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poi a mancare nei fabbricati in muratura in cui generalmente i solai lignei o le volte erano sostenuti

da soldi muri longitudinali e trasversali, sempre in muratura. Lo sviluppo di un altezza trovò il

proprio limite nella scarsa solidarietà deglie lementi ossaturali, limite che verra superato con

sturtture metalliche e calcestruzzo armato. Il sistema di scarico delle forze a pressoflessione perchè

elentare è stata alla base di ogni cultura, a esso fanno cpao tutte le strutture non spingenti. Il sistema

trasmettava al terreno il carcio permanente e il carico accidentale, con andamento verticale.

Quando era necessario si ponevano raccordi ausiliari a 45°, i puntoni. Il concetto di simmetria ha un

valore strutturale in quanto rende equilibrata la struttura rispetto al peso da trasmettere al terreno.

Lo schema trilitico comportava che un elemento lavorasse in parte a trazione: l'inconveniete

maggiore era che tutti i materiali di costruzione disponibili in antichità erano resistenti alla

compressione, ma poco alla trazione escludendo il ferro e il legno. L'arco ormai da tempo adottato

sporadicamente e casualmete, fu la soluzione al problema d individuazione di un procedimento

costruttivo che assecondasse la resistenza alla compressione. L'arco infatti lavora solo per

compressione , ma da solo serve a poco se non si è capaci di contrastare il gioco delle spinte che le

detemina. Ogni organismo architettonico è sempre alla ricerca del prorpio equilibrio, che raggiunge

quando la resistenza della struttura è pari alle sollecitazione dei carichi gravanti, cosicchè non si

verificano sposstamenti di singole membrature, né per tralsazione, né per rotazione . I carichi

gravanti si distinguono in:

Carchi permanenti ,( statici) interni alla costruzione stessa.

– Carichi accidentali, (dinamici) estranei all'organismo. Determinati da movimenti del terreno,

– sia lenti, sia rpaidi, mobili; si comprendono in esse anche gli assestamenti da ritiro di malte,

quelli del terreno fondale, le dilatazioni per escursione termica.

Carichi di sicurezza si ha quando la somma dei carichi permanenti e di quelli accidentali

– resta al di sotto della capacità di resistenza.

Carico concentrato, esercitato sulla struttura da elementi a sezione ristretta (colonna,

– pilastro...).

Carico ripartito, si tratta di forze distribuite su larghe superfici. Il carico uniformemente

– ripartito, è un concetto teorico, a cui si ricorre nella formulazione di ipotesi.

Carico di punta, si ha quando il peso si esercita su un solido fortemente sproporzionato nel

– rapporto tra sezione trasversale e altezza. Naturalmente il suo limite varia con il materiale.

Ogni solido materiale sottoposto a sollecitazioni esterne tende a deformarsi. La deformazione

attraversa quattro fasi:

fase elastica, il solido sollecitato è capace di riassumere la forma primitiva.

• Fase di snervamento, inizio dello sfibramento.

• Fase plastica in cuti il solido è incapace di riprendere la forma originaria e resta in tutto o in

• parte deformato.

Fase di frattura.

Vi sono materiali: a) materiali elastici, cioè deformabili(come il legno) b) materiali rigidi

praticamente indeformabili (come pietre naturali e artificiali).

Le deformazioni possono aversi per:

Trazione, quando si ha l'allungamento del solido per l'allontanamento delle singole sezioni.

✔ Compressione per il fenomeno contrario

✔ taglio se si verifica lo scorrimento di una sezione a quella contigua.

Ogni solido tende per sua natura a mantenere la propria forma, le alterazioni di questa provocano

una reazione che si risolve in tensioni interne. Esse sono presenti anche quando la sollecitazione

resta al di sotto del limite di elasticità.. per questo possiamo sostenere che una architrave di pietra ,

caricato, anche se apparentemente non si deforma, nella realtà tende a deformarsi e al suo interno le

tensioni si definiscono una zona che si torva in stato di trazione, un asse neutro e una zona in

compressione. Le differenti sollecitazioni si risolvono in. Compressione trazione, flessione-torsione,

pressoflessione-taglio. Tutte le ossature architettoniche, soprattutto quelle antiche, puntando a

definire un sistema il più possibile rigido e indeformabile, devono stabilire collegamenti reciproci

per ridurre al minimo le possibilità di spostamento. Questi collegamenti sono appunto i vincoli, che

rispetto all'ossatura possono essere interni o esterni se si riferiscono a possibili movimenti di essa

rispetto al terreno. Nell'edilizia dunque ci sono tre possibilità di movimento e altrettanti tipi di

vincolo: Appoggio semplice ,cerniera, incastro.

ELEMENTI CHE INFLUENZANO LA LETTURA DELLE STRUTTURE CAPITOLO 2

L'iter della progettazione procede di necessità dall'alto verso il basso, quindi copertura-alzati

-fondazioni. Era infatti proprio la copertura a determinare la scelta del materiale, la direzione delle

spinte, la loro entità. Vitruvio sconsigliava di usare nelle malte la sabbia marina perché, tra i vari

difetti, era inadatta a sostenere le volte.

Non possiamo escludere che la decorazione fosse affidata non solo a maestranze diverse ma anche

a progettisti diversi. Ogni edificio, inteso come costruzione complessa che trasmette i carichi

permanenti, e quelli accidentali nel mondo più omogeneo possibile sul piano fondale è, per forza di

cose, un organismo instabile. Le variazioni dei carichi accidentali o la dislocazione di quelli

permanenti, i moti del terreno, che si verificano nel tempo, sono tutti elementi che determinano

questa instabilità sostanziale. È rarissimo che nella sua vita un edificio “archeologico” non abbia

subito consistenti cambiamenti d'uso. Se questi cambiamenti provocano consistenti cambiamenti,

varia di conseguenza il regime dei carichi permanenti e accidentali. La variazione, può essere

positiva se i carichi aumentano, ma anche negativa per parziali demolizioni,altera l'equilibrio

raggiunto nella fase precedente è anche difficile che nei secoli on cambino le condizioni di giacitura

e consistenza del piano fondale. Anche in questi casi si avrà una ricerca di nuovi equilibri e la

comparsa di lesioni più o meno evidenti. La vita di una struttura può essere divisa in due segmenti:

uno precedente il collaudo e l'altro seguente. Il primo segmento (vita di cantiere) e di norma

brevissimo, rispetto al secondo, anche quando la costruzione sia durata molto a lungo. Il secondo

vita funzionale, comprende tutte le vicende successive, incluso il suo stato di ridere. Solo in rari asi

può accadere che la vita di cantiere sia più lunga della funzionale. Le variazioni di temperatura

provocano sempre dilatazione nelle murature. Bisogna precisare che anche in caso di parità di

problemi, le soluzioni dovevano cambiare a seconda della tecnica muraria impiegata, per esempio

gli accorgimenti adatti per l'opera quadrata non erano applicabili al calcestruzzo. Un esempio degli

effetti della dilatazione termica nelle strutture in pietra si ha nella colonna traiana, come hanno

chiaramente dimostrato le lesioni visibili nei rocchi marmorei non dovute a scosse sismiche, come

nel caso della colonna antonina ma alla sollecitazione termoelastica.

CAPITOLO 3 Coperture

Comprende tutte le strutture capaci di scaricare pesi secondo risultati prossime alla verticale. La

sollecitazione risulta a compressione per gli elementi verticali quali colonne e pilastri e a

pressoflessione per quelli orizzontali quali architravi e pareti.

La struttura elementare è composta da due sostegni verticali (ritti,pilastri,piedritti) e una traversa

sovrapposta (giogo,architrave). Siccome la traversa è un solido vincolato ad appoggio semplice

sollecitato verticalmente dal proprio peso e da quello della struttura soprastante, si ha una

deformazione (o un tendenza alla deformazione) che pone la sezione superiore della traversa in

compressione e quella inferiore in trazione, il mezzo è un asse neutro. In antichità l'architrave per

lunghezza era composta da un solo pezzo più o meno elastico( come il legno), mentre i piedritti

potevano essere composti da vari elementi. L'architrave sopporta il peso proprio e quello di parte

della struttura soprastante o lo convoglia, con andamento pressoché verticale, sui piedritti e sulle

fondazioni che provvedono a ripartirlo sul piano fondale. In questa funzione esso è normalmente

soggetto a flessione, ma può esserlo anche a compressione e a taglio. Nell'area mediterranea spesso

l'architrave era composto di due o più elementi di pietra affiancati per taglio. Sia nell'architettura

greca che in quella romana l'architrave è il basso degli elementi che compongono la trabeazione. La

parte della membratura che grava sull'architrave è limitata al prisma triangolare di superficie

laterale pari al triangolo equilatero che ha come base la luce dell'architrave stesso. Questo fenomeno

è connesso con quello dell'arco naturale il cui profilo resta delineato della lesione ad andamento

parabolico che si verifica nella struttura coinvolta in un cedimento verticale delle fondazioni. Il

legno fu il materiale di gran lunga più usato nell'antichità. Il legno non resiste alla compressione

applicata nella stessa direzione delle fibre , mentre regge molto bene ala trazione esercitata nello

stesso senso. Ma la deperibilità e la tendenza ala deformazione lo fecero sostituire dalla pietra. La

mensola, o più correttamente la trave a mensola è un solido rettilineo orizzontale collegato da una

sola estremità alla parete per un vincolo di incastro. Poiché la sollecitazione ha andamento verticale

dall'alto si ha la tendenza della mensola a deformarsi. Così l sua metà superiore sarà in trazione,

quella inferiore in compressione e al centro l'asse neutro. L'eventuale lesione sarà pertanto normale

all'asse geometrico e aperta in alto. Pseudo-arco (o arco a mensola) e pseudo cupola pseudo archi

o archi a mensola si incontrano in tutte le culture e n ogni epoca, come gli archi a mensola

dell'architettura maya o degli iglù eschimesi che nella concezione strutturale sono identici alla

tholoi greche o a quelle etrusco italiche. Lo pseudo arco è di luce molto ridotta se monolitico lavora

piuttosto come la combinazione di un architrave centrale e due mensole laterali. Lo scarico delle

forze rimane prevalentemente verticale. A causa di fratture dislocate si verifica addirittura il

passaggio dallo schema non spingente a quello spingente. Per tutte le queste ragioni lo pseudo arco

è molto vicino all'arco reale o almeno a quello naturale. La pseudo cupola si tratta di blocchi

squadrati sovrapposti per cerchi concentrici di diametro decrescente così ognuno aggetta

sull'inferiore fino a chiudere il tutto con un solo blocco. A volte la stabilità era affidata anche ad un

pilastro centrale che teneva il blocco di sommità.

La carpenteria lignea : con questo termine indichiamo ogni forma di attività costruttiva in legno dal

ponteggio per edilizia alla cantieristica civile e militare. La struttura lignea fu impegnata tanto nel

sistema trilitico quanto in quello arcuato. Il solaio ligneo oggi individua il diaframma orizzontale

tra due piani. Il termine solarium da cui deriva designava la copertura piana a terrazza. Il

diaframma intermedio a due piani veniva definito contabulatio contignatio, ma la struttura non

differiva molto in entrambi i casi, la struttura veniva applicata anche ai portici (Pompei ,Ercolano,

ostia..). Dalla letteratura antica sappiamo che il solaio poteva avere il pavimento superiore di

semplici tavole, oppure più spesso una pavimentazione in muratura in tutto simile a quella

sovrapposta alle volte e di spessore considerevole. Le controsoffittature possono essere in

intonaco e in stucco su incannucciata o stuoia di canne sostenuta da leggera intelaiatura lignea, o

laterizi fissati alla contignatio. Questo espediente era usato per abbassare i soffitti. La copertura

terrazza sappiamo che anche nell'antichità si costruivano terrazze su travature di legno. La versione

coperta dalla terrazza veniva denominata Solarium tectum. Gli elementi che ci permettono di

riconoscere l'originario della terrazza sono: 1 La cadenza ravvicinata dei fori da trave 2 e la

disposizione su una sola fila orizzontale , la presenza di accessi a livello superiore ai fori da trave e

dei discendenti per lo smaltimento dell'acqua piovana. Copertura lignea a falde spioventi E' una

struttura compresa nei sistemi non spingenti perché vi si adottavano tutti gli accorgimenti necessari

per eliminare le spinte oblique. La regola era che nessuna trave spingesse contro i muri, ma

l'insieme formasse una macchina che pesasse verticalmente. Il tetto a doppio spiovente , si associa

nell'edilizia pubblica in quella privata. Le funzioni del tetto sono:

a) coprire l'edificio proteggendolo dagli agenti atmosferici

b) assicurare il deflusso rapido delle acque meteoriche

c) garantire il rapido prosciugamento

d) difendere il sottotetto dalle forti variazioni della temperatura esterna

e) proteggere i muri per mezzo dell'aggetto di gronda

f) costruire un'armatura per il sostegno di apprestamenti interni leggeri estetici o funzionali.

L' inclinazione era tanto maggiore quanto lo erano la piovosità della zona e il coefficiente di attrito

del materiale di coperta impiegato. Per meglio capire le sollecitazioni a cui era sottoposta una

copertura a falde inclinate dobbiamo considerare il carico permanente e quello accidentale.

Grossa armatura complesso di travi e/o incavallature di legno collocate a distanze uguali e

 appropriate, così da ripartire omogeneamente il carico rispetto alla lunghezza delle falde.

Piccola armatura correnti longitudinali, travicelli, correntini, tutto quel legname insomma,

 per lo più lavorato a sega, destinato a reggere la copertura vera e propria.

Materiale di coperta tegole piane, tegole curve , tegole piane + coppi, scandole , lastre di

 ardesia, tegole piane e curve di marmo, di bronzo.

La capriata, quando esigenze costruttive e/o funzionali non permettevano di impiantare una spina

di pilastri, bisognava ricorrere a sistemi diversi per ridurre la luce delle travi orizzontai. Tuttavia

quando la luce diventava troppo ampia non si poteva fare a meno della capriata. Plinio e Dione

Cassio attestano travi di oltre 30 m di lunghezza e di considerevole sezione , il cui impiego , date le

dimensioni, non poteva essere che quello di catena di una capriata. Questa è una struttura a schema

triangolare: la base è la catena i lati i puntoni. Gli elementi erano collegati in modo da stabilire un

sistema in equilibrio sopportando sollecitazioni considerevoli. Data la sua complessità era

comunque una struttura costosa, infatti, se era possibile, si evitava ricorrendo a un sostegno

mediano continuo o discontinuo (spina di colonne o pilastri) per appoggiarvi il colmareccio. Il legna

adoperato per la grossa armatura era l'abete, il pino e il castagno selvatico. Volte finti e soffitti

curvi Vitruvio descrive con grande precisione come costruire le finte volte da applicare alle

coperture lignee ed ottenere l'effetto di una volta reale. Si dovevano disporre dei travicelli in

parallelo alla distanza massima di due piedi l'uno dall'altro. Veniva preferito il cipresso perché

l'abete s deteriorava più facilmente. Anche la traversa doveva essere di un legno resistente per

questo si utilizzava il bosso, il cipresso,l'olivo domestico, il rovere. Il sistema spingente comprende

tutte le strutture capaci di scaricare pesi. L'arco è una struttura curva impostata su due piedritti

convenientemente distanziati. È necessario però che essa sia composti da più elementi disposti

radialmente rispetto al centro dell'arco, e che il rinvio dei carichi sui piedritti abbia andamento

diverso dalla verticale e diretto verso l'esterno. La direzione di questa spinta tende perciò ribaltare i

piedritti, la linea delle forze non coincide con l'asse mediano ,e quindi con il terzo medio . Ne risulta

che proprio qui si localizzano i probabili punti di frattura ecco perché nelle volte negli archi le

lesioni si verificano in corrispondenza dei giunti in chiave e alle reni. La stabilità dell'arco, a parità

di luce,materiale e carico dipende dal rapporto tra la freccia e la corda. Archi blocchi di pietra Di

regola i conci dell'arco sono dispari essendo disposti in numero pari ai lati di quello centrale tuttavia

vi sono casi in cui si è sistematicamente un numero pari con giunto di Malta in chiave. Arco

estradossato profilo estradossale parallelo all'intradosso. Mancava un vero collegamento tra arco e

parte per questa ragione si preferì quasi sempre, a partire almeno dell'età augustea, impiegare nella

struttura di grande impegno i tipi elencati sotto. Arco a conci pentagoni permetteva un ottimo

collegamento con la parete. Era necessaria una grande accuratezza nell'esecuzione e una perfetta

regolarità dei filari. diventava pseudoestradossato quando sulla faccia esterna dei conci si ricavava

una cornice curva aggettante e concentrica all'intradosso Arco a conci a martello simile al

precedente ma esso presentava facilmente lesioni corrispondenza dell'angolo. Archi di

conglomerato . Almeno a partire dal III secolo a. C si costruirono anche archi in calcestruzzo. Una

volta venuto il tiro, dovevano considerarsi monolitici almeno fino a quando non sopraggiungessero

lesioni. Ghiera in piccoli conci: in genere era formata da blocchetti cuneiformi di tufo o calcare. Il

• nucleo della struttura era in conglomerato di pietrame di dimensioni maggiori di quello

normale calcestruzzo disposto in modo da formare un arco. Al di sopra di questa prima

sfoglia il materiale era disposto per strati orizzontali. Il sistema si trova associato con l'opera

incerta quella a ciottoli e la reticolata.

Ghiera in laterizio : la struttura intera non era interessata per l'intero spessore dei mattoni,

• che venivano adoperati in fette, entravano nel nucleo 10/15 cm soltanto. Ad intervalli

regolari veniva insierito un mattone intero che penetrando divideva il nucleo .

Ghiera in laterizio e blocchetti: Poco usata, compare a Pompei e in provincia di Treviri. (im.

• p. 79 n°5)

Per la sua costituzione l 'arco in muratura non era omogeneo: le due cortine risultavano meno

compressibili durante il periodo di presa rispetto al nucleo , così poteva avvenire il distacco. Archi

in ponti e acquedotti ; i ponti e gli acquedotti romani raramente ebbero campate ampie e furono

sempre provvisti di piloni di grossa sezione in rapporto alla luce coperta. E ciò per due buone

ragioni: perché a luce maggiore corrisponde le limitazioni tecniche impedivano di realizzare

fondazioni profonde quanto avrebbero richiesto piloni di sezione ridotta. Si preferiva quindi ridurre

la luce delle campate a vantaggio della sezione delle pilae per ripartire il più possibile i carichi.

Possibile che l'oscillazione possa dipendere dai materiali sembra smentito, poiché nella stesso opera

si verifica ugualmente. Sembra non ci fosse una regola precisa per calcolare le dimensioni dello

spessore dell'arco in rapporto alla luce, non si riesce a individuare alcuna formula fissa per una

costante sicurezza. Arco di carico; detto anche sordino, è di regola una struttura cieca compresa

nello spessore di una parete protegge una zona delicata per ragioni diverse ( presenza di un vuoto,

necessità di saltare un tratto di fondazione più leggera o di di dirigere le spinte in un punto

particolare). Questo accorgimento fu elevato a sistema nelle costruzioni complesse (in tale senso è

esemplare il pantheon). L'arco cieco nacque come elemento decorativo per divenire un

irrobustimento della struttura, altre a scandire la lastra / parete. La piattabanda, Immaginiamo un

solido geometrico appoggiato su due piani obliqui, anziché orizzontali come nel caso delle

architrave. Su essi si eserciteranno le forze direttamente connesse al peso solido,realtà si tratta di un

cuneo di foggia particolare. Si tratta di una struttura che dal punto di vista formale è assimilabile

all'architrave mentre da quello strutturale appartiene al sistema spingente. I piani d'imposta

dovrebbero formare un angolo di sessanta gradi e non passare mai per appoggio. Così la regola alla

quale , però frequentissime eccezioni. La piattabanda è la più debole delle strutture spingenti e non

può essere usata per luci troppo ampie. Qualche volta la piattabanda svolse anche funzione di

scarico a protezione di sottostanti architravi come nell'abside del cosiddetto Ippodromo paladino di

Roma, o nella trabeazione del tempio dei Castori al foro romano. La piattabanda armata, nei pulvini

venivano ricavati in casi adatti per alloggiare due o tre staffe di ferro, che sostenevano la

piattabanda . Nelle applicazioni più semplici si utilizzava una staffa unica corrente sotto i pulvini e

sotto la piattabanda. Il caso della piattabanda armata è sintomatico dell'efficacia della logica

strutturale per la soluzione di molti problemi architettonici. Le volte; è una struttura di copertura

caratterizzata dalla concavità geometricamente definita della superficie interna. Le fonti antiche per

indicarla usano i termini camera, camara e testudo. L arco copre un passaggio, la volta copre un

ambiente. In base alla geometria della forma distinguiamo le volte in semplici e composte: 1

semplice, prive di angolo e spigoli. 2 composte , formata da parti di figure geometriche diverse, il

cui incontro dà luogo a spigoli, aggettanti e/o rientrati. In genere queste composizioni per essere

pensate hanno bisogno di una base geometrica complessa. Per definirle entrambe bisogna partire

dalla volta a botte scomponendola lungo le diagonali avremmo due triangoli uguali a due a due. La

volta a padiglione da tante falde quanti sono i lati del poligono base di base, sembra che questo tipo

sia stato usato prima della crociera , già all'inizio del I sec. La volta a crociera; composta da quattro

unghie , scarica le spinte lungo gli arhci diagonali eliminando le tensioni alle linee d'imposta. Se gli

archi d'impost erano a tutto sesto , quelli diagonali risultavano essere leggermente ribassati. Per

contrastare le spinte diagonali si ricorreva a sistemi diversi:

quando il perimetro della volta coincideva con quello delle pareti si irrobustivano gli angoli

esterni del vano con pilastri e contrafforti.

Quando invece i pennacchi poggiavano su mensole all'interno del filo dei muri non c'era

bisogno di altri slavo curare molto la confezione della muratura, giacché la spinta era

sorbita dagli angoli del vano.

Le cosiddette nervatura, spesso nelle volte volte antiche si riscontrano allettamenti di laterizio,

disposti secondo i meridiani o i paralleli oppure secondo entrambe le ordinate, o a formare una vera

e propria rete, e che normalmente vengono definite nervature. Il significato reale delle nervature è

comunque controverso e gli studiosi oscillato dall'irrigidimento della centina alla ripartizione delle

spinte dalla volontà di guidare, incassettandola, la massa inerte del calcestruzzo fresco, raccordo

degli strati lungo i meridiani. I manti intradossali di laterizio , fodere realizzate con uno o due strati

di laterizi diversi. Le centina; per costruire le volte, tanto in blocchi a secco quanto in conglomerato

serviva un sostegno temporaneo adeguato: la centina. Essa fissava la curva dell'arco. Possiamo

definire centina in senso lato qualunque struttura arcuata temporanea , adatta a formare e sostenere

l'arco o la volta durante la costruzione. Centitinatura di legno; con il termine centina si indica la


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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in Beni culturali
SSD:
Università: Catania - Unict
A.A.: 2015-2016

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Wiandante di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Rilievo e analisi tecnica dei monumenti antichi e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Catania - Unict o del prof Felici Enrico.

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