Riassunto esame rilievo e analisi tecnica dei monumenti antichi. prof. Felici

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 r