Consolidamenti tradizionali: ARCHI E SOTTARCHI
Quarto e ultimo post sulle tecniche di consolidamento premoderne, questa volta dedicato ai metodi di consolidamento di archi e volte.
Si tratta infatti di elementi costruttivi estremamente diffusi nell’edilizia storica soprattutto sotto forma di portoni, finestre (monofore, bifore e trifore) e orizzontamenti sia nell’edilizia minore che gli edifici monumentali: nei palazzi gentilizi soprattutto medievali e rinascimentali troviamo infatti ampie volte a botte, a crociera o a padiglione; mentre nell’edilizia di tessuto prevalgono le cosiddette volterrane, cioè le volte di mattoni in foglio particolarmente comuni a partire dal XVIII secolo.
Il metodo prevalente si articola in due fasi: la sarcitura delle lesioni con la tecnica dello scuci-cuci e la successiva costruzione di arconi di rincalzo sia nel caso di semplici portali che di vere e proprie volte. Era comunemente utilizzato in tutti i casi, ma risultava particolarmente efficace per i dissesti a taglio in un semplice portale e di rottura a flessione per instabilità del campo centrale di una volta a causa di un carico concentrato asimmetrico: per una loro trattazione approfondita si rimanda a questo post.
In una volta si costruiva una serie di arconi in pietra o mattoni tra loro paralleli. Lo si nota molto bene ad esempio nel Palazzo del Catapano a Bari risalente al X-XI secolo, dove un passaggio con ampia volta a botte in pietra calcarea locale è stato rinforzato con tre archi a tutto sesto in pietre conce (Foto 1), uno centrale e gli altri a ciascuna estremità (Foto 2).
Erano utilizzati sopratutto per rinforzare volte soggette a carichi gravosi oppure di grande luce e gli archi erano talvolta sostituiti da veri e propri setti in muratura, come avviene in una volta a botte a sesto ellittico nei sotterranei del palazzo Contrari Buoncompagni a Vignola (Modena, metà del XVI secolo, Foto 3). Tali archi o setti si dispongono in posizioni ben definite: a distanze regolari nelle volte a botte (Foto 4) e in corrispondenza dei peducci nelle volte a crociera e nelle volte a botte lunettate (Foto 5 e 6). Sono dunque elementi costruttivi dalla funzione analoga ai costoloni delle volte gotiche.
In presenza di gravi dissesti o dopo un terremoto l’intervento era invece concepito come un presidio di emergenza destinato a rimanere in opera definitivamente.
Un caso particolarmente interessante è un passaggio in via delle Cantine a Montepulciano coperto da una sequenza di volte a crociera e a botte a sesto ellittico: una di queste mostra un evidente dissesto a flessione per instabilità del campo centrale dovuta a carichi concentrati asimmetrici, che si manifesta con la tipica perdita di geometria localizzata e con la formazione di una lesione lineare all’intradosso in corrispondenza della cerniera plastica (Foto 7 e 8).
A tale dissesto si è cercato di rimediare con la costruzione di due archi di rincalzo, che si sono però rivelati inadeguati a contrastare l’aggravamento del dissesto, probabilmente perché non sono state modificate le sollecitazioni scatenanti: uno dei due archi mostra infatti una classica rottura a flessione con formazione di tre cerniere plastiche (Foto 8).
É stato quindi costruito un secondo arco di rinforzo sotto al primo, più stretto e apparentemente privo di lesioni (Foto 9 e 10).
Infine in presenza di dissesti molto localizzati gli arconi di rincalzo erano incompleti ed assumevano la forma di veri e propri speroni di rinforzo “interni” con andamento arcuato (Foto 11 – cerchio e freccia blu).
Gli archi non venivano mai ammorsati alle volte preesistenti, ma soltanto rincalzati con zeppe e malta (Foto 12 e 13) per entrare in tensione: il loro compito era infatti ripristinare una curvatura regolare, adeguata al profilo originario della volta e compatibile con la configurazione della struttura deformata.
Lo stesso principio era applicato anche a un arco di parete con rottura a taglio, un caso molto frequente nei portali in pietre conce: la struttura consolidata assumeva quindi il comportamento strutturale di un arco a doppia ghiera, un espediente molto efficace nel contrastare i dissesti a taglio.
Naturalmente la luce del portale originario si riduceva nettamente, ma questo fatto non costituiva un problema, ma anzi un’occasione per adeguare l’edificio a nuove mode.
Questa filosofia di intervento si nota molto bene in un edificio probabilmente medievale nel centro storico di Bari (Foto 14 e 15), in origine dotato di un ampio portale d’ingresso con arco a tutto sesto in pietre conce (Foto 15 – campitura rossa), che venne ristretto una prima volta con la costruzione di un ampio portale manierista con rivestimento a bugnato (Foto 15 – campitura gialla). Un secondo intervento ha invece previsto la realizzazione di un secondo arco, più piccolo e anch’esso in pietre conce (Foto 15 – campitura verde).
Foto 1 – Volta a botte in pietra calcarea rinforzata con archi in pietre conce posti a distanze regolari. Bari, voltone del Palazzo del Catapano (X-XI secolo).
Foto 2 – In una a botte soggetta a carichi molto elevati gli arconi di rinforzo si dispongono a distanze regolari. Bari, voltone del Palazzo del Catapano (X-XI secolo).
Foto 3 – In altri casi gli arconi di rinforzo erano sostituite da veri e propri setti in muratura, come si nota in questa volta a botte a sesto ellittico del palazzo Contrari Buoncompagni a Vignola (Modena, XVI secolo).
Foto 4 – In una a botte soggetta a carichi molto elevati gli arconi di rinforzo si dispongono a distanze regolari, come si nota in questa volta nel centro storico di Siena.
Foto 5 e 6 – Nelle volte a botte lunettate o nelle volte a crociera gli arconi si disponevano invece in corrispondenza dei peducci, come si nota in questa volta nel centro storico di Siena.
Foto 7 – Arconi di rincalzo costruiti nel tentativo di contrastare un dissesto a flessione per instabilità del campo centrale di questa volta a botte a sesto ellittico. Montepulciano (Siena), via delle Cantine.
Foto 8 – Gli arconi di rincalzo non sono stati sufficienti a contrastare pienamente il dissesto a flessione: oltre all’evidente deformazione localizzata (linee rosse) e alla lesione all’intradosso nella mezzeria della porzione deformata (linea blu), si è formata anche una cerniera plastica all’intradosso della chiave di uno degli arconi di rinforzo (linea gialla).
Foto 9 – L’aggravarsi del dissesto a flessione della volta ha richiesto la costruzione di un secondo arco di rinforzo (più sottile) sotto a quello precedente, risultato insufficiente. Montepulciano (Siena), via delle Cantine.
Foto 10 – L’aggravarsi del dissesto a flessione della volta ha richiesto la costruzione di un secondo arco di rinforzo (campitura blu) sotto a quello precedente, risultato insufficiente (campitura gialla).
Foto 11 – Talvolta in presenza di dissesti molto localizzati gli arconi di rincalzo non erano completi ed assumevano la forma di veri e propri speroni di rinforzo “interni” con andamento arcuato, come si nota in questa volta a botte a sesto ellittico (freccia e cerchio rosso).
Foto 12 – Gli arconi di rincalzo non venivano mai ammorsati alla volta preesistente, ma semplicemente rincalzati con zeppe e malta per entrare in tensione, come si nota nella volta a botte a sesto ellittico nel sotterraneo del palazzo Contrari Buoncompagni a Vignola (Modena, XVI secolo).
Foto 13 – Gli arconi di rincalzo non venivano mai ammorsati alla volta preesistente, ma semplicemente rincalzati con zeppe e malta per entrare in tensione, come si nota in questa volta a botte a tutto sesto nel centro storico di Siena.
Foto 14 – Un arco di parete con dissesto a taglio veniva consolidato mediante la costruzione di un secondo arco sotto a quello originario, assumendo il comportamento strutturale di un arco a doppia ghiera. Bari, edificio in centro storico.
Foto 15 – Questo arco di parete rivela ben due interventi successivi: l’arcone originario (campitura rossa) è stato infatti ristretto una prima volta con la costruzione di un portale manierista con rivestimento a bugnato (campitura gialla), che a sua volta è stato consolidato con un secondo arco in pietre conce (campitura verde).
Per approfondimenti sui dissesti di archi e volte e i relativi metodi di consilidamento si veda Giovanni Cangi, Manuale del recupero strutturale antisismico, DEI Tipografia del Genio Civile.