Download - Archi e volte
ARCHI – VOLTE- PIATTABANDE
L’ARCO , LA VOLTA E LA PIATTABANDA sono stati molto utilizzati
nelle opere architettoniche ed edilizie del passato. Oggi è
frequente trovarli nelle ristrutturazioni edilizie e nei restauri di
vecchi edifici.
Archi e volte Ninni 20012
L’ arco è formato da elementi
detti conci che lavorano a
compressione per mutuo
contrasto. I conci scaricano la
loro azione sui piedritti o spalle. I
piedritti ricevono una spinta
inclinata che tende a spostarli
verso l’esterno.
La volta è formato
dall’accostamento di tanti archi fino
a coprire uno spazio. Anche nella
volta tutti gli elementi lavorano a
Nomenclatura volta a botte (1) chiave
di volta; (2) cuneo; (3) estradosso; (4)
piedritto; (5) intradosso; (6) freccia; (7)
corda; (8) rinfianco.
L’ ARCO
VOLTAvolta tutti gli elementi lavorano a
compressione per mutuo contrasto.
Spingono i pesi, a seconda del tipo
di volta, verso i muri laterali della
costruzione o sui pilastri.
PIATTABANDA
La piattabanda è un arco ribassato
fino ad ottenere un intradosso
rettilineo orizzontale . Lavora come
un arco ma si differenzia da questo
per la forma dei conci e per la loro
posizione.
NOMENCLATURA E PARTI
COSTITUENTI L’ ARCO
Si individuano i seguenti elementi:
intradosso: la superficie che limita inferiormente l'arco
estradosso: la superficie che limita superiormente l'arco
spessore: la distanza tra intradosso ed estradosso
larghezza: la distanza tra le fronti
fronti: le due superfici verticali che limitano l'arco anteriormente e posteriormente
piani d'imposta: le superfici da cui ha inizio la costruzione dell'arco
conci di imposta: posti a circa 30° dal diametro dell’arco.
conci intermedi: posti tra i conci di chiave e quelli di imposta
conci di controchiave: posti ai lati del concio di chiave
concio di chiave : posti alla sommità dell’arco
piani alle reni: sono i piani inclinati di circa 30° rispetto al piano orizzontale passante per il centro dell'arco (che non
necessariamente coincide con il piano d'imposta)
luce (o corda): è la distanza tra i due piedritti. In altre parole è la distanza minima tra i due punti di appoggio dell'arco.
freccia (o saetta, o monta): è la distanza massima tra l’intradosso ed il piano d’imposta dell’arco.
raggio dell’arco: raggio del cerchio che disegna per l’intradosso.raggio dell’arco: raggio del cerchio che disegna per l’intradosso.piedritti o spalle: elementi verticali su cui scaricano le forze trasmesse dall’arco.
LA CONFORMAZIONE DELL’ARCO
Dipende dal sesto cioè dal rapporto tra A sesto ribassato
A tutto sesto con f:l/2 = 1
cioè dal rapporto tra la freccia e la metà dell’arco.
A sesto ribassato con f:l/2 < 1
A sesto acuto con f:l/2 > 1
-a tutto sesto o pieno centro, quando la sua curva è unasemicirconferenza
-a sesto ribassato (a monta depressa)-policentrico ribassato e policentrico rialzato-a sesto acuto-ellittico-parabolico-tudor-fiammeggiante o inflesso-a ferro di cavallo-lobato-rampante, quando appoggia su piani d'imposta di diversa altezza-zoppo
La tipologia di arco èdeterminata anche dai centri geometrici di costruzione; quelli di maggior importanza sono:
TIPI DI ARCO
-zoppo
COSTRUZIONE DELL’ARCO
L’arco si costruisce con la centina ossia una struttura provvisoria in legno atta a sostenere i conci e dare forma all’intradosso dell’arco. I conci si posizionano a partire dall’imposta verso il centro. In alto si posiziona il concio di chiave. I conci possono essere di pietra tagliata specificamente per ogni concio oppure in mattoni pieni con malta a spessore variabile tra intradosso ed extradosso.variabile tra intradosso ed extradosso.Il disarmo della centina deve avvenire in modo graduale per dare il tempo agli elementi di assestarsi e assorbire in modo equilibrato lo scarico dei pesi
La struttura dell’arco deve lavorare
a compressione in tutte le sue
parti. Ciò avviene se la linea delle
pressioni è compresa, in tutti gli
elementi o conci, dentro il terzo
medio. Nei casi in cui la linea delle
pressioni è esterna si adotta un
arco a sezione variabile : spessore
minore in chiave e maggiore
all’imposta.
STATICA DELL’ARCO
all’imposta.
Anche la spalla deve lavorare a
compressione : la risultante di tutti
i carichi deve essere all’interno del
terzo medio della base. Per creare
condizioni ottimali si ricorre a
contenere la componente
orizzontale della spinata con una
catena. Nelle cattedrali si
costruivano guglie, pinnacoli,
contrafforti e archi rampanti per
contenere verticalizzare la spinta.
Particolare attenzione va posta al
momento del disarmo della
centina
Sistemi impiegati per ottenere un
abbassamento graduale della
Centina: sacco pieno di sabbia (A),
Martinetto (B) e cunei di legno (C ).
A
BC
Notre-Dame di Paris
Abbazia di Bath - Inghilterra
Notre-Dame
de Strasburgo
CONTRAFFORTI-PENNACCHI-GUGLIE ..
Monastero di Batalha - Portogallo
Cattedrale di Solisbury
Inghilterra
s
R
P
S = Spinta
P = Peso contrafforte
R = Risultante
PARTI COSTITUENTI UNA CHIESA GOTICA
PARTI STRUTTURALI DI UN EDIFICIO GOTICO
PARTI STRUTTURALI DI UN EDIFICIO GOTICO
Cattedrale di Chartres
Francia
PIATTABANDA
E’ per certi versi un arco anomalo: tutti gli elementi devono lavorare a compressione.
Le piattabande possono essere di pietra o mattoni.
Possono essere realizzati con sistemi più semplici detti all’italiana o più complessi detti alla francese . La piattabanda
può essere sormontata da un arco di scarico. La piattabanda non richiede la predisposizione di una centina particolare
ma semplicemente l'impiego di un robusto asse di legno come supporto provvisorio.
La luce, normalmente, non supera il metro e mezzo e le configurazioni più usuali hanno un rapporto fra raggio e
luce compreso tra 1 e 2. I conci di una piattabanda sono disposti a raggiera come quelli di un arco (e pertanto essa
spinge sulle spalle); tuttavia l’intradosso e l’estradosso della piattabanda sono piatti come quelli di un architrave.
Nelle figure 1,2,3 sono riportati
esempi di piattabande semplici
e complesse adatte per costruzioni
in pietra
ESEMPI DI PIATTABANDE
Semplice, con arco di scarico,
in pietra e in mattoni.
LE VOLTE
La struttura della volta è simile a quella dell’arco.
La volta infatti non è altro che la proiezione
spaziale dell’arco. Si caratterizza per:
I carichi si scaricano sugli appoggi o sui muri
attraverso un mutuo contrasto. Le azioni sono
obblique ed ammettono una componente
orizzontale per cui si ha necessità di avere, forti
spessori dei muri oppure inserire catene che
assorbono le componenti orizzontali di spinta o
prevedere contrafforti di rinforzo e guglie che
verticalizzano la risultante dei carichi. Le centine
possono essere complesse.
Semplici: superficie di intradosso
geometricamente lineare cilindrica o sferica.
Le volte semplici possono essere a botte, a
bacino e a vela.
Composte : si ottengono componendo parti di
volte semplici oppure si ottengono dalla
intersezione di volte semplici. Le volte
complesse possono essere a padiglione o a
crociera.
VOLTE A BOTTE
Sulla base della retta
direttrice può essere:
semicircolare (a tutto sesto),
policentrica, ellittica e a
sesto acuto.
A seconda del piano di
imposta può essere: retta ,
obliqua , rampante, zoppa
NOMENCLATURA DELLE PARTI
COSTITUENTI UNA VOLTA E
LORO COLLOCAZIONE
La cupola comune è una volta
semplice detta volta a bacino. Può
essere: semisferica (a), rialzata (b),
a calotta (c ) e a vela (d) ottenuta
sezionando la cupola con quattro
piani verticali.
Le volte composte ottenute dalla
intersezione di altre volte e piani
sono tantissime. Le più comuni
VOLTE E CUPOLE
sono tantissime. Le più comuni
sono: volta a crociera e a
padiglione.
La volta a crociera è formata da 4
unghie, la volta a padiglione è
formata da 4 fusi.
La resistenza dipende dalla
forma geometrica della volta
e dalla tessitura, cioè da come
sono disposti gli elementi.
Fusi ed unghie
Ricavate dalla intersezione di
una volta a botte tagliata da
piani verticali passanti per le
diagonali della pianta
Volta a botte con lunette e a
testa di padiglione.
Cupola impostata su
pennacchi ossia su porzioni
di volta a vela.
La cupola è raccordata con i
pennacchi attraverso una
fascia cilindrica detta
tamburo. Completa la cupola
la lanterna.
Teatro di Sidney – J.Utzon
Cupola ribassata del palazzetto dello sport di
Roma (a), (d), volta a doppia curvatura (c ),
(d), volta iperboloide (e)
VOLTE MODERNE
Volte paraboloidi. F.
Candela
COSTRUZIONE DELLE VOLTE
Si seguono tre fasi:
Formazione della centina: è molto laboriosa specie per le volte complesse in quanto si
devono realizzare superfici a doppia curvatura deformabili e sicure.
Posa in opera della volta: avviene disponendo gli elementi orientati in modo opportuno
per ottenere un buon mutuo contrasto e aumentare la resistenza della struttura.
Disarmo della centina: va effettuata con molta cura in modo da consentire
l’assestamento di tutta la volta ed evitare cedimenti differenziati.
AD ESEMPIO NELLE VOLTE A BOTTE, PADIGLIONE E CROCIERA I
FILARI DI MATTONI POSSONO ESSERE DISPOSTI IN MODI DIVERSI :FILARI DI MATTONI POSSONO ESSERE DISPOSTI IN MODI DIVERSI :
Paralleli all’imposta Perpendicolari all’imposta In corsi obliqui A spina di pesce
DISPOSIZIONE DEI
MATTONI NEI VARI
TIPI DI VOLTA
POSA IN
OPERA DI
VOLTA CON
MATTONI
Paralleli al piano di imposta –
a corsi obliqui – a spina di pesce
TIPOLOGIA DI CENTINE E TIPO DI VOLTA
ESEMPI di tipo di
centine per archi e
volte.
Intelaiature e
sostegno delle volte
e archi con centine
in legno (a ), (b), (c ).
Centina per volta a
botte (d), centina botte (d), centina
per volta a
padiglione (e),
Centina per volta a
crociera (e).
VOLTA A BOTTE : I NODI
STATICI FONDAMENTALI
GLI ELEMENTI DI UNA CENTINA
PER ARCHI E VOLTE