La volta a crociera.
Gli sforzi di trazione e compressione che reggono tutte le strutture.
Nei numeri precedenti, come gli sforzi di trazione e compressione si distribuiscono in tipologie strutturali come archi e cupole, in questa terza ed ultima parte la trattazione sarà relativa al comportamento di volte e capriate.
La volta a crociera introdotta come elemento idoneo a coprire le navate delle grandi cattedrali a partire dall’architettura Romanica (circa X secolo) fino a raggiungere la sua massima espressione stilistica nell’architettura Gotica (XII – XIV secolo) rappresenta una sintesi di arte, nella sua concezione strutturale; architettura, nella funzione e rapporto dei volumi che delimita; tecnologia, nella applicazione di tecniche e tecnologie costruttive con mattoni o materiali lapidei (tali tecniche e tecnologie ormai perse nella memoria e nell’insegnamento).
La volta a crociera risolve brillantemente un problema funzionale (è solo questo lo scopo dell’architettura e dell’ingegneria strutturale; o dovrebbe esserlo!) che è quello di coprire grossi spazi scaricando i pesi in punti singolari (pilastri) senza impedire il libero movimento delle persone che potrebbe essere causato ad esempio dall’uso di setti o pareti in muratura, Figura 1.
La volta a crociera è sicuramente più complessa di una semplice volta a botte, che può essere immaginata come una successione di archi appoggiati sui due muri laterali, sia dal punto di vista tecnologico che strutturale. Per capirne il funzionamento strutturale potremmo immaginare semplicemente e in maniera approssimata la volta a crociera (ottenuta dall’intersezione di due volte a botte ortogonali) come costituita da 6 archi: i 2 diagonali e i 4 frontali (o timpani), Figura 1a. Questi6 archi si comportano come dei normali archi analizzati già in precedenza e quindi scaricano i carichi sui pilastri con delle forze di compressione (puntoni) ed alla base trasmettono delle spinte, Figura 1b.
Il problema della spinta è stato già ampiamente trattato insieme a tutti gli elementi strutturali inventati per il suo assorbimento: contrafforti, arco rampante, catena, ecc., e nulla è da aggiungere in merito.
Le volte a crociera sono autoportanti una volta risolto il problema della spinta, ma i capomastri romanici e gotici vollero enfatizzare il ruolo statico ed estetico degli archi diagonali e dei timpani mediante la realizzazione di nervature sottosporgenti (o costoloni) in genere realizzate con materiale diverso rispetto a quello della volta e di diverso colore.
Il ruolo delle nervature è stato molto dibattuto tra chi ne contestava la funzione statica degradandole al ruolo di semplici orpelli e chi invece affidava ad esse la massima parte della capacità portante della volta a crociera. Secondo il mio parere entrambe le ipotesi possono essere vere dipende dalla tecnologia di esecuzione della volta a crociera: se la nervatura è un elemento inserito successivamente al completamento della volta in muratura allora è chiaro che essa non è altro che un elemento decorativo, ma se la nervatura è voluta ed inserita all’interno dell’organismo strutturale all’atto della sua costruzione essa assorbe la maggior parte dei carichi. Uno splendido esempio [...]
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