ARCHI A REGOLA D’ARTE: due esempi di “ben costruire”

Quarto post della serie sugli ARCHI in pietra o mattoni, relativo a due tipi di archi costruiti a regola d’arte.

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ARCHI A REGOLA D’ARTE: due esempi di “ben costruire”

I costruttori del passato aveano già intuito il comportamento statico di un arco libero o di parete e ovviamente ne avevano osservato i dissesti caratteristici. Studiarono quindi alcune alcune contromisure molto efficienti: per contenere la spinta orizzontale gli antichi Romani adottarono ad esempio gli archi in successione (tipici delle facciate esterne degli anfiteatri), costruirono i pilastri o le colonne alle estremità ben più massicce di quelle centrali o infine rinforzarono i piedritti di muratura con adeguati speroni.

Nel Medioevo si diffuse invece massicciamente l’uso dei contrafforti, uno degli elementi caratterizzanti dell’architettura religiosa gotica e romanica, e delle catene metalliche in corrispondenza delle reni.

Per contrastare i dissesti più ricorrenti vennero inoltre adottati alcuni accorgimenti tecnici estremamente raffinati, come l’arco a ghiera multipla o con le reni rinforzate.

ARCHI A GHIERA MULTIPLA vs rottura a taglio

Come avviamo visto nel terzo post della serie, il dissesto più pericoloso per un arco di parete è il meccanismo di rottura a taglio, che provoca dapprima lo scorrimento verso il basso dei concio in chiave, poi l’estensione ai conci di una vasta porzione dell’arco e infine il collasso dell’elemento.

Il rimedio è costituito dall’arco a ghiera multipla, visibile in numerosi edifici di varia epoca come l’Arco Etrusco di Perugia (III secolo a.C.), il tamburo esterno della cupola del Pantheon (II secolo d.C.), il primo chiostro della basilica di Santo Stefano a Bologna (XII secolo – Foto 1) o il Castello di Fontanellato in provincia di Parma (XV secolo – Foto 2). Non mancano ovviamente attestazioni anche nell’edilizia minore.

Il principio di funzionamento è estremamente semplice: l’arco inferiore funge da centina per quello superiore, con l’unica connessione di un semplice giunto di malta. L’allontanamento delle imposte, una delle cause più comuni per l’innesco di un cinematismo di collasso, genera due diversi meccanismi a rottura: a taglio nell’arco superiore e a flessione con formazione delle tipiche cerniere plastiche in quello inferiore, come si nota molto bene nell’illustrazione a sinistra. Tuttavia, il distacco e la caduta dei conci (o dei mattoni) dell’arco superiore è impedita dall’arco inferiore, lesionato ma sostanzialmente integro.

Se inoltre gli archi sovrapposti sono addirittura tre (o quattro), i margini di sicurezza sono ancora più ampi.

Ovviamente la costruzione di un arco a doppia ghiera richiede alcuni accorgimenti: un adeguato sfalsamento dei giunti tra i conci di ciascuna ghiera in un arco di pietre conce, e l’uso di malta di buona qualità in uno di mattoni.

Spesso questo accorgimento costruttivo si evolve in un raffinato elemento decorativo, come possiamo osservare in questi esempi:

Foto 1 – Secondo chiostro della basilica di Santo Stefano a Bologna (XII secolo): archi a doppia ghiera in mattoni, probabilmente originariamente intonacati.

Foto 2 – Archetto a doppia ghiera di fattura molto rozza in una monofora a sesto ribassato della Rocca Sanvitale a Fontanellato (Parma, probabilmente XV-XVI secolo): la luce molto piccola e i carichi esigui giustificano l’uso di mattoni tagliati a metà disposti per coltello.

Foto 3 – Abbazia di Fontevivo (Parma): arco a sesto acuto a doppia ghiera (probabilmente XIII-inizio XIV secolo). In questo caso la tecnica costruttiva si presenta molto raffinata e l’arco era probabilmente lasciato in vista.
La ghiera inferiore mostra infatti la tipica disposizione a cuneo, abbastanza diffusa nell’edilizia civile medievale e ottenuta con una serie di laterizi speciali appositamente sagomati in modo da comporre, una volta accostati, la forma dell’arco. La ghiera è inoltre arricchita da un rombo in corrispondenza della chiave (probabilmente inciso a scalpello dopo la costruzione dell’arco) e da un motivo frastagliato formato dal lato superiore dei mattoni sagomato a semicerchio. La ghiera superiore, non decorata, è invece costituita da mattoni di costa con il lato lungo sagomato secondo la curvatura del primo arco.

Foto 4 – Archetto a tutto sesto di una monofora medievale ormai tamponata (probabilmente fine XIV-inizio XV secolo). Anche in questo caso l’elemento costruttivo è di grandissimo pregio estetico e costruito a perfetta regola d’arte: i mattoni sono infatti “arrotati”, cioè levigati in superficie, l’arco inferiore mostra la tipica disposizione a cuneo e la ghiera superiore è formata da mattoni di costa appositamente sagomati, dalla curvatura particolarmente accentuata.

Foto 5 – Arco multiplo in una casa a torre trecentesca nel centro storico di Albenga (Savona): ciascun arco principale, dello spessore complessivo di due teste di mattoni, è separato da un sottile archetto di mattoni in foglio. Gli archi sovrapposti sono quindi complessivamente quattro, anche se gli archetti intermedi fungono principalmente da elementi di separazione.
L’arco, sebbene non decorato ha un notevole pregio estetico ed era probabilmente da lasciare in vista.

Foto 6 e 7 – Chiesa di Sant’Agostino a Siena e Torresotto di Porta Nova a Bologna: archi doppi di mattoni con ghiera superiore decorata da motivi geometrici o fitomorfi (XIII secolo).
Questi archi decorati con motivi geometrici (quadrati, rombi, triangoli, trecce e linee a zig zag) o fitomorfi (foglie, fiori, frutta, palmette) sono tipici dell’edilizia del XIII-XIV secolo di numerose città dell’Italia centrale e costituiscono la versione “di pregio” degli archi doppi con ghiera superiore di mattoni di costa. Gli elementi decorativi venivano fabbricati in serie per mezzo di stampi o incisi a scalpello dopo la cottura. La ghiera superiore, più sottile dell’arco inferiore, ha una duplice funzione: statica e decorativa.

Foto 8 – Arco doppio in un edificio medievale di Asti in mattoni e conci di pietra calcarea regolarmente alternati: in questa soluzione compositiva, di grande impatto visivo e tipica dell’architettura medievale astigiana, la decorazione è affidata unicamente alla bicromia dei materiali e al curioso effetto a scacchiera.

Archetti con le RENI RINFORZATE

Passeggiando per Firenze e le zone limitrofe ho notato alcuni archetti molto curiosi, generalmente a sesto molto ribassato e in porte o finestre con luce medio-piccola. L’arco di presenta diviso nettamente in due sezioni: le imposte con uno spessore di due teste di mattoni e la porzione centrale formata da una prima ghiera in mattoni di coltello e un secondo archetto di mattoni in foglio.

Non avendo mai visto nulla del genere in precedenza, ho provato a chiedermi il motivo di questa pratica: l’unica ipotesi plausibile mi sembra la volontà di rinforzare le imposte, cioè proprio i punti in cui si concentrano sia i flussi di compressione, “deviati” dalla presenza dell’arco, sia le spinte orizzontali, e contemporaneamente di non appesantire troppo la struttura.

La seconda ghiera potrebbe invece servire a livellare l’estradosso dell’arco, magari costruito con mattoni di recupero  tendenzialmente irregolari e disomogenei, e a ripartire i carichi in modo più uniforme.