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Archi e volte: forma, resistenza ed equilibrio

La forma e l’equilibrio di archi e volte condizionano profondamente la resistenza di tali tipologie strutturali. Articolo a cura dell’ing. Francesco Marmo

5 Maggio 2020
archi e volte
Ing. Francesco Marmo
Ricercatore di Scienza delle Costruzioni presso il Dipartimento di Strutture per l’Ingegneria e l’Architettura della Università di Napoli "Federico II".

Archi e volte sono elementi caratteristici delle strutture in muratura e fin da tempi antichi hanno reso difficile il compito dei costruttori che affron­tavano i problemi legati alla definizione della loro forma, allo studio del loro equilibrio e alla determinazione della loro resistenza.

Come vedremo, la forma e l’equilibrio di questi elementi sono profondamente correlati e ne determinano in maniera fondamentale la resistenza, più di quanto non avvenga per strutture in calcestruzzo armato, in acciaio o in legno, dove, invece, è il compor­tamento del materiale a condizionare maggiormente la resistenza della struttura.

Questo non deve far pensare che la qualità del mate­riale non influisca affatto sulla resistenza di archi e vol­te. Come vedremo, molti metodi di analisi si basano su ipotesi ben precise che riguardano il comportamento meccanico del materiale.

La muratura è un materiale dal comportamento irregolare e complesso, che non può essere determinato unicamente dalla qualità dei materiali costituenti (blocchi e malte), ma anche dal modo in cui questi sono assemblati, dal loro degrado e da condizioni esterne alla struttura (cedimenti, tempe­ratura, ecc.).

Per questo motivo, i metodi di analisi con più larga applicabilità devono necessariamente basar­si su ipotesi semplici e di facile verificabilità. Ciò non esclude che esistano metodi più efficienti ed accurati per la soluzione di problemi specifici, che però sono dif­ficili da applicare al di fuori del loro particolare ambito.

Per meglio comprendere in che modo la forma e l’equi­librio sono determinanti per la resistenza di archi e volte è opportuno illustrare i concetti su cui si basa l’analisi di questi elementi strutturali.

Nel fare questo, seguirò, per comodità, l’ordine cronologico con cui questi con­cetti sono stati compresi. Il mio intento non è quello di tracciare lo sviluppo storico dei metodi di analisi, ma di introdurre con ordine i principi su cui essi si basano. […]

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