venerdì 8 agosto 2014

EDILIZIA E ARCHITETTURA - L'ARCO (The architecture and construction))



 L'Arco del Trionfo - Parigi


  
Il primo elemento utilizzato nelle opere edili fu l'architrave costituito da una trave orizzontale che poggia su due sostegni, detti piedritti, che svolgono la funzione di colonne portanti. Serviva a delimitare porte e finestre e non consentiva la copertura di larghi spazi. Gli ambienti erano angusti, vi poteva filtrare una luce scarsa, e molte colonne erano impiegate per sostenere le coperture. Questo tipo di architettura poteva essere adatto a templi o a monumenti funebri, in cui l'atmosfera creata, più o meno misteriosa, era consona alla pratica dei culti.
Gli Egiziani e i Greci portarono al massimo grado di grandiosità le costruzioni con architrave. L'esempio più significativo è rappresentato dal Partenone, ad Atene. Ma in seguito l'architettura subì un fondamentale mutamento, quando i Romani svilupparono il principio dell'arco e ne estesero l'uso. Si poterono così realizzare grandi edifici, i cui spazi erano ampi e più sfruttabili che in passato.
Le città romane erano più vaste di quelle che le avevano precedute, e ciò aumentava il pericolo della diffusione di malattie, soprattutto quelle trasmesse dall'acqua.
In passato, l'acqua veniva attinta da ruscelli, in prossimità degli abitati, che servivano anche a smaltire i rifiuti. Questo sistema, che poteva andare bene per piccoli villaggi, non era adatto alle principali città romane, che ebbero perciò bisogno di apposite forniture d'acqua. 
Vi si provvide con la costruzione degli acquedotti, che fornivano acqua potabile salvaguardando la salute degli abitanti. Gli acquedotti attraversavano le valli grazie ad ampie arcate, alte fino a 40 metri, e di solito giungevano in città coprendo gli ultimi chilometri su archi, per poter rifornire tutte le zone dell'abitato.



Ponte di Alcantara in Spagna



    
Gli ingegneri romani applicarono l'arco anche all'edificazione dei ponti, che fino ad allora erano solo piccole e rudimentali costruzioni. I grandi ponti ad arcate resero possibile una rete stradale che collegò tutto l'impero, facilitando i commerci e le comunicazioni. 
L'Impero Romano si sarebbe dimostrato ingovernabile senza la sua fitta rete stradale. 
Il più grande ponte romano, ancora in piedi, lungo 198 metri, con sei campate alte fino a 30 metri, si trova ad Alcantara in Spagna.
Quella romana fu la prima società civile a comprendere il funzionamento di un arco, e la prima a sfruttarne il potenziale, applicandolo alle costruzioni. Di conseguenza l'arco divenne parte integrante dell'Impero Romano, inserito negli edifici pubblici, applicato ai ponti, agli acquedotti e alle strade. E la sua influenza si protrasse attraverso le cattedrali gotiche e i ponti rinascimentali, fino ai grandi archi di acciaio e calcestruzzo dei nostri giorni.
Senza l'arco romano il corso della tecnica delle costruzioni sarebbe stato diverso.
L'arco è, oltre tutto, una forma dinamica di essenziale bellezza, che non ha mai cessato di esercitare la sua influenza sull'architettura e sulla cultura dell'Occidente.


L'evoluzione dell' arco, dalla preistoria alle costruzioni moderne


Gli archi naturali della preistoria

Non si conosce l'origine dell'arco. Si trattò probabilmente di un fenomeno naturale. Forse un mucchio di pietre cadde nella gola di un fiume, le pietre in basso e quelle centrali vennero trasportate via dalla corrente, lasciando quelle superiori collegate tra loro a formare un arco che l'uomo sfruttò come ponte.


4000 a.C. - 100 a.C. - Archi in Medio Oriente




Fu solo verso il 4000 a.C. che l'uomo riuscì a costruire i primi archi. È possibile che durante il lavoro di costruzione i mattoni venissero sostenuti a spalla o da mucchi di sabbia. Gli Egiziani costruivano l'anello interno (intradosso) dei loro archi con mattoni inclinati all'indietro di circa 45°, contro una parete di fondo provvisoria. 
Intorno al 3000 a.C., a Mohenjo-Daro, in Pakistan, i costruttori ricorsero ad archi per superare piccoli canali e sistemi fognari. Gli Egiziani eressero l'arcata preromana più ampia (4 metri), in un granaio di Tebe, verso il 1400 a.C.


100 a.C. - 400 d.C. -  Arco romano




L'arco in muratura era fatto con pietre a forma di cuneo (conci), che si appoggiavano a quelle contigue e vi si incastravano per compressione.
Durante la costruzione, di solito non si adoperava malta, ma ciascuna pietra andava tenuta in posizione sinché l'ultima, la chiave di volta, non veniva inserita al centro dell'arco. Le pietre erano - e sono - di solito sostenute da un telaio di legno, detto centina, ideato dai Romani. Era il segreto della costruzione dell'arco.
Grazie alla centina si poteva sfruttare tutta la forza della pietra, dei mattoni oppure del cemento, e le arcate si potevano estendere fino a una ampiezza di 45 metri circa.



Basilica di Massenzio o di Costantino




I Romani si tesero conto che le estremità dell'arco vanno sostenute orizzontalmente oltre che verticalmente. Questo perché si verifica una spinta laterale alla base. Se non sono trattenuti, i piedi di un arco finiscono con lo spostarsi verso l'esterno e l'arco crolla. Ecco perché si irrobustiscono con tiranti detti "catene".



Colosseo - Roma




Avendo a disposizione l'arco, l'architetto romano poté progettare edifici dotati di ampi interni, grazie alla maggior estensione dei tetti.
Poté anche innalzare muri più alti, dato che era in grado di inserirvi grandi aperture che ne riducevano considerevolmente il peso. La basilica di Massenzio o di Costantino, a Roma, presentava una navata a volta (ad archi) larga 25 metri, sostenuta a ogni lato da volte larghe fino a 22 metri. E il Colosseo ancora oggi svetta per quattro piani a un'altezza di 48 metri.


200-1200 d.C. - Gli Arabi e I'arco a sesto acuto




L'arco a sesto acuto, ricavato da due archi che si intersecano, era noto in Mesopotamia sin da tempi antichissimi. Ma trovò impiego pratico solo quando gli Arabi appresero dai Romani il metodo della centina. Fra i primi esempi di questo connubio tra tecniche orientali e occidentali si annovera la diga Shouster con il ponte sul fiume Karun in Persia. 
Intorno al 260 d.C., il re persiano Shapur impiegò prigionieri romani per costruire un viadotto lungo 516 metri, provvisto di 42 piccole arcate, alcune delle quali a sesto acuto, lungo la parte superiore di una bassa diga.

Torre Giralda di Siviglia

Successivamente l'arco a sesto acuto entrò a far parte dell'architettura musulmana. Fu scelto perché ritenuto più decorativo e perché rendeva possibile un numero di soluzioni estetiche maggiore di quelle consentite dall'arco fisso, a semicerchio (a tutto sesto). 
L'arco a sesto acuto giunse in Europa con l'invasione araba della Spagna nel 711 d.C. 
L'unione tra I'architettura musulmana e quella cristiana può essere ammirata nella Giralda di Siviglia. Questa torre, alta 70 metri, faceva parte della moschea eretta dove ora sorge la cattedrale. Gli ultimi 13 metri della torre vennero ricostruiti con archi gotici, nel 1568.


1100-1500 - Le cattedrali gotiche


Cattedrale di Durham
All'inizio del XII secolo i barbari, che avevano conquistato l'Impero Romano d'Occidente, erano ormai civilizzati. I loro costruttori scoprirono che, più un arco è alto rispetto alla sua ampiezza, più piccola è la spinta laterale esercitata alla base. 
L'arco a sesto acuto consentiva di usufruire di tale vantaggio e l'uso della pietra venne ridotto al minimo necessario per le strutture. 
Una delle prime chiese cristiane, in cui si impiegò l'arco a sesto acuto nella navata, fu la Cattedrale di Durham, nell'Inghilterra settentrionale, i cui lavori iniziarono nel 1091.


1450-1700 - I ponti del Rinascimento


L'arco ribassato - Già nei secoli XV e XVI l'arco ribassato era diffuso in tutta Europa





L'arco ellittico - Il Rinascimento vide anche l'avvento dell'arco ellittico a forma semiovale. Come quello ribassato era adatto alla costruzione di ponti a piccola campata


Gli archi a sesto acuto non sono adatti per i ponti, perché troppo alti rispetto alla loro ampiezza. Gli architetti del Rinascimento ricorsero perciò a nuove forme. I loro ponti ebbero cosi archi ribassati (minori di quelli semicircolari) e archi ellittici (semiovali). Queste forme consentirono un basso rapporto tra altezza e campata (larghezza dell' arco), senza interferire con l'allineamento verticale della sede stradale.


Ponte Vecchio - Firenze


L'aspetto negativo era una maggiore spinta laterale. Non si trattava però di spinte troppo pronunciate, essendo il ponte piri basso e costruito perciò con un minor quantitativo di pietre tra intradosso e massicciata (impalcato), il che significava minor peso. 
Il Ponte Vecchioeretto nel 1345 a Firenze, con i suoi te archi ribassati rappresentò il primo esempio di questo tipo di ponte.


Dal 1700 a oggi - Nuovi materiali



    
L'avvento di nuovi materiali - ghisa, acciaio e cemento armato - non ha mutato i principi fondamentali dell'arco, pur avendo modificato, nel corso del nostro secolo, le tecniche di costruzione. Le sezioni di un'arcata - e talora tutto l'edificio qualora sia abbastanza piccolo - possono essere prefabbricati e poi assemblati sul luogo. Con l'impiego dell'acciaio non occorre sempre ricorrere alla centina, dato che le due metà di un arco possono essere costruite come mensole, cominciando dai lati sinché non si uniscono al centro.

Sydney Harbour


Il ponte Sydney Harbour, ultimato nel 1932, con una campata di oltre 500 metri, è il più grande costruito secondo questo principio.
Il più alto monumento del mondo è un arco parabolico di acciaio inossidabile. Si tratta della Porta dell'Occidente, innalzata a St Louis, negli Stati Uniti. Fu progettata nel 1947 dall'architetto di origine finlandese Eero Saarinen, scomparso nel 1961, cinque anni prima che il suo capolavoro fosse completato.


Porta d'Occidente - Costato 30 milioni di dollari e inaugurato nel 1966 a St Louis, questo arco celebra l'espansione degli Stati Uniti verso I'Ovest, dopo aver acquistato la Louisiana dai Francesi, nel 1803.





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