurigo, Tolosa, Buenos Aires, Liegi e dall'Università Cattolica del Cile; il titolo di Marchese di Torroja fu concesso postumo. L'istituto che diresse è oggi l'Istituto di Scienze della Costruzione Eduardo Torroja. La tribuna della Zarzuela si sporge ancora sull'ippodromo con cinque centimetri di cemento.