La Torre Eiffel cresce d'estate e si rimpicciolisce d'inverno: così il monumento reagisce alle stagioni
Il calore provoca l'espansione del ferro della Torre Eiffel, mentre il freddo ne causa la contrazione. Queste variazioni spiegano anche perché la sua cima sembra muoversi con il sole.
La silhouette di Parigi è legata a una struttura metallica che, dalla fine del XIX secolo, è diventata parte integrante dell'identità della capitale francese: la Torre Eiffel. La sua struttura presenta una particolarità che spesso sfugge ai visitatori: le variazioni meteorologiche ne modificano leggermente le dimensioni e la posizione.
Il comportamento della torre dipende dalle proprietà fisiche del ferro, ma anche dalle scelte degli ingegneri che ne progettarono i sostegni. La sua costruzione richiese grande precisione nell'assemblaggio di migliaia di elementi e uno studio delle forze che avrebbero potuto compromettere la stabilità dell'intera struttura.
Torre Eiffel: le origini di una struttura alta 300 metri
La storia della Torre Eiffel ebbe inizio con i preparativi per l'Esposizione Universale del 1889. Il progetto iniziale prevedeva la costruzione, sul Campo di Marte, di una struttura in ferro alta 300 metri, con una base quadrata di 125 metri per lato. Tra le 107 proposte presentate, fu selezionato il progetto legato all'imprenditore Gustave Eiffel e agli ingegneri Maurice Koechlin ed Émile Nouguier, insieme all'architetto Stephen Sauvestre.
Nell'estate del 1884, Koechlin e Nouguier disegnarono una torre composta da quattro pilastri collegati da travi reticolari. Il loro obiettivo era raggiungere i 1.000 piedi di altezza. Il 18 settembre dello stesso anno, Eiffel brevettò una configurazione destinata alla costruzione di sostegni e piloni metallici capaci di superare i 300 metri.
Il progetto iniziale dovette essere modificato per convincere chi guardava con diffidenza al suo aspetto. Sauvestre propose di rivestire le basi con pietra, aggiungere archi monumentali e realizzare ampi spazi vetrati. Sebbene alcuni di questi elementi siano stati eliminati durante la revisione del progetto, gli archi furono mantenuti. I lavori iniziarono il 1° luglio 1887 e terminarono 22 mesi dopo, dopo la fabbricazione di 18.000 componenti a Levallois-Perret, con margini di errore inferiori a un decimo di millimetro.
Perché la Torre Eiffel si allunga in estate e si accorcia in inverno
Il ferro pudellato utilizzato nella struttura reagisce alle variazioni di temperatura attraverso un fenomeno fisico noto come dilatazione termica. Quando la temperatura aumenta, il materiale si espande leggermente e la torre può guadagnare alcuni millimetri in altezza. Nei mesi freddi, invece, la contrazione riduce le sue dimensioni, facendo perdere al monumento parte della lunghezza acquisita.
Queste variazioni rientrano nel comportamento normale delle strutture metalliche e non compromettono la stabilità della costruzione. Le differenze sono così ridotte da risultare impercettibili per le persone che visitano le piattaforme panoramiche o ammirano il monumento dall'esterno. La differenza tra le temperature estive e quelle invernali spiega quindi perché l'altezza della torre non rimanga esattamente identica durante tutto l'anno.
Il calore, inoltre, non agisce allo stesso modo sui quattro lati della torre. Quando il Sole colpisce direttamente una delle facce, questa si riscalda mentre le altre tre rimangono relativamente più fredde. La distribuzione non uniforme della temperatura provoca una lieve inclinazione nella direzione opposta rispetto al Sole, che cambia con il passare delle ore.
La Torre Eiffel si sposta anche per effetto del Sole e del vento
In una giornata soleggiata, la sommità della Torre Eiffel può descrivere un percorso approssimativamente circolare, con un diametro di circa 15 centimetri. Questo movimento è dovuto allo spostamento apparente del Sole e alle differenze di temperatura tra i lati della struttura. Non significa che il monumento perda stabilità o che gli elementi metallici siano danneggiati.
Anche il vento produce movimenti di altro tipo: le raffiche più intense possono far vibrare la struttura o provocare leggere oscillazioni, un comportamento di cui si tenne conto già in fase di progettazione. L'esperienza degli ingegneri dell'azienda Eiffel nella costruzione di viadotti metallici contribuì a definire forme e profili curvi per ridurre la resistenza al vento. La geometria della torre è stata quindi concepita anche in funzione delle condizioni meteorologiche a cui deve resistere.
Le limitazioni all'accesso dipendono, tuttavia, dall'intensità delle raffiche e dai rischi per le persone. Se il vento supera le soglie di sicurezza stabilite, la direzione del monumento può chiudere la parte superiore oppure sospendere le visite all'intera struttura. Queste misure consentono di proteggere visitatori e personale dalle condizioni avverse, mentre la torre continua a essere soggetta alle normali variazioni fisiche del ferro.