Gli Archi e Le Volte

Gli Archi e Le Volte

L'arco è un elemento architettonico che ha risolto il problema di creare continuità sopra due piedritti, sfruttando la condizione di contrasto di elementi resistenti a compressione. Un arco è caratterizzato dai seguenti elementi caratteristici:

Concio: elemento costituente l'arco;

Concio di chiave: concio situato in corrispondenza della mezzadria dell'arco;

Intradosso: corrisponde alla linea di delimitazione interna dell'arco;

Estradosso: corrisponde alla linea di delimitazione esterna dell'arco;

Piedritti o spalle: elementi verticali sui quali si scaricano le forze trasmesse dall'arco;

Piani d'imposta: sono piani posti all'estremità superiore del piedritto, sui quali poggia il primo concio dell'arco;

Raggio dell'arco: raggio del cerchio passante per l'intradosso;

Luce (l) o corda: distanza tra fili interni dei piani d'imposta;

Freccia (f) o monta: distanza tra corda dell'arco e concio di chiave;

Reni dell'arco: sezioni dell'arco inclinate di 30° rispetto all'orizzontale;

Catena: elemento di congiunzione dei piedritti, a volte utilizzato per eliminare la componente orizzontale delle forze trasmesse ai piedritti, contribuendo alla stabilità dell'arco;

La forma dell'intradosso dell'arco dipende dal suo sesto e cioè dal rapporto f/ (l/2). L'arco si dice:

A sesto ribassato se il rapporto <1;

A tutto sesto se il rapporto = 1;

A sesto acuto se il rapporto > 1;

Il sesto, insieme ad altre caratteristiche determinano le varie forme degli archi. L'arco ormai è poco usato perché richiede operazioni laboriose e mani esperte per il disarmo e la messa dei conci. La centina è una struttura in legno che serve per dare forma all'intradosso e sostenere i conci; è semplice per le piccole luci, ma complessa per le luci grandi. La posa in opera dell'arco parte dall'imposta verso il centro e si conclude con la posa del concio di chiave. I conci possono essere in pietra o in mattoni pieni: quelli in pietra vanno tagliati accuratamente mentre quelli in mattoni vanno posati con giunti trapezoidali con la base maggiore verso l'alto. Il disarmo della centina è complesso perché richiede cautela al fine di non causare una distribuzione squilibrata degli sforzi. La piattabanda è un arco ribassato con intradosso rettilineo, ha lo stesso schema statico dell'arco ma si differenzia per la forma dei conci e della loro posa in opera. La piattabanda sostituisce l'architrave disposto a coronamento delle aperture per reggere la parte in muratura sovrastante. Negli edifici antichi era sormontata dal sordino, un arco di scarico che aveva il compito di ridurre le sollecitazioni.

La volta è una struttura che si può immaginare come costituita da tanti archi uniti tra loro allo scopo di coprire un intero locale. La volta è caratterizzata da:

Uno schema statico nel quale i carichi verticali si scaricano sugli appoggi attraverso azioni di mutuo contrasto, dando luogo a forze con componenti orizzontali che sono assorbite da pareti di spessore adeguato o da opere murarie adeguate come i contrafforti e le catene;

La necessità di centinature che possono essere molto complesse;

La forma delle superfici dell'intradosso con veri tipi di curvatura;

Un rilevante peso proprio della costruzione dovuto anche al riempimento dell'estradosso per creare superfici piane per la pavimentazione superiore;

La forma geometrica delle volte dipende dalla forma della pianta o dal livello dei piani d'imposta.

Le volte, come gli archi, non sono più molto usate perché, oltre ad essere complesse pongono vincoli all'ambiente interno condizionando la distribuzione planimetrica dei locali, obbligando a posizionare pareti in corrispondenza dei loro piani d'imposta. Le volte, in base alla loro forma si distinguono in volte semplici e volte composte; le volte semplici hanno forma dell'intradosso regolare, mentre le volte composte hanno superfici d'intradosso ottenute componendo settori di volte semplici. Le volte semplici possono essere: a botte, a bacino e a vela.

Le volte a botte hanno una sez. trasversale costituita da un arco di cerchio (possono essere volte a tutto sesto o a sesto ribassato) o di ellisse, o da più archi (volte policentriche).

Le volte insistono su due lati della pianta che costituiscono il piano d'imposta dell'arco. Le volte a bacino e le volte a vela hanno l'intradosso costituito da superficie sferica: la prime sono impostate su una pianta circolare, le seconde su pianta quadrata o poligonale inscritta nel cerchio di base. Le volte a bacino trasmettono il carico in modo uniforme su tutta la circonferenza dell'imposta, mentre quelle a vela lo concentrano in corrispondenza dei vertici della pianta. I pennacchi sono elementi particolari, mediante i quali si crea un raccordo quando la superficie poligonale, sulla quale è impostata la superficie sferica della volta, è circoscritta al cerchio di base. Se si sezionano la volte composte con due piani verticali passanti per le diagonali si ottengono due coppie di superfici: una coppia di unghie e una di fusi che costituiscono gli elementi generatori delle volte a padiglione e delle volte a crociera. Le volte a padiglione sono generate dall'accostamento di due coppie di fusi derivanti da volte a botte di uguale monta: così esse poggiano con continuità sui quattro lati della pianta. Se la pianta è rettangolare allungata, si realizzano volte a botte con teste di padiglione. Le volte a crociera sono costituite dall'accostamento di due coppie di unghie originate da volte a botte di uguale monta, che concentrano i carichi in corrispondenza dei quattro vertici della pianta: così si realizza l'abbinamento con pilastrini o con colonne che assorbono i carichi verticali. La realizzazione delle volte comporta:

La costruzione della centina

La posa in opera;

Il disarmo della centina;

La costruzione della centina è molto più complessa e onerosa rispetto a quella degli archi, specialmente per le volte composte. La posa in opera dei mattoni avviene disponendoli in corsi diversamente orientati per avere una immorsatura degli elementi e un miglior comportamento della struttura. Per le volte a botte i filari di mattoni possono essere disposti in direzione parallela o perpendicolare all'imposta, in corsi obliqui o a spina di pesce, per avere maggior compattezza. Per le volte a padiglione e a crociera il modo di disporre i mattoni è analogo, ma occorre curare le giunzioni tra superfici elementari costituenti.