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GLI ARCHI (p.185)

Fondamentali nella muratura portante perché veicolano gli stati di sforzo verso

punti di maggior resistenza, dirottando sugli elementi laterali le forze provenienti

dall’alto.

Parti dell’arco

* Imposta (concio di imposta, l’arco è impostato sui…)

* Piedritti (… impostato sui piedritti)

* Luce

* Chiave - serraglio

* Reni struttura spingente:

L’arco è una il carico P che viene dall’alto viene distribuito sui

piedritti con una componente orizzontale S.

tipi di arco,

Esistono diversi ognuno dei quali ha un comportamento strutturale

diverso. Per una miglior distribuzione dello stato di sforzo, l’ideale è l’arco a sesto

acuto, che ha una minore componente orizzontale.

Arco a sesto Arco a tutto Arco a sesto

ribassato sesto acuto

Più spingente Meno spingente

Se vado ad aggiungere dei carichi verticali lungo l’estradosso,

la risultate diventa più verticale. Questo succede ad esempio

archi rampanti

negli nelle cattedrali, a cui

viene associato spesso un pinnacolo, che non

ha solo funzione decorativa, ma fa anche da

carico verticale.

Un’altra soluzione è mettere una catena, elemento

generalmente in ferro battuto che resiste bene alla trazione. La

catena è l’armatura dell’arco e assorbe la componente

orizzontale.

Perché la struttura ad arco funzioni, è necessario lavorare i conci

affinché non si formino punti preferenziali di scarico delle forze.

lesioni

Con in chiave e alle reni (arco a tre cerniere), si crea una nuova cerniera e

di conseguenza un quarto grado di libertà: in queste condizioni la struttura

collassa. Le reni sono dei punti in cui è facile vengano a crearsi delle lesioni. Per

questo motivo è utile usare materiali più resistenti nei punti soggetti a maggiore

sforzo. È possibile anche sovrapporre più archi per renderli più resistenti (p. 190,

fig.1-2 tre archi sovrapposti ad una testa; fig.3 arco a tre teste).

 

P. 189, fig.882 si individua un blocco sagomato decorativo a cornice che

 impedisce la vista del punto di discontinuità dal basso.

Fig.884 la muratura già sagomata per accogliere l’arco diventa

 un’interfaccia tra arco e piedritto. La struttura funziona meglio

perché il carico è più omogeneo e non concentrato in un

determinato punto come accade ad es. nella figura a destra.

fig.885 notare la discontinuità del maschio murario.

piattabande

Le (p.192-192) hanno una forma

architravata, ma funzionano come gli archi. Il fatto che

siano così ribassate rende il loro comportamento simile

a quello dell’arco a sesto ribassato. Come è stato già

detto, più l’arco è ribassato, più sarà spingente. Per

questo motivo la piattabanda è spesso associata

all’arco di sordina (vedi def.), che migliora le

prestazione della struttura. A seconda di come

vengono sagomati i conci, si ha un comportamento a

trilite (architrave) o ad arco. LE VOLTE (p.194)

Semplici

* a botte (traslazione dell’arco, semicilindrica, rotazione di una retta r

-generatrice- attorno ad un’altra retta s complanare -asse di

rotazione-. Scarica in modo omogeneo spingente i carichi sui due

muri, prolungamento dei piedritti. Per aumentare la stabilità è

possibile attuare uno riempimento superiore e porre dei contrafforti

laterali. Le volte a botte con colonnato necessitano di un architrave

molto resistente: non è bene indebolire la muratura di sostegno.)

a vela (si tratta di una semisfera o di una calotta di sfera circoscritta

 in un vano quadrato, senza le parti esterne al quadrato.)

Composte

* a crociera (la sua superficie è costituita da un’ossatura di quattro

 archi perimetrali –portanti- e due diagonali. Il centro è chiuso da

una pietra detta chiave di volta. Gli spazi tra gli archi diagonali e

quelli perimetrali sono detti spicchi o vele.)

a lunetta (unione di due volte a botte di raggio

 diverso, con assi generalmente perpendicolari e complanari. La

volta con raggio maggiore –principale- fa da elemento copertura

di un ambiente architettonico, e l'altra –secondaria- è utile per

creare un’apertura lungo la superficie della volta principale.

a padiglione (si ottiene, come per la volta a crociera,

 dall'intersezione di due volte a botte, conservando però le parti in

comune a tali volte: non esistono quindi gli archi perimetrali.

Solitamente consiste nell'intersezione di due semiclindri di

rotazione ad assi orizzontali e perpendicolari tra loro.

a schifo (ottenuta sezionando una volta a padiglione con un piano

 orizzontale sopra al piano d'imposta, che divide i sostegni

dalla volta vera e propria. Spesso non è portante –falsa volta-, ma

viene usata come supporto ad affreschi e decorazioni.)

LE CUPOLE (pag.233)

volta a calotta

La cupola è una con simmetria centrale, base poligonale, circolare

o ellittica e profilo a semicerchio, parabola oppure ovoidale.

La base su cui poggia la cupola può essere fatta di muri continui oppure da archi

su piedritti. Quando la base è cilindrica, l'imposta della cupola dovrà essere

circolare, quando la base è prismatica, la cupola sarà del tipo della volta a

padiglione. In diversi casi la struttura di base non segue esattamente la forma

della cupola, allora si rende necessario introdurre una serie di elementi di

raccordo detti pennacchi o trombe. Tra la cupola vera e propria ed il perimetro di

base viene a volte inserito il tamburo di forma cilindrica o prismatica nel quale

sono aperte ampie finestre. L'interno della cupola può essere inoltre illuminato da

un foro posto in sommità che può essere aperto, o chiuso da lucernario, o

sormontato da una lanterna, elemento di coronamento a somiglianza di piccolo

tempietto rotondo in genere finestrato.

Sono tre le componenti che intervengono nella costruzione di una cupola: la

prima è la forma, che definisce quello che sarà l’aspetto della costruzione, con la

sua geometria e la sua estetica; viene poi considerato l’equilibrio statico, con uno

studio mirato a prevedere la distribuzione dei carichi e degli sforzi; infine si arriva

alla prassi esecutiva, che valuta le tecniche costruttive del luogo e del tempo.

L’opera viene realizzata grazie all’apporto diverse figure, che vanno dal semplice

operaio (muratore, carpentiere, scalpellino o manovale) al capomastro muratore,

dal capomastro “allo scalpello” al sovrintendente –l’architetto, che può essere un

artista o un matematico-.

Ci sono diversi stratagemmi per favorire il raggiungimento dell’equilibrio statico in

una cupola. Innanzitutto è buona regola rastremare verso l’alto lo spessore della

calotta, alleggerendo anche i materiali nel salire, dalla pietra al mattone, senza

dimenticare di utilizzare inerti sempre più leggeri nelle malte. Esistono poi degli

elementi architettonici (come incatenamenti in ferro, pietra e legno, archi di

scarico e contrafforti) che hanno proprio la funzione di rendere più solida la

struttura. Non bisogna infine sottovalutare il corretto dimensionamento degli

elementi, facendo in modo che gli elementi portanti risultino più resistenti e quelli

portati più leggeri.

cupole apparecchiate

Le sono strutture composte da elementi tagliati per

occupare un posto ben determinato, formando una disposizione particolare e

sostenendosi proprio grazie alla qualità del taglio (volte sterfotoniche). Una cupola

può essere apparecchiata in diversi modi:

* Con piani di blocchi concentrici: la più comune, in opposizione alla disposizione

per piani d’imposta.

* A chiocciola: formata da file di blocchi o mattoni disposti in forma elicoidale.

* A pernacchio: formata da file di elementi che si assottigliano, con i giunti allineati

che convergono verso un punto superiore.

* Sul piano di una volta a crociera (o a vela): i blocchi o mattoni sono sistemati

sullo stesso piano di quelle della volta a crociera o a vela; talvolta si presenta

anche costolonata.

* A cilindri: formata da cilindri affiancati con i giunti montanti, che vanno

dall’imposta al culmine e separano i cilindri, allineati in piani verticali concentrici.

cupola “gettata”

La è in calcestruzzo e presenta centinatura o cassettatura

(talvolta “a perdere”). Il conglomerato viene indurito.

cupola in carpenteria

La è composta da pezzi di legno o di metallo assemblati

bidimensionalmente o tridimensionalmente.

cupola a costole portanti

La è formata da riempimenti in voltine su un’ossatura di

costoloni, ovvero archi in pietra a vista o nascosti nella massa muraria.

cupola a tubi fittili

La è composta da una quantità di piccoli tubi in terracotta

infilati uno sull’altro e disposti a spirale.

Tipi di cupole:

* A calotta *Ad apertura zenitale

* A bulbo * Su tamburo

* Costolonata * Su pennacchi

* A cupole sovrapposte * Su trombe

* A falsa volta

Tipi di decorazioni:

* A cassettoni * Dipinte (anche Trompe l’oeil)

* A costoloni a raggiera * Decorate a stucco o altri rivestimenti

Il Pantheon

Nel periodo romano le cupole venivano spesso realizzate in concrezione, il

cosiddetto opus caementicium. Esso veniva realizzato con strati sovrapposti di

calcestruzzo (confezionato con calce e pozzolana) con inerti, caementa, di

elevato peso specifico nelle zone inferiori ed inerti di peso specifico minore

procedendo verso l’alto, all’evidente scopo di conferire un’adeguata stabilità al

complesso strutturale. Spesso i caementa erano costituiti da mattoni, in una

disposizione organizzata su filari orizzontali. Nelle cupole in concrezione l’ossatura è

formata da elementi non ammorsati tra loro, i giunti dei quali sono riempiti di malta

e talvolta di ciottoli e sono aperti a V verso l’estradosso.

Eccezionale esempio, anche perché giunto intatto ai nostri giorni, la cupola del

Roma.

Pantheon di La struttura odierna, risalente alla ricostruzione adrianea della

prima metà del II secolo d.C., ha un diametro di 43,30 m ed è perfettamente

emisferica.

La fondazione è costituita da un massiccio anello di calcestruzzo con scaglie di

travertino largo 7,30 m e profondo 4,50 m. Dal piano di calpestio fino all’altezza di

12,30 m circa, la struttura muraria, spessa circa 6 m, risulta composta da strati

alternati di calcestruzzo con scaglie di travertino e tufo, rivestiti con uno spessore di

60 cm di frammenti di mattoni e paramento in mattoni. Dalla quota di 12,30 m

all’imposta della volta, a circa 21,80 m, la struttura è in strati alternati di

calcestruzzo con scaglie di tufo e scaglie di mattoni. Gli strati fino all’imposta della

cupola sono divisi da piani orizzontali di mattoni bipedali.

Lo strato superiore, fino alla quota di 33,55 m circa, è in calcestruzzo e materiale

fittile con piani di mattoni bipedali posti a distanze irregolari, mentre fino alla quota

di 35,80 m circa il calcestruzzo presenta inerti in tufo e frammenti di mattoni con

piani di pipedali sempre più distanziati. L’ultima parte della struttura, alta circa 7,40

m, è in strati alternati di calcestruzzo con scaglie di tufo e scorie vulcaniche

leggere.

Tutta la superficie intradossale della cupola presenta lacunari di alleggerimento. Si

individuano in tutto cinque ordini di cassettoni concentrici di alleggerimento della

massa muraria, i quali convergono verso l’oculus in sommita, che ha un diametro

di circa 9 m.

Cupola di Santa Sofia

Il 23 febbraio 532, pochi giorni dopo la distruzione della seconda basilica durante

Costantinopoli

la rivolta di Nika, l'imperatore Giustiniano I decise di costruire a

(oggi Istanbul) una nuova basilica completamente diversa, più grande e più

maestosa rispetto a quelle dei suoi predecessori. Giustiniano scelse come architetti

Isidoro di Mileto e il fisico e matematico Antemio di Tralle, Antemio, tuttavia, morì

nel primo anno dei lavori.

Questa nuova chiesa fu riconosciuta già all'epoca come una grande opera di

architettura. L'imperatore, insieme al patriarca Eutichio, inaugurò la nuova basilica

il 27 dicembre 537 con una celebrazione in pompa magna.

Terremoti accaduti nel mese di agosto 553 e il 14 dicembre 557 causarono

fessurazioni nella cupola centrale e nella semicupola orientale. La cupola

principale crollò completamente durante un terremoto successivo, avvenuto il 7

maggio 558, distruggendo l'ambone, l'altare e il ciborio. L'incidente si è dovuto

principalmente alla portante troppo alta e al carico enorme della cupola che era

troppo piatta. Questi fattori hanno provocato la deformazione dei piloni che

sostenevano la cupola. L'imperatore ordinò un immediato ripristino e affidò i lavori

a Isidoro il Giovane, nipote di Isidoro di Mileto, che utilizzò materiali più leggeri ed

elevò la cupola di altri 6,25 metri, conferendo all'edificio la sua altezza interna

attuale di 55,6 metri. Questa ricostruzione, che dette alla chiesa il suo attuale

aspetto, terminò nel 562.

Le sue gigantesche proporzioni ne fanno uno dei monumenti chiave

dell'architettura di tutti i tempi. La mastodontica cupola poggia su un pennacchio

ed archi, che scaricano il loro peso su quattro enormi pilastri. La corona di archi da

cui sono state ricavate delle finestre, scarica il proprio peso in corrispondenza dei

costoloni di irrigidimento (passano su ogni piedritto, vedi p. 253), che si impostano

sulla cerchiatura (dove c’è la freccia Sr p. 253). I pilastri sono costruiti con pietre

lavorate, legate tra di loro tramite colate di piombo, mentre le volte, gli archi e le

pareti sono in laterizi. Nelle zone verso l'abside e verso l'ingresso due semicupole

digradano da quella principale e poggiano su esedre a colonne. Nella fascia

superiore della grande cupola sono state aperte quaranta finestre, in seguito

parzialmente murate per aumentare la stabilità dell'edificio, che inondano di luce

l'interno dell'edificio in qualsiasi ora

della giornata. Si forma così un anello

luminoso che crea un effetto di

smaterializzazione delle strutture,

accentuato anche dalle decorazioni.

La luce che viene dall’alto è una luce

che viene dal cielo ed è quindi un

messaggio per l’intera comunità dei

fedeli. Infatti, se la cupola è l’elemento

strutturalmente più importante, la luce

è l’elemento concettualmente più

importante.

L'impianto non differiva molto da quello di altre chiese a pianta longitudinale già

esistenti, ma per la prima volta lo spazio appare dominato dalla grande cupola,

che focalizza verso l'alto tutto l'ambiente architettonico. L'effetto è quello di uno


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DESCRIZIONE APPUNTO

Appunti per la parte tecnica di Fondamenti di conservazione dell'edilizia storica, (Restauro) prof Petracco, secondo anno. Gli argomenti trattati sono i seguenti:
La stratigrafia archeologica
Metodi di datazione dei materiali
La murautra
Gli archi
Le volte
Le cupole
Il pantheon
Cupola di santa sofia
Cupola di santa maria del fiore
Cupola di san pietro
Cupola di san lorenzo
Cupola di sainte geneviève – panthéon
Cupola di st. Paul
Il legno


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze dell'architettura
SSD:
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher sgri90 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fondamenti di conservazione dell'edilizia storica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Politecnico di Milano - Polimi o del prof Petracco Floriana.

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