The world needs bridges. Have you ever thought about what it would be like not to have any? It's hard to imagine a civilization without bridges because they're so essential for growth and development of human society, but they're not just about a safe way across a river or an obstacle. They shout about connectivity -- community. They reveal something about creativity, our ingenuity -- they even hint at our identity. And when bridges fail, or are destroyed in conflict, communities struggle, development stagnates, people suffer. Even today, there are over one billion people living in poor, rural communities around the world that do not have safe, year-round access to the things that you and I take for granted: education, medical care, access to markets ... which is why wonderful organizations like Bridges to Prosperity build bridges in this kind of place -- this is in Rwanda. And they make such a difference, not only to those lives immediately around the bridge, but the impact of these bridges is huge, and it spreads over the whole community, far, far away.
Il mondo ha bisogno di ponti. Vi siete mai chiesti come sarebbe un mondo senza ponti? Difficile immaginare una civiltà senza ponti, perché sono essenziali per la crescita e lo sviluppo della società umana. Ma i ponti non sono solo un modo sicuro di scavalcare un fiume o un ostacolo. È una questione di collegamenti, di comunità. Rivelano qualcosa sulla creatività, sul nostro ingegno. Ci danno un’idea della nostra identità. E quando i ponti crollano, o sono distrutti in un conflitto, le comunità ne risentono, lo sviluppo si ferma, le persone soffrono. Ancora oggi, più di un miliardo di persone vive in povere comunità rurali in tutto il mondo che non hanno un accesso costante e sicuro alle cose che noi diamo per scontate: l’istruzione, l’assistenza medica, l’accesso ai mercati... ed è per questo che organizzazioni straordinarie come Bridges to Prosperity costruiscono ponti in posti come questo-- qui siamo in Ruanda. E fanno un’enorme differenza, non solo per chi vive nelle immediate vicinanze del ponte, questi ponti hanno un grandissimo impatto per tutta la comunità, anche molto, molto lontano.
Of course bridges have been around for an awfully long time. The oldest ones are stone because it's a very durable material. I don't know about you -- I love to look at the development of technology to learn about what people did with the materials and tools available to them at the time. So the Pont Du Gard in the center is a wonderful example -- Roman aqueduct in the South of France -- fantastic piece of technology built using massive stones put together, dry -- there's no mortar in those joints. They're just dry stone joints -- fantastic and almost as good as new today. Or sometimes up in the mountains, people would build these suspension bridges, often across some dizzy canyon, using a vine. In this case, this is in Peru. This is using grass which grows locally and is woven into ropes to build these bridges. And do you know they rebuild this every year? Because of course grass is not a durable material. So this bridge is unchanged since Inca times.
Ovviamente i ponti esistono da moltissimo tempo. I più vecchi sono di pietra, perché è un materiale molto resistente. Non so voi, a me piace studiare lo sviluppo della tecnologia, capire cosa si faceva un tempo con i materiali e gli attrezzi disponibili. Quindi il Ponte del Gard è un esempio meraviglioso: è un acquedotto romano nel sud della Francia, un fantastico artefatto tecnologico costruito assemblando enormi pietre, a secco, non c’è malta nelle giunzioni. Ci sono solo pietre unite a secco, è fantastico ed è ancora come nuovo. Oppure, a volte, sulle montagne, si costruiscono questi ponti sospesi, spesso attraverso dei canyon vertiginosi, usando le liane. Questo è in Perù. Hanno usato un’erba che cresce nella zona, intrecciandola in corde per costruire questi ponti. E sapete che lo ricostruiscono ogni anno? Perché ovviamente l’erba non è un materiale resistente. Questo ponte è rimasto uguale dai tempi degli Inca.
And bridges can be symbols of their location. Of course, Golden Gate and Sydney are well familiar. In Mostar the bridge was synonymous with the name of the place, and to such an extent that in the war in 1993 when the bridge was destroyed, the town all but lost its identity until the bridge was reconstructed. And bridges are enormous features in our landscape -- not just enormous, sometimes there's small ones -- and they are really significant features, and I believe we have a duty to make our bridges beautiful. Thankfully, many people do. Think of the stunning Millau Viaduct in the South of France. French engineer Michel Virlogeux and British architect Lord Foster collaborated together to produce something which is a really spectacular synergy of architecture and engineering. Or Robert Maillart's Salginatobel Bridge in the mountains in Switzerland -- absolutely sublime. Or more recently, Laurent Ney's beautiful and rather delicate bridge for Tintagel Castle in the UK. These are spectacular and beautiful designs and we need to see more of this.
I ponti possono anche essere simboli del luogo in cui si trovano. Il Golden Gate e il ponte di Sidney sono noti a tutti. A Mostar il ponte era sinonimo del luogo, al punto che quando fu distrutto, durante la guerra del 1993, la città quasi perse la propria identità, finché il ponte non fu ricostruito. E i ponti sono dei tratti fondamentali del nostro paesaggio, non solo nelle dimensioni, a volte sono piccoli, ma sono davvero importanti, e credo che abbiamo il dovere di fare dei bei ponti. Per fortuna, molti lo fanno. Pensate al meraviglioso Viadotto di Millau nel sud della Francia. L’ingegnere francese Michel Virlogeux e l’architetto britannico Lord Foster hanno collaborato per produrre qualcosa che è una sinergia davvero spettacolare fra architettura e ingegneria. O il viadotto Salginatobel di Robert Maillart sulle montagne svizzere, assolutamente sublime. O, più recentemente, il bellissimo e delicato ponte di Laurent Ney per il castello di Tintagel nel Regno Unito. Questi sono dei progetti spettacolari e bellissimi e ci piacerebbe vederne di più.
Bridges can be considered in three convenient categories, depending on the nature of the structural system that they adopt as their principal support. So, bending, of course, is the way a beam will behave -- so, beams and bending. Or compression is the principal way of operating for an arch. Or for the really long spans you need to go lightweight, as we'll see in a minute, and you'll use tension, cables -- suspension bridges. And the opportunity for variety is enormous. Engineers have a fantastic scope for innovation and ingenuity and developing different forms around these types.
I ponti si possono classificare in tre categorie, a seconda della natura del sistema strutturale che adottano come supporto principale. La flessione è il modo in cui si comporta una trave, quindi travi e flessione. La compressione è il modo principale in cui opera un arco. Oppure, per le grandi campate, occorre leggerezza, come vedremo fra un minuto, e si usano la tensione, i cavi, i ponti sospesi. E le possibili variazioni sono infinite. Gli ingegneri possono dare libero sfogo all’innovazione e all’ingegno e sviluppare forme diverse a partire da questi tipi.
But technological change happens relatively slowly in my world, believe it or not, compared to the changes that happen in mobile phone technology and computers and digital technologies and so on. In our world of construction, the changes seem positively glacial. And the reason for this can be summarized in one word: risk. Structural engineers like me manage risk. We are responsible for structural safety. That's what we do. And when we design bridges like these, I have to balance the probability that loads will be excessive on one side or the strength will be too low on the other side. Both of which, incidentally, are full of uncertainty usually, and so it's a probabilistic problem, and we have to make sure that there's an adequate margin for safety between the two, of course. There's no such thing, I have to tell you, as absolute safety. Contrary to popular belief, zero risk doesn't exist.
Ma nel mio mondo il cambiamento tecnologico è relativamente lento, che ci crediate o no, rispetto a quanto avviene per la tecnologia della telefonia mobile, per i computer, le tecnologie digitali e via dicendo. Nel mondo della costruzione, i cambiamenti avanzano a passo di lumaca. E il motivo si può sintetizzare in una sola parola: rischio. Noi ingegneri strutturisti gestiamo il rischio. Siamo responsabili della sicurezza strutturale. E quando progetti ponti come questi, devi soppesare da un lato la probabilità che i carichi siano eccessivi e dall’altro quella che la forza sia insufficiente. Per inciso, entrambi gli aspetti, in genere, sono ricchi di incertezze, e quindi è un problema di probabilità, e noi dobbiamo assicurarci che ci sia un discreto margine di sicurezza fra i due, ovviamente. Dovete sapere che non esiste la sicurezza assoluta. Contrariamente a quanto si crede, il rischio zero non esiste.
Engineers have to do their calculations and get their sums right to make sure that those margins are there, and society expects them to do so, which is why it's all the more alarming when things like this happen. I'm not going to go into the reasons for these tragedies, but they are part of the reason why technological change happens quite slowly. Nobody wants this to happen. Clients don't want this to happen on their projects, obviously. And yet of course they want innovation. Innovation is vital. As an engineer, it's part of my DNA. It's in my blood. I couldn't be a very good engineer if I wasn't wanting to innovate, but we have to do so from a position of knowledge and strength and understanding. It's no good taking a leap in the dark, and civilization has learned from mistakes since the beginning of time -- no one more so than engineers.
Gli ingegneri devono fare bene i loro calcoli per far sì che ci siano quei margini, e la società si aspetta che lo facciano, ed è per questo che è allarmante quando succedono cose del genere. Non parlerò delle cause di queste tragedie, ma sono una delle ragioni per cui i cambiamenti tecnologici avvengono lentamente. Nessuno vuole che questo accada. I clienti non vogliono che succeda con uno dei loro progetti, ovviamente. Però, ovviamente, vogliono l’innovazione. L’innovazione è fondamentale. Come ingegnere, è parte del mio DNA. Ce l’ho nel sangue. Se non vuoi innovare, non puoi essere un grande ingegnere, ma lo devi fare da una posizione di conoscenza, di forza e di comprensione. Non va bene fare un salto nel buio, e la civiltà ha imparato dai suoi errori dall’inizio dei tempi, nessuno più degli ingegneri.
Some of you may have seen this film before -- this is the very famous Tacoma Narrows Bridge collapse in Tacoma, Washington state, 1940. The bridge became known as "Galloping Gertie" because she -- she? Is a bridge female? I don't know. She was wobbling like this for quite a long time, and notice this twisting motion. The bridge was far too flexible. It was designed by a chap called Leon Moisseiff, no stranger to suspension bridge design, but in this case he pushed the limits just that little bit too far and paid the price. Thankfully, nobody was killed. But this bridge collapse stopped suspension bridge development dead in its tracks. For 10 years nobody thought about doing another suspension bridge. There were none. And when they did emerge in the 1950s, they were an understandable overreaction, this sort of oversafe response to what had happened. But when it did occur in the mid-60s, there was indeed a step change -- an innovation, a technological step change. This is the Severn Bridge in the UK. Notice the aerodynamically streamlined cross section in the center there. It's also a box which makes it very torsionally stiff -- that twisting motion which we saw at Tacoma would not happen here. And it's also really lightweight, and as we'll see in a moment, lightweight is really important for long spans, and everybody seems to want us to build longer spans.
Forse avete già visto questo: il celebre crollo del ponte di Tacoma Narrows a Tacoma, nello stato di Washington, nel 1940. Il ponte divenne noto come “Gertie la galoppatrice”, perché lei -- lei? Un ponte è femminile? Chissà -- lei dondolava così già da un po’ di tempo, e notate questo movimento di torsione. Quel ponte era davvero troppo flessibile. Fu progettato da Leon Moisseiff, pratico di progetti di ponti sospesi, ma in questo caso aveva spinto i limiti un po’ troppo in là, e la pagò cara. Per fortuna, non ci furono morti, ma il crollo di quel ponte fermò lo sviluppo dei ponti sospesi, lo bloccò completamente. Per 10 anni nessuno pensò più a costruire un altro ponte sospeso. Neppure uno. E quando ricomparvero, negli anni ’50, ci fu un comprensibile eccesso di prudenza, ci fu un eccesso di sicurezza, per reazione a ciò che era successo. Ma poi finalente, a metà degli anni ’60, ci fu un vero salto di qualità, un’innovazione, un salto di qualità tecnologico. Questo è il ponte sul Severn, nel Regno Unito. Notate il profilo aerodinamico della sezione trasversale qui nel centro. Questa “scatola” la rende anche molto rigida alla torsione, qui non potrebbe avvenire quel tipo di avvitamento che s’è visto a Tacoma. Ed è anche leggerissimo, e, come vedremo fra un attimo, la leggerezza è molto importante per le lunghe campate, e sembra che tutti ci chiedano di costruire campate più lunghe.
The longest at the moment is in Japan. It's just under 2,000 meters -- one span. Just under two kilometers. The Akashi Kaikyō Bridge. We're currently working on one in Turkey which is a bit longer, and we've designed the Messina Bridge in Italy, which is just waiting to get started with construction one day, who knows when.
Attualmente il record spetta al Giappone: appena sotto i 2.000 metri, una campata. Quasi due chilometri. Il ponte Akashi Kaikyō. Stiamo lavorando a un ponte in Turchia, un po’ più lungo, e abbiamo progettato il ponte di Messina in Italia, la cui costruzione dovrebbe iniziare prima o poi, chissà quando.
(Laughter)
(Risate)
I'm going to come back to Messina in a moment. But the other kind of long-span bridge which uses that tension principle is the cable-stayed bridge, and we see a lot of these. In fact, in China they're building a whole load of these right now. The longest of these is the Russky Bridge in Vladivostok, Russia -- just over 1,100 meters.
Tornerò sul ponte di Messina fra un attimo. L’altro tipo di ponte a lunga campata che usa il principio della tensione è il ponte strallato. Se ne vedono molti in giro. In Cina, ad esempio, ne stanno costruendo tantissimi. Il più lungo è il ponte Russky di Vladivostok in Russia, lungo poco più di 1.100 metri.
But let me take you back to this question about long-span and lightweight. This is using Messina Bridge as an example. The pie chart in the center represents the capacity of the main cables -- that's what holds the bridge up -- the capacity of the main cables. And notice that 78 percent of that capacity is used up just holding the bridge up. There's only 22 percent of its capacity -- that's less than a quarter -- available for the payload, the stuff that the bridge is there to support: the railway, the road and so on. And in fact, over 50 percent of that payload -- of that dead load -- is the cable on its own. Just the cable without any bridge deck. If we could make that cable lighter, we could span longer. Right now if we use the high-strength steel wire available to us, we can span, practically speaking, around about five or six kilometers if we really push it. But if we could use carbon fiber in those cables, we could go more than 10 kilometers. That's pretty spectacular.
Ma torniamo alla questione della lunghezza e della leggerezza. Prendiamo ad esempio il ponte di Messina. Il grafico a torta al centro rappresenta la capacità dei cavi principali, quelli che reggono il ponte, la capacità dei cavi principali. Si noti che il 78 per cento di tale capacità serve solo a tenere in piedi il ponte. Resta solo il 22 per cento, meno di un quarto della capacità, disponibile per il carico utile, il peso che il ponte deve sostenere: la ferrovia, la strada eccetera. E in effetti, oltre il 50 per cento del carico utile, di quel peso morto, è lo stesso cavo. Solo il cavo, senza l’impalcato del ponte. Se potessimo alleggerire il cavo, potremmo coprire distanze più lunghe. Usando il cavo d’acciaio ad alta resistenza oggi disponibile, possiamo arrivare, praticamente, fino a circa cinque o sei chilometri spingendosi sino al limite. Ma se potessimo usare la fibra di carbonio per quei cavi, potremmo arrivare a più di 10 chilometri. Qualcosa di spettacolare.
But of course superspans is not necessarily the way to go everywhere. They're very expensive and they've got all sorts of other challenges associated with them, and we tend to build multispan when we're crossing a wide estuary or a sea crossing. But of course if that sea crossing were somewhere like Gibraltar, or in this case, the Red Sea, we would indeed be building multiple superlong spans and that would be something spectacular, wouldn't it? I don't think I'm going to see that one finished in my lifetime, but it will certainly be worth waiting for for some of you guys.
Ma ovviamente campate così lunghe non sono la soluzione universale. Sono molto costose e presentano altri tipi di problemi, così tendiamo a costruire campate multiple per attraversare un vasto estuario o il mare. Se però l’attraversamento del mare fosse lo stretto di Gibilterra, o, come in questo caso, il Mar Rosso, potremmo davvero costruire campate multiple extralunghe, e sarebbero davvero spettacolare, no? Non credo che ne vedrò uno in vita mia, ma per alcuni di voi varrà senz’altro la pena aspettare.
Well, I want to tell you about something which I think is really exciting. This is a multispan suspension bridge across very deep water in Norway, and we're working on this at the moment. The deep water means that foundations are prohibitively expensive. So this bridge floats. This is a floating, multispan suspension bridge. We've had floating bridges before, but nothing like this. It stands on floating pontoons which are tethered to the seabed and held down -- so, pulled down against those buoyancy forces, and in order to make it stable, the tops of the towers have to be tied together, otherwise the whole thing would just wobble around and nobody will want to go on that. But I'm really excited about this because if you think about the places around the world where the water is so deep that nobody has given a second thought to the possibility of a bridge or any kind of crossing, this now opens up that possibility. So this one's being done by the Norwegian Roads Administration, but I'm really excited to know where else will this technology enable development -- that growing together, that building of community.
Ora voglio parlarvi di una cosa davvero fantastica. Questo è un ponte sospeso a campata multipla sopra acque molto profonde in Norvegia al quale stiamo attualmente lavorando. La profondità dell’acqua rende proibitivo il costo delle fondamenta. Quindi questo ponte galleggia. È un ponte sospeso galleggiante a campata multipla. Ci sono stati ponti galleggianti in passato, ma mai come questo. Questo si basa su pontoni galleggianti fissati al fondo marino e ancorati, quindi, ancorati contro le spinte idrostatiche. E per stabilizzarlo, le cime delle torri devono essere collegate, altrimenti tutta la struttura andrebbe su e giù, e nessuno ci metterebbe piede. Ma io lo trovo eccezionale, perché se pensate a quei posti in giro per il mondo dove l’acqua è così profonda che nessuno ha mai considerato la possibilità di un ponte o di qualsiasi tipo di attraversamento, ora si apre quella possibilità. Questo ponte è costruito dall’ente norvegese per le strade, ma è interessante pensare dove altro questa tecnologia aiuterà lo sviluppo, questa crescita comune, questa costruzione di comunità.
Now, what about concrete? Concrete gets a pretty bad name sometimes, but in the hands of people like Rudy Ricciotti here, look what you can do with it. This is what we call ultra-high performance fiber-reinforced concrete. It's a bit of a mouthful. Us engineers love those kinds of words.
E il cemento? Il cemento a volte ha una pessima reputazione, ma nelle mani di persone come Rudy Ricciotti, guardate cosa ci si può fare. Questo è calcestruzzo fibrorinforzato ad altissime prestazioni. Un nome complicato. A noi ingegneri piacciono questi paroloni.
(Laughter)
(Risate)
But what you do with this -- this is really superstrong, and it's really durable, and you can get this fantastic sculptural quality. Who said concrete bridges are dull?
Ma quello che puoi farci è davvero molto forte e molto resistente, e puoi ottenere questa fantastica qualità scultorea. Chi l’ha detto che i ponti di cemento sono noiosi?
We could talk about all sorts of other new technologies and things which are going on, robots and 3-D printing and AI and all of that, but I want to take you back to something which I alluded to earlier on. Our bridges need to be functional, yes. They need to be safe -- absolutely. They need to be serviceable and durable. But I passionately believe they need to be elegant; they need to be beautiful. Our bridges are designed for a long time. We tend to design for 100 years plus. They're going to be there for an awfully long time. Nobody is going to remember the cost. Nobody will remember whether it overran a few months. But if it's ugly or just dull, it will always be ugly or dull.
Potremmo parlare delle nuove tecnologie, delle nuove tendenze, robot e stampe 3D e intelligenza artificiale e così via, ma voglio riportarvi a qualcosa a cui ho accennato prima. I ponti devono essere funzionali, certo. Devono essere assolutamente sicuri. Devono essere resistenti e di facile manutenzione. Ma io credo fermamente che debbano essere eleganti; devono essere belli. I nostri ponti sono progettati per il lungo termine. Progettiamo per 100 anni e oltre. Rimarranno lì per tantissimo tempo. Nessuno si ricorderà quanto sono costati. Nessuno si ricorderà se i lavori sono durati mesi più del previsto. Ma se sono brutti o anche solo banali, saranno sempre brutti o banali.
(Laughter)
(Risate)
Bridges -- beauty enriches life. Doesn't it? It enhances our well-being. Ugliness and mediocrity does exactly the opposite. And if we go on building mediocre, ugly environments -- and I believe we're becoming numb to that stuff -- if we go on doing that, it's something like a large-scale vandalism, which is completely unacceptable.
I ponti... La bellezza arricchisce la vita. Non è vero? Contribuisce al nostro benessere. La bruttezza e la mediocrità fanno esattamente il contrario. E se costruiamo contesti brutti e mediocri-- e credo che ci stiamo abituando a questo-- se continuiamo a farlo, è una forma di vandalismo su vasta scala, una cosa assolutamente inaccettabile.
(Applause)
(Applausi)
This is a bridge in Lyon in France, which was procured through a design competition. And I think we need to start talking to those people who procure our bridges and our structures, because it's the procurement which is often the key. Design competitions is one way to get good design, but it's not the only one. There's an awful lot of procurement going on that is absolutely prejudiced against good design.
Questo ponte si trova a Lione, in Francia, appaltato con un concorso di progettazione. E credo che dovremmo iniziare a parlare con quelli che appaltano i ponti e le nostre strutture, perché spesso l’elemento chiave è l’appalto. Una gara di progettazione è un modo per avere buoni progetti, non l’unico. Ci sono tantissimi appalti che di fatto rendono impossibile un buon design.
So yes, technology happens a bit slowly sometimes in my world. But I'm really excited about what we can do with it. Whether it's saving lives in rural Africa or stretching the boundaries of long-span technology or just crossing the road next-door, I hope we continue to build elegant and beautiful stuff that save lives and build communities.
Quindi, sì, la tecnologia avanza più lentamente nel mio mondo. Ma io trovo incredibile quello che ne possiamo trarre. Che sia per salvare vite nell’Africa rurale, per superare i limiti della tecnologia delle lunghe campate, o solo attraversare la strada accanto, spero che continueremo a costruire strutture eleganti e belle che salvano vite e costruiscono comunità.
Thank you.
Grazie.
(Applause)
(Applausi)