Architettura gotica

Architettura gotica

Caratteristiche del gotico

• Eliminazione della massiccia struttura muraria in favore di una struttura leggera diafana che valorizza maggiormente le linee e le vedute diagonali
• Suddivisione degli interni in una successione di celle nervate
• Accentuato verticalismo: tutte le linee svettano verso il cielo
• Ricchi colori delle vetrate
• Volta a crociera
• Archi a sesto acuto

Le scansioni temporali, romanico, gotico, sono state date successivamente dagli storici dell’architettura e da chi ha studiato questi periodi della storia europea.

Il gotico compare già nella trattatistica rinascimentale, quando i rinascimentali consideravano barbara l’architettura dei goti. I rinascimentali consideravano barbara l’architettura del Medioevo.

La definizione di romanico, è data nel corso del XIX secolo quando si classifica anche la conoscenza architettonica, dove si riconosce che il romanico ha impiegato elementi usati dagli antichi come le volte, l’arco a tutto sesto, colonne di recupero.

Per il gotico, rispetto al romanico, c’è una sorta di luogo e data di nascita.

Il luogo è la regione di Parigi, per la precisione il sobborgo di Saint-Denis.

Abbazia di Saint Denis

Data: 1140-44

Luogo: Saint-Denis, Parigi (Francia)

È la prima chiesa gotica. Da qui nasce il gotico.

Questa abbazia ha ospitato le spoglie dei re di Francia.

La chiesa si è evoluta nel corso dei secoli: fondava le sue radici nel IX secolo ma venne trasformata nel XII secolo.

L’abate Sugerio (in francese Suger) decide di riconfigurarla per lo meno in due porzioni: nella facciata/nartece e nel coro.

Il coro si configura con lo chevet (deambulatorio con cappelle radiali).

Facciata: La facciata si configura nelle forme tradizionali: le due torri all’ingresso ma con un gusto aggiornato, manca però di una torre perché non è mai stata completata, la tripartizione conserva tracce degli assetti romani come gli archi a tutto sesto, tuttavia sono presenti gli archi a sesto acuto. In facciata ci sono 3 portali strombati con ghiera riconfigurata secondo la prassi di decorare gli ingressi.

Il rosone con le finestre in forma di bifore dà luce alla navata.

Le torri hanno agli angoli torricini, ma con leggerezza maggiore rispetto all’architettura normanna (si è ispirato probabilmente alle chiese normanne di Caen). Dietro le trifore della torre ci sono le campane quindi si tratta di una torre campanaria.

La vera rivoluzione del gotico per quanto riguarda la luminosità interna e lo chevet (deambulatorio con cappelle radiali).

All’interno dell’abbazia è presenta la filosofia del gotico: lapidi disposte a commemorare i lavori.

L’abate Suger è consapevole dei propri lavori. Il gotico è un’architettura fatta di luce. La luce è l’elemento fondante dell’architettura gotica.

Una lapide, infatti recita: ora che la nuova parte posteriore si collega a quella anteriore, la chiesa rifulge illuminata nella parte mediana (la facciata e il coro sono i due nuovi fari per illuminare la chiesa). La luce illumina ciò che è già luminoso (riferimento alla fede).

L’abate Suger aveva chiaro il ruolo della luce. La luce diventa luce per illuminare l’interno ma a livello simbolico doveva dare nuova fede a chi entrava nell’edificio.

L’illuminazione avviene attraverso grandi finestre vetrate, che all’epoca era frutto di una rivoluzione tecnologica che sono alla radice della trasformazione architettonica del gotico.

Nel basso medioevo ci sono state delle invenzioni tecnologiche anche in campo dell’agricoltura, che genera una rivoluzione economica e demografica.

Anche le crociate del Medioevo aumentano la crescita sociale ed economica, con i soldati partivano anche i mercanti questo comportava scambio delle merci ecc. La società diventa più ricca in Europa e di conseguenza si costruiscono chiese importanti.

La costruzione di questi edifici sarà sempre più incoraggiata in ragione delle crociate stesse, in quanto chi non partiva per le crociate contribuiva economicamente alla costruzione delle chiese in cambio della salvezza dell’anima.

Rivoluzione tecnologica dell’abbazia di Saint-Denis: il deambulatorio è caratterizzato da volte a crociera, anche i romani le utilizzano, l’utilizzo delle crociere qui è sempre più diffuso.

Durante il gotico la volta a crociera diventa la campata modulare su cui costruire tutto l’edificio, non solo viene utilizzata per la navata principale ma anche per tutti gli ambienti compresi deambulatorio e cappelle.

Il vantaggio delle volte a crociera è di non appoggiare più su 2 muri di ambito continuo come avviene per le volte a botte, ma su 4 appoggi distinti, le volte a crociera poggiano ai vertici della campata (se la campata è a forma quadrata, la volta poggia sui quattro angoli del quadrato; se la campata è a forma rettangolare, la volta poggia sui quattro angoli del rettangolo; se la campata è a forma trapezoidale, la volta poggia sui quattro angoli del trapezio). Il deambulatorio ha campate trapezoidali. Questo significa che al di sotto degli archi si può togliere il muro, si libera dello spazio per sostituirlo con il vetro delle grandi vetrate.

La rivoluzione tecnologica è il perfezionamento della volta a crociera che consente una trasformazione dello spazio e dell’architettura. Nell’abbazia di Saint-Denis comunque non c’è ancora lo svettamento verso l’alto delle volte come accadrà nelle chiese successive.

Aspetti statici delle coperture a volta a crociera

Nel mondo antico le false volte non erano strutture spingenti ma solo pesanti.

Il punto G1 (baricentro) di un falso arco/volta ad aggetto rappresenta una situazione di non equilibrio in cui il baricentro, il punto in cui si concentrano i pesi della struttura, risulta essere fuori dal tamburo che regge la struttura o dal pilastro. Questo significa che le strutture a falso arco/volta ad aggetto possono reggersi, se sono bidimensionali, solo nel momento in cui il baricentro (punto in cui convergono tutti i pesi) sta compreso all’interno del profilo del muro portante. La situazione corretta è quindi indicata con G2. Le strutture con un falso arco/volta aggettante devono avere maggior spessore nelle parti basse in maniera tale da spostare il baricentro dal punto G1 al punto G2, spostandolo verso il basso in modo tale da avvicinarlo all’appoggio e al tempo stesso aumentarne lo spessore perché la risultante del peso rientri all’interno dello spessore stesso della parete.

Geometrie dell’arco

Ci sono varie forme di arco:

• A tutto sesto: L’arco è la forma di arco più semplice: la semicirconferenza è costruita dalla rotazione del raggio. Nell’arco a tutto sesto il centro è sul diametro che coincide con la luce.
• Arco ribassato: Arco, il cui diametro è più in basso rispetto alla luce (la luce è in alto come distanza tra gli appoggi). Il centro del cerchio è sotto al diametro.
• Arco ribassato a 3 centri: Diametro della circonferenza di cui quel settore di arco fa parte che si trova più in basso rispetto alla luce. Gli archi sono 3 in quanto l’arco fa parte di 3 settori di arco appartenenti a circonferenze diverse. Il centro dei cerchi è sotto il diametro o luce.

Tutte questa conoscenza sull’arco vanno a perfezionarsi nel corso della storia dell’architettura.

Si passa da semplici archi circolari ad archi più complessi, fino allo archi sesto acuto in epoca gotica.

Struttura di un arco

L’arco ha una struttura in compressione ossia, l’arco lavora perché è sottoposto al peso dei conci che lo costituiscono e va sommato al peso della massa di muratura che sta sopra all’arco.

Schiacciato dal peso, ogni concio, ogni elemento dell’arco è soggetto a due sollecitazioni: la forza peso (p) che grava partendo dal baricentro, dal baricentro si stacca anche la forza di contrasto (q) che si trasmette sui conci contigui.

Il peso del concio di chiave (quello centrale) viene trasmesso agli altri conci fino ad arrivare all’imposta dove la somma di tutte queste forze producono una Q, la somma delle p produce P. La risultante di tutte combinazione è R. La risultante (R) per equilibrio dell’arco deve trovarsi nel piedritto terzo medio (non può uscire dal piedritto altrimenti l’arco crolla), più precisamente nel (o nocciolo d’inerzia) ovvero nella porzione mediana della struttura muraria.

L’arco è in equilibrio quando la risultante dei pesi e delle spinte orizzontali che si trasmettono fra i conci cade nel terzo medio del piedritto (ovvero nella porzione mediana della struttura muraria).

Oggi abbiamo una scientifica consapevolezza (dal XVII) di come costruire un arco ma una volta si procedeva per tentativi.

Nel singolo concio, dove esiste una forza peso (p) e una forza di contrasto (q), che è la trasmissione delle spinte da un concio all’altro, la risultante sta nel terzo medio anche della ghiera dell’arco ovvero nel terzo medio di ogni singolo concio che costituisce poi la ghiera. Se la risultante esce dal pilastro la volta si ribalterebbe. Se la risultante dovesse toccare la parte esterna del pilastro (estradosso) lì si creerebbe una fessurazione e lì ci sarebbe la rottura. Dove c’è una fessurazione significa che c’è la risultante delle spinte interne.

Il principio di stabilità è basato sulla permanenza nel terzo medio o nocciolo di inerzia della risultante degli sforzi interni taglianti e di compressione (e quindi della relativa curva delle pressioni) esercitate dalle forze peso che caricano i singoli conci e che si riflettono da un concio all’altro.

L’intensità degli sforzi di ogni singolo concio è decrescente dall’estradosso all’intradosso.

Deformazione dell’arco sovraccaricato

L’arco a tutto sesto viene comunque impiegato nel mondo gotico, ma viene superato dall’arco a sesto acuto.

Il meccanismo di collasso di un arco a tutto sesto o di una volta a botte a tutto sesto, avviene quando è sovraccaricata dal suo peso e dalla massa muraria che sta al di sopra.

Un eccesso di peso produce una rottura dinamica, cioè una deformazione della struttura, più il carico è intenso, più è facile che la deformazione si trasformi in una perdita di equilibrio e poi crollo.

Si creano delle fessurazioni con un andamento caratteristico: il peso eccessivo produce una rottura in chiave di volta con una cerniera all’estradosso, quindi i due settori ruotano al punto sommitale dell’estradosso. La rotazione innesca altre fessurazioni: una a 30º, angolo fisso di rottura degli angoli o delle volte a botte sovraccaricati, con lo spostamento della cerniera che dall’intradosso passa all’estradosso. Poi automaticamente se ne formano altre due: all’imposta dell’arco o della volta a botte con cerniera nuovamente all’estradosso. C’è una sorta di gioco da estradosso - intradosso - estradosso.

I 30º sono i 30º gradi di autoportanza dell’arco a tutto sesto.

Gradi di autoportanza: si può costruire un arco o una volta senza utilizzare delle strutture di supporto (centine) fino a 30º, cioè fino a 30º la costruzione si autosostenta, si autoporta; oltre quel grado non si può sovrapporre un concio sull’altro fino ad arrivare alla chiave senza utilizzare una centina di sostegno. Questo significa che quando una volta crolla, resta in piedi fino alla porzione di 30º.

La consapevolezza dell’autoportanza significava un risparmio nella costruzione delle centine che venivano realizzate sopra i 30º.

Un carico eccessivo esercitato su un arco a conci dimostra la dinamica di deformazione della struttura. È evidente che non bisogna caricare molto la chiave di volta, bensì le reni dell’arco per contrastare la deformazione estroflessa (manico di paniere).

L’angolo di 30° è quello al di sotto del quale la struttura dell’arco è ancora in grado di reggersi autonomamente (autoportanza), al di sopra la struttura tende a collassare per effetto della forza peso.

Archi a pieno centro a più ghiere

È un arco a tutto sesto costituito da più ghiere (armillae), ossia da corsi di conci sovrapposti per aumentare la resistenza.

L’immagine mostra la Cloaca Maxima a Roma (fognatura costruita dai romani, sotto il foro romano, che scarica sul Tevere).

La ghiera superiore riceve la maggior parte dei carichi dalla struttura sovrastante, essendo che è quella che riceve più carico ne trasmette una parte nella ghiera intermediana la quale a sua volta trasmette una parte del carico alla ghiera più interna.

Questa struttura è realizzata in sovrabbondanza per avere una massima sicurezza di tenuta dal punto di vista statico.

Archi e conci: costruzione e stereometria

L’architettura gotica è fatta di blocchi di pietra squadrati e legati con malta di calce. Non c’è quindi una costruzione in calcestruzzo com’era stata fatta dai latini che semplificava molto la costruzione di archi, volte e cupole, perché utilizzando il calcestruzzo si utilizzava una pasta fluida che poi solidificata tornava solida in forma in pietra artificiale. Questa fluidificazione della pietra in calcestruzzo attuata dai romani non viene utilizzata nel mondo gotico. In Europa si utilizzano le pietre da taglio con un grande sforzo dal punto di vista logistico ed estrattivo.

Per costruzioni tanto complesse, utilizzare la pietra da taglio significa acquisire una padronanza nell’arte nel tagliare le pietre. Dopo la metà del XII secolo, gli scalpellini avevano recuperato una straordinaria abilità dopo la caduta dell’impero romano. Nel romanico si recuperava la pietra di recupero dal mondo romano perché non avevano abilità di lavorazione della pietra.

Nelle ghiere a semicerchio, il concio non è un semplice concio di pietra ma ha una forma con un intradosso dato da una faccia inferiore curva e parallela all’estradosso che è la faccia superiore curva con superficie maggiore. Per fare questo tipo di conci occorre una conoscenza geometrica dei solidi.

La costruzione stereometrica (vedi immagine a lato), ovvero la capacità di costruzione utilizzando la pietra da taglio correttamente tagliata in forme tridimensionali, si raggiunge con il Medioevo.

Questo rende possibile la costruzione di grandi cattedrali. Le cattedrali non sono costruite con grandi blocchi di pietra (come nell’opera quadrata latina o greca), tutto è affidato al lavoro del manovale e non a gru.

I blocchi di pietra perfettamente tagliati sono piccoli in modo tale da essere trasportati da un singolo uomo.

I blocchi di pietra sono legati con malta di calce.

Nell’immagine si vede una ghiera ad arco fatta di conci di pietra con sopra conci paralleli per la costruzione del muro.

A sinistra (in rosso) c’è la giustapposizione dei blocchi di pietra parallelepipedi su quelli trapezi della ghiera. A destra (in verde) c’è l’evoluzione, che avviene già in epoca romana, nella concezione di un muro più coeso, dove non solo gli elementi si appoggiano gli uni agli altri ma si incastrano tra loro, si formano dei pezzi speciali per fare le ghiere in modo tale da comprendere parte del concio parallelepipedo della muratura, creando così un perfetto incastro dei pezzi.

Inizialmente l’arco era semplicemente sbozzato, la cornice sporgente della ghiera serviva a mascherare le irregolarità nella disposizione dei blocchi. Successivamente l’estradosso venne legato ai filari con conci in pentagonale e a L.

Nell’arco di Alessandro Severo a Dougga (nord Africa) i conci dell’arco non sono tutti uguali, hanno dimensioni diverse per creare un piano superiore di posa perfettamente orizzontale e una spalla perfettamente verticale alla quale appoggiare i blocchi della muratura.

Costruzione geometrica delle spalle di un arco

I costruttori del Medioevo costruivano senza disporre di strumenti di calcolo, senza visualizzazione vettoriale delle forze e degli andamenti che contribuiscono a definire gli spessori dei piedritti.

Come si fa dunque a stabilire lo spessore del piedritto per reggere l’arco o la volta? Si prova per tentativi. I tentativi comportano alla ricerca del limite che molte volte conduce al crollo. Durante la costruzione della cattedrale avvengono molti incidenti di crolli.

Tuttavia loro conoscevano la costruzione geometrica della spalla (supporto) di un arco a tutto sesto o di un arco ribassato o di una volta. Probabilmente la costruzione geometrica della spalla di un arco era già conosciuta dai romani.

Sistema grafico di costruzione geometrica della spalla di un arco a tutto sesto: Si trattava di ripartire il semicerchio con 3 settori uguali al raggio (BA-AD-DE), prolungando la corda AB in BC, si otteneva, con un raggio equivalente, lo spessore della parete in grado di reggere l’arco o la volta.

Nell’arco ribassato le 3 corde non sono più equivalenti al raggio ma sono 3 corde uguali (ED- DA- AB), prolungando AB con un’altra corda di uguale lunghezza, si otteneva lo spessore della parete o del pilastro che poteva reggere l’arco o la volta ribassati.

Si nota che la volta o l’arco ribassati sono molto più spingenti rispetto alla volta o all’arco semicircolare e necessita quindi di una parete più spessa. Con l’arco a sesto acuto questo problema viene risolto, si possono quindi assottigliare le pareti.

Piattabanda

Con l’allineamento dei conci dell’intradosso si ottiene la struttura della piattabanda, che lavora come un a