Corso di Laura in Ingegneria Edile Architettura Corso di Architettura Tecnica 2 Prof. Enrico Quagliarini Presentazione a cura dell Ing.

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2 I SISTEMI MURARIA DI IN Architrave Tetto inclinato (arco acuto) Arco

3 Chiave Estradosso MURARIA DI IN Concio Intradosso Imposta Freccia o Monta 30 Reni Piedritto Luce o Corda

4 DELLE Tra le volte distinguiamo le volte semplici che sono strutture ottenute mediante la traslazione o la rotazione di archi e le volte composte ottenute tramite l intersezione di volte. MURARIA DI IN Estradosso Freccia Lunetta Intradosso Imposta Luce Piedritto

5 MURARIA DI IN Il sesto Sesto: Rapporto esistente tra la freccia e la semicorda.

6 Gli archi in pietra concia Arco circolare a cunei: è caratterizzato da conci regolari di dimensioni ottimali e identiche. L insieme, amontaggio avvenuto, si autosostenta per contrasto reciproco fra i conci. MURARIA DI IN Bugnato dell arco non si collega a quello dei filari realizzati i con materiali diversi. i Bugnato dell arco non si collega a quello Bugnato dell arco si collega a quello dei dei filarii filarii grazie alla conformazione pentagonale dei conci. Arco a ghiera multipla: utilizzato per grandi archi, quando lo spessore dei conci poteva essere notevole, in questo modo si diminuisce il peso dei conci.

7 MURARIA DI IN Gli archi in piccoli elementi Arco in mattoni cotti: è realizzabile solo per l effetto del legante di malta. Arco in muratura listata: è realizzabile solo per l effetto del legante di malta, si alternano elementi in mattoni e elementi lapidei. Arco in pietre solo sbozzate: è realizzabile solo per l effetto del legante di malta.

8 MURARIA DI IN Gli archi in conglomerato Il conglomerato era usufruibile solo a condizione che si riuscisse a dargli una carenatura, perciò le opere concrezionali venivano eseguite a settori, cioè a strati. Erano costituiti da conci in conglomerato, confinati da involucri di mattoni cotti.

9 MURARIA DI IN LE Tipologie per forma Volte semplici ABOTTE Ha geometria cilindrica, è estrusione di un arco lungo una linea detta direttrice. Volta a botte retta Volta a botte semicircolare A VELA (anche a bacino o a catino) Si ottiene con una direttrice a forma di arco. Voltaavelaquadrata dall estradosso Volta a vela quadrata dall intradosso

10 MURARIA DI IN LE Tipologie per forma Volte composte A CROCIERA È data dall intersezione di due volte a botte (di solito perpendicolari tra loro). Volta a crociera quadrata dall estradosso A PADIGLIONE Volta a crociera quadrata dall intradosso È data dall intersezione di due o più volte a botte. Volta a padiglione quadrata dall estradosso Volta a padiglione quadrata dall intradosso Volta a padiglione rettangolare Volta a crociera rettangolare Volta a botte con testa di padiglione Atre piante

11 LE Tipologie per forma Volte composte MURARIA DI IN Volta a vela lunettata Volta a schifo o a specchio Volta a botte lunettata Volta a schifo lunettata

12 LE Tipologie per forma Le cupole Le cupole sono volte a impianto centrale la cui peculiarità è quella di essere predisposte p per mostrare non solo intradosso. Ma anche l estradosso, per cui vengono dette volte estradossate. MURARIA DI IN Antecedenti Forme elementari Rotonde Rialzate Ovaloidi A fusi e fascioni Ondulate (polilobate) A spicchi Inflesse A doppio involucro

13 MURARIA DI IN LE Apparecchiatura muraria Apparecchio ad assise orizzontali: è quello in cui ogni pezzo ha il letto di posa orizzontale. Apparecchio per volte in conglomerato: la muratura costituisce is la gabbia di contenimento del materiale concretizio e allo stesso tempo la sua ossatura.

14 MURARIA DI IN LE Apparecchiatura muraria Apparecchio per volte in mattoni: i mattoni vengono disposti in filari seguono il profilo della volta secondo una spezzata. A BOTTE che Afilari secondo la diagonale Secondo la direttrice A filari rettilinei

15 MURARIA DI IN LE Apparecchiatura muraria A BOTTE A spina di pesce (Inclinazione i di 45 ) A coda di rondine(inclinazione di 45 )

16 MURARIA DI IN LE Apparecchiatura muraria A PADIGLIONE Filari secondo le generatrici Apparecchio misto A disposizione diagonale (45 )

17 MURARIA DI IN LE Apparecchiatura muraria A CROCIERA Filari secondo le generatrici Apparecchio raccordato Peduccio Disposizione diagonale

18 MURARIA DI IN LE Apparecchiatura muraria A VELA Apparecchio a filari circolari Apparecchio a archetti verticali diagonali

19 MURARIA DI IN LE IN (dette anche in canna e gesso) Sistema costruttivo povero, Centina realizzato con materiali di basso pregio. Intonaco (prevalentemente di gesso) Tamboccio Stuoiato t di canne

20 MURARIA DI IN LE IN (dette anche in canna e gesso) LE CENTINE LIGNEE Compongono l orditura principale; Sono travi di cm; Sono costituite con l accoppiamento chiodato di più tavole di forma irregolare e di altezza diversa; Sono realizzate con legno di scarsa qualità e quindi con basse caratteristiche meccaniche. Centina Direzione principale (D1) Stuoiato di canne Fascio di 4 canne Canne affiancate con andamento sinosoidale Direzione ortogonale Stuoiato di canne

21 MURARIA DI IN LE IN (dette anche in canna e gesso) L ORDITURA SECONDARIA I TAMBOCCI Fungono da collegamento ortogonale tra le centine; Sono chiodati alle centine o messi a contrasto; Aumentano punti di sostegno dello stuoiato; Sono realizzati con legno di scarsa qualità e quindi con basse caratteristiche meccaniche. I PANCONCELLI Servono per spezzare luce dei tambocci; Aumentano punti di sostegno dello stuoiato; Sono chiodati ai tambocci o messi a contrasto; Sono realizzato con legno di scarsa qualità e quindi con basse caratteristiche meccaniche. Panconcelli Tamboccio Centina Direzione principale (D1) Stuoiato di canne Fascio di 4 canne Canne affiancate con andamento sinosoidale Direzione ortogonale Stuoiato di canne

22 MURARIA DI IN LE IN (dette anche in canna e gesso) LE CHIODATURE Centina Chiodi Chiodi Canne Malta Finitura Ribattuti A testa larga Ribattuti a sostenere più canne Centina Tamboccio Chiodi obliqui Obliqui o alla traditora

23 MURARIA DI IN LE IN (dette anche in canna e gesso) LO STUOIATO Canne di grosso diametro (Φ=25-30 mm) spezzate longitudinalmente in due o quattro parti; Canne di piccolo diametro intere (Φ=5 mm circa). Intrecciate a mo di stuoiato Direzione principale (D1) Stuoiato di canne Fascio di 4 canne Canne affiancate con andamento sinosoidale Centina Direzione ortogonale Stuoiato di canne Affiancate Collegamento alla struttura lignea con fil di ferro.

24 MURARIA DI IN LE IN (dette anche in canna e gesso) L INTONACO Malta di calce e gesso applicata in più strati fino 2-3 cm di spessore; Primo strato solo gesso per irrigidire lo stuoiato al fine della successiva stesura dell intonaco; Strati successivi in malta di gesso e calce (proporzioni 35-40% gesso e 60-65% calce); Inerti di pezzatura media e fine per facilitare la stesura della malta. Chiodi Centina Chiodi Canne Malta Finitura

25 MURARIA DI IN LE IN (dette anche in canna e gesso) L INTRADOSSO AFFRESCATO

26 MURARIA DI IN LE IN (dette anche in canna e gesso) Volte semicircolari Volte a botte Cupole Lunette Volte a crociera

27 LE IN (dette anche in canna e gesso) MURARIA DI IN Volte a bassa curvatura No resistenza per forma Flessione Necessità sospensioni sio i

28 MURARIA DI IN LE IN (dette anche in canna e gesso) In legno In acciaio

29 MURARIA DI IN LE IN Fenomeni di degrado Infiltrazioni d acqua Causano il degrado delle strutture lignee, la marcescenza dello stuoiato e il rigonfiamento dell intonaco ricco di gesso provocando il danneggiamento delle superfici intradossali di affrescate o stuccate. Distacco tra gli elementi Causato da difetti intrinseci di costruzione o da interventi invasivi o dalla perdita di efficacia dei presidi esistenti (in particolare delle sospensioni). Le principali conseguenze sono gli abbassamenti differenziali tra le centine che provocano la perdita di forma della struttura a causa della rididistribuzione dei pesi. Riscaldamento interno La differenza di temperatura fra intradosso e estradosso provoca la condensazione del vapore acqueo, provocando gli stessi fenomeni dell infiltrazione di acqua. Inoltre il maggiore contenuto d acqua aumenta la capacità soprattutto dello stuoiato di assorbire il particolato atmosferico, per cui sono visibili all intradosso i graticci delle centine.

30 MURARIA DI IN GLI ARCHI E LE La costruzione Si parte dal piano di imposta, procedendo verso la sommità, l ultimo concio è il concio di chiave. Per sostenere la volta durante la costruzione e per conferire la curvatura voluta è necessaria un armatura costituita per lo più da centine in legno.

31 MURARIA DI IN GLI ARCHI E LE La costruzione Si parte dal piano di imposta, procedendo verso la sommità, l ultimo concio è il concio di chiave. Per sostenere la volta durante la costruzione e per conferire la curvatura voluta è necessaria un armatura costituita per lo più da centine in legno.

32 MURARIA DI IN L arco è sottoposto ad azioni verticali di peso (peso proprio p e peso portato) e grazie alla sua conformazione trasmette queste forze ai piedritti verticali con direzioni inclinate, ogni elemento dell arco è sollecitato solo a compressione. Al centro, nel concio di chiave arrivano forze uguali e opposte, per cui l arco è caratterizzato dal mutuo sostegno delle due parti simmetriche L arco non è altro che una fortezza causata da due debolezze imperochè l arco negli edifici è composto di due quarti di circulo, i quali quarti circuli ciascuno debolissimo per sé desidera cadere e oponendosi alla ruina l uno dell altro, le due debolezze si convertono in un unica fortezza (Leonardo da Vinci)

33 Un arco in muratura o in pietra (materiali anelastici che non resistono a trazione) può sopportare solo carichi cha abbiano una funiculare delle forze (e quindi una linea di pressione) interna alle sezioni resistenti, cioè la linea di pressione deve essere contenuta nel terzo medio della sezione. P 5 P 6 5 MURARIA DI IN P 5 R 6 =S P4 P3 P 1 P 2 P 2 P 1 H R 1 R 2 P 3 R 3 P 4 R 4 R 5 R 6 H P 6

34 MURARIA DI IN Dipende dalla conformazione delle volte; valgono in generale i principi degli archi. A BOTTE A CROCIERA A PADIGLIONE A VELA

35 MURARIA DI IN La chiesa della Scopa di Ascoli Piceno

36 MURARIA DI IN Ribaltamento di Ribaltamento di 2 Rotazione dei un piedritto piedritti piedritti

37 MURARIA DI IN Sezione dei piedritti deve essere sufficiente a contrastare la spinta dell arco. Come fare quando la sezione è insufficiente? Eliminazione della spinta (Inserimento di catene) Principio delle resistenze passive (o delle masse inerti) Principio delle resistenze attive (o delle controspinte)

38 MURARIA DI IN Eliminazione della spinta Si pone in opera un tirante che collega le due estremità dell arco o all imposta o all altezza altezza delle reni. Il tirante assorbe la spinta dell arco sui piedritti lavorando così a trazione, per cui è realizzato per lo più in acciaio.

39 MURARIA DI IN Principio di resistenza passiva Opporre alla spinta la resistenza passiva di masse inerti. 1) Aumentare il peso del piedritto: a) Costruirlo con materiale con alto peso specifico; b) Sovrapporre al piedritto masse inerti. 2) Contrafforti o speroni. Pinnacolo Contrafforti S S S P materiale con alto peso specifico materiale con alto peso specifico R 1 R 2 P 2 S P 1 P 2 S materiale con alto peso specifico R 2 è più vicino alla verticale rispetto a R 1. S P 1 S P 2 P 1 P 2 R 2

40 Principio di resistenza passiva - Esempi MURARIA DI IN

41 Principio di resistenza passiva Il caso del Pantheon MURARIA DI IN Il Pantheon è caratterizzato da una grande cupola, la quale si appoggia senza raccordi direttamente a un cilindro in muratura, che ne sopporta le sollecitazioni, in particolare la spinta orizzontale, grazie alla sua imponente massa. Per far si che le spinte fossero il più contenute possibile era necessario alleggerire la struttura; per farlo furono utilizzati due diversi espedienti: 1) La cupola è cassettonata; 2) I materiali utilizzati; salendo verso l alto questi sono sempre più leggeri: si passa dal calcestruzzo con scaglie di mattoni del primo strato, dal calcestruzzo con scaglie di tufo per gli stari intermedi, fino al calcestruzzo miscelato a lava vulcanica dell ultimo strato.

42 Principio di resistenza passiva Il caso di Santa Maria del Fiore di Firenze La Cappella di Santa Maria del Fiore di Firenze è uno dei maggiori esempi di cupola a costoloni caratterizzati da tamburo, profilo rialzato e lanterna di cui MURARIA DI si trovano numerosissimi importanti IN esempi (tra i quali San Pietro a Roma). Il sistema costruttivo è una particolare applicazione del principio delle resistenze passive in alcune zone scelte in fase di progettazione e svuotando il resto della massa muraria. Per incanalare la spinta delle volte in precisi punti scelti a tavolino, le volte vengono apparecchiate con costoloni di sezione maggiore rispetto al resto della cupola.

43 Principio di resistenza attiva Opporre alla spinta un ulteriore spinta in direzione opposta (controspinta). MURARIA DI IN Archi uguali poggianti su piedritti esili Le spinte orizzontali (se gli archi sono uguali e ugualmente caricati) sono uguali e opposte e dunque si contrastano, sul piedritto gravano solo forze verticali.

44 MURARIA DI IN Principio di resistenza attiva Archi rampanti

45 Principio di resistenza attiva - Esempi MURARIA DI IN

46 MURARIA DI IN Principio di resistenza attiva Semicupole laterali Le Semicupole oltre a svolgere il ruolo di catini di copertura, sono elementi capaci di contrastare le strutture spingenti. Le cupole sono realizzate con materiale leggero, le spinte delle semicupole laterali contrastano la spinta della cupola centrale e le riportano ai più spessi muri esterni, ai quali sono addossati anche dei contrafforti. Mausoleo di Santa Sophia - Costantinopoli

47 Bibliografia MURARIA DI Caleca Luigi,, Architettura Tecnica,, Edizioni Flaccovio, 2004; IN Doglioni Francesco e Mazzotti Paola (a cura di), Codice di pratica per gli interventi di miglioramento sismico nel restauro del patrimonio architettonico - Integrazioni alla luce delle esperienze e nel territorio i marchigiano, i Regione e Marche, 2007; Mandolesi Enrico, Edilizia. Le chiusure orizzontali, Edizioni UTET, 1991; Marganig Luigi,, Archi e volte in muratura,, Edizioni Lussografica, 2009; Quagliarini Enrico e D Orazio Marco, Recupero e conservazione di volte in camorcanna. Dalla regola dell arte alle tecniche d intervento, to Edizionii Alinea, 2006.

48 MURARIA DI IN Fonti delle immagini Slide A cura dell autore 4 t it/ / l Slide 3 A cura dell autore Slide 4 A cura dell autore Slide 5 Andil - Sezione produttori laterizi faccia a vista. Architravi, archi e piattabande, volte. Slide html slide i l fi i i h h l Margani Luigi, Archi e volte in muratura, Edizioni Lussografica, Slide Margani Luigi, Archi e volte in muratura, Edizioni Lussografica, Slide 9 A cura dell autore Slide A cura dell autore Margani Luigi, Archi e volte in muratura, Edizioni Lussografica, 2009 Slide Margani Luigi, Archi e volte in muratura, Edizioni Lussografica, 2009 Slide Margani Luigi, Archi e volte in muratura, Edizioni Lussografica, 2009 Slid 13

49 MURARIA DI IN Fonti delle immagini Slide Margani Luigi, Archi e volte in muratura, Edizioni Lussografica, 2009 Slide Margani Luigi, Archi e volte in muratura, Edizioni Lussografica, Slide Margani Luigi, Archi e volte in muratura, Edizioni Lussografica, Slide Margani Luigi, Archi e volte in muratura, Edizioni Lussografica, Slide Margani Luigi, Archi e volte in muratura, Edizioni Lussografica, Slide Margani Luigi, Archi e volte in muratura, Edizioni Lussografica, t t /2009/10/ i t l bb i l Slide Margani Luigi, Archi e volte in muratura, Edizioni Lussografica, 2009 Slide 20 A cura dell autore Slide 21 1 A cura dell autore 2 Quagliarini Enrico e D Orazio Marco, Recupero e conservazione di volte in camorcanna. Dalla regola dell arte alle tecniche d intervento, Edizioni Alinea, Slide 22 A cura dell autore Slide A cura dell autore 3 Quagliarini Enrico e D Orazio Marco, Recupero e conservazione di volte in camorcanna. Dalla regola dell arte alle tecniche d intervento, Edizioni Alinea, 2006.

50 MURARIA DI IN Fonti delle immagini Slide 24 A cura dell autore Slide Quagliarini Enrico e D Orazio Marco, Recupero e conservazione di volte in camorcanna. Dalla regola dell arte alle tecniche d intervento, Edizioni Alinea, A cura dell autore Slide 26 1 A cura dell autore Quagliarini Enrico e D Orazio Marco, Recupero e conservazione di volte in camorcanna. Dalla regola dell arte alle tecniche d intervento, Edizioni Alinea, Slide 27 1 Quagliarini Enrico e D Orazio Marco, Recupero e conservazione di volte in camorcanna. Dalla regola dell arte alle tecniche d intervento, Edizioni Alinea, Slide 28 1 Quagliarini Enrico e D Orazio Marco, Recupero e conservazione di volte in camorcanna. Dalla regola dell arte alle tecniche d intervento, Edizioni Alinea, A cura dell autore Slide Quagliarini Enrico e D Orazio Marco, Recupero e conservazione di volte in camorcanna. Dalla regola dell arte alle tecniche d intervento, t Edizioni i i Alinea, A cura dell autore Slide costruzione_volta.jpg Slide _01_i.jpg centinatura_volta.jpg asp Slide 32 A cura dell autore Slide 33 A cura dell autore

51 MURARIA DI IN Fonti delle immagini Slide 34 A cura dell autore Slide 35 A cura dell autore Slide Doglioni Francesco e Mazzotti Paola (a cura di), Codice di pratica per gli interventi di miglioramento sismico nel restauro del patrimonio architettonico - Integrazioni alla luce delle esperienze nel territorio marchigiano, Regione Marche, eriaedi tor i to egli archi esempio html Slide Mandolesi Enrico, Edilizia. Le chiusure orizzontali, Edizioni UTET, 1991 Slide A cura dell autore 4 Slide 39 A cura dell autore Slide Slide dei.html iht 2 Margani Luigi, Archi e volte in muratura, Edizioni Lussografica, 2009 Slide p p Slide 43 A cura dell autore

52 MURARIA DI IN Fonti delle immagini Slide Slide Slide