(rettilineo o curvilineo).

Le volte consentono di coprire ampi spazi senza ulteriori supporti intermedi, trovano impiego principalmente in ambienti rotondi, poligonali o ellittici.

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Strutture a volta, ad es. sistema di soffitti a cupola ad arco fu il passo successivo nello sviluppo dell'architettura. È stata preceduta sistema a cremagliera e trave, che si basa sull'uso dei tronchi d'albero come materiale da costruzione principale. Nonostante il fatto che blocchi di pietra e mattoni abbiano presto sostituito il legno, il sistema a trave (cioè una struttura i cui elementi sono uniti ad angolo retto) è rimasto il principale principio di costruzione nel mondo antico - nell'architettura dell'antico Egitto e Grecia antica. L'entità della resistenza alla flessione della pietra ha limitato la larghezza della campata nella struttura del palo e della trave a circa 5 m. falsi caveau, perché a differenza delle varianti classiche, non trasmettevano forze di spinta e le somigliavano solo esteriormente).

La situazione è cambiata solo con l'invenzione di leganti sufficientemente affidabili: malte come cemento e calcestruzzo, nonché con lo sviluppo della scienza, che ha permesso di calcolare strutture curvilinee più complesse. L'utilizzo di archi curvilinei, dove la pietra non lavora più in flessione, ma in compressione, quindi, esibisce una maggiore resistenza, ha consentito di superare notevolmente la dimensione della campata sopra da 5 metri del sistema trave-cremagliera.

Sebbene le volte a botte apparvero già nel 4-3 mila aC. in Egitto e in Mesopotamia, l'uso massiccio del sistema del soffitto ad arco a cupola iniziò solo nell'architettura dell'antica Roma. A questo punto, è consuetudine attribuire l'invenzione dell'arco e della cupola, nonché i principali tipi di volte, che si basano su questi due elementi strutturali. Nel tempo, il numero di questi tipi è aumentato.

Le volte nell'antica costruzione romana, così come nei suoi eredi - l'architettura romanica e bizantina erano piuttosto pesanti, quindi, per sopportare il peso dei pavimenti, i muri di sostegno di queste volte erano eretti molto spessi e massicci. Il carico in tali strutture è stato trasferito direttamente alle pareti. La fase successiva nello sviluppo delle volte è arrivata nell'architettura gotica, i cui costruttori hanno inventato una nuova versione della distribuzione del carico.

Il massiccio muro che sorreggeva la pesante volta fu sostituito da un sistema di contrafforti e archi rampanti. Ora la forza non veniva trasmessa direttamente verticalmente verso il basso, ma veniva distribuita e deviata lateralmente lungo gli archi rampanti, entrando negli archi rampanti. Ciò ha permesso di rendere le pareti molto più sottili, sostituendole con diversi contrafforti di supporto affidabili. Inoltre, c'è stato un cambiamento nella posa delle volte stesse - se prima erano interamente disposte da massicci ed erano le stesse per tutto il loro spessore, ora la volta è diventata una nervatura rigida (nervatura) che serve a sostenere e distribuire il carico e le fessure tra le nervature erano leggermente disposte in mattoni, che ora svolgevano solo una funzione protettiva, ma non portante. Questa scoperta ha permesso agli architetti gotici di coprire gli spazi senza precedenti delle cattedrali con tipi strutturalmente nuovi di volte e creare soffitti vertiginosamente alti.

Infine, la successiva e oggi l'ultima pietra miliare nell'evoluzione delle volte arrivò nell'Ottocento con l'invenzione del cemento armato. Se prima gli ingegneri dovevano calcolare le volte disposte su casseri in laterizio con cemento, o pietra con cemento (e potrebbero sgretolarsi in caso di calcoli non riusciti o errori di muratura), ora il cemento viene armato con ferro e modellato in stampi di colata. Ciò gli conferì una forza straordinaria e diede anche agli architetti la massima libertà di immaginazione. Dalla seconda metà del 19° secolo. le volte erano spesso create da strutture metalliche. Nel XX secolo apparvero vari tipi di volte-gusci a pareti sottili monolitiche e prefabbricate in cemento armato dal design complesso. Sono utilizzati per la copertura di edifici e strutture di grandi dimensioni. Dalla metà del Novecento si stanno diffondendo anche le strutture a volta in legno incollate.

scopo

I soffitti a volta sono stati utilizzati per secoli principalmente per spazi religiosi e pubblici, perché con il giusto calcolo della volta, può coprire un'area enorme - mentre una trave, indipendentemente dal materiale, ha un limite di lunghezza. (Ecco perché nell'edilizia privata, anche nelle stesse case a pannelli, prevale ancora il sistema trave-rack, poiché non c'è bisogno di grandi filmati e soffitti alti). L'architettura sacra mostra la più grande varietà di tipi di volte, che dovevano combinare spaziosità e bellezza, e nell'architettura stalinista la metropolitana doveva corrispondere a questi parametri, quindi, al momento, le stazioni della metropolitana di Mosca mostrano una grande variabilità nei tipi di volte.

elementi della volta

A seconda del tipo di deposito, può avere i seguenti elementi:

Serratura, chiave di volta, chiave del caveau- la pietra centrale a forma di cuneo nella fessura dell'arco o della volta. A volte è enfatizzato dall'arredamento.
Specchio- piano orizzontale e piatto della volta a specchio, lampada da soffitto (inizialmente - qualsiasi superficie liscia delle lastre in muratura).
Vassoi- il piano curvilineo della volta, con un'estremità appoggiata alla parete, e con l'altra - contigua al resto dei vassoi, cioè parte della volta, avente la forma di un segmento di superficie semicilindrica, sezionata da due piani che si intersecano.
Paddugi (padugi)- le parti cilindriche laterali di una volta chiusa, in una volta a specchio - si trovano sotto lo specchio. Inizialmente - un grande raccordo sopra il cornicione, che funge da passaggio dal muro al soffitto.
Pennacchio- lo spazio tra le superfici esterne di volte adiacenti, ovvero volta e muro.
Navigare- un triangolo sferico, che fornisce una transizione da uno spazio a cupola quadrato a una circonferenza a cupola.
arco di primavera- arco persistente, di rinforzo o di sostegno della volta.
L'arco dell'arco- la sua larghezza
Sbalzo- la parte inferiore dell'arco, volta, poggiante su una parete o pilastro; o la pietra superiore del supporto, su cui poggia l'arco o la volta.
Spogliarello- un incavo in una volta cilindrica a forma di triangolo sferico. È formato dall'intersezione di due superfici cilindriche reciprocamente perpendicolari (solitamente di raggi diversi). Può essere parte di una volta a crociera o una volta aggiuntiva incorporata in una volta cilindrica o speculare. È disposto sopra le aperture di porte e finestre quando il punto superiore dell'apertura si trova sopra il tallone della volta.
Arco freccia- la distanza dall'asse dell'arco nella chiave alla corda che collega i centri dei suoi talloni.
Shelyga (schalyga)- la linea superiore o colmo dell'arco. Inoltre - una fila continua di chiavi di volta (la chiave della volta).
Volta di guancia (lunetta)- la fine della volta, il suo taglio
arcata della guancia- arco laterale primaverile della volta a crociera, posto ai lati del rettangolo della sua pianta.
parete della guancia- la parete di fondo del locale, coperta da una volta cilindrica, non subisce alcun carico.

Disegni gotici:

costole- il bordo della volta a cornice gotica. Si dividono in:
- Ozhiva- arco diagonale. Quasi sempre semicircolare.
- Tiersero- una costola aggiuntiva proveniente dal supporto e che sostiene la lier al centro.
- Lierny- una costola aggiuntiva che va dal punto di intersezione del revival allo spazio vuoto degli archi delle guance.
- contropartita- nervature trasversali che collegano le nervature principali (cioè revival, liern e tieserons).
cassaforma- nel riempimento della volta a crociera tra le costole.

Illustrazione	Definizione
	volta a botte- forma un semicerchio in sezione trasversale (o metà di un'ellisse, parte di una parabola, ecc.). Questo è il tipo più semplice e comune di caveau. Il soffitto in esso poggia su supporti paralleli: due pareti, una fila di pilastri o arcate. A seconda del profilo dell'arco che giace alla base, si hanno: semicircolare lancetta scatola ellittico parabolico
	volta a botte- una specie di volta cilindrica; differisce da esso in quanto forma in sezione trasversale non un semplice arco, ma una curva scatolata a tre o più centri. Ha una grande espansione, solitamente estinta da tiranti metallici, e viene utilizzata per coprire locali più grandi di quanto non sia possibile coprire con una volta a botte.
	Volta cilindrica con stripping- una volta formata incrociando ad angolo retto una volta con altre di luce minore e di altezza inferiore, cioè con formazione di casseri.
	Volta a croce- è formato incrociando ad angolo retto due archi di forma cilindrica o scatolare della stessa altezza. Era usato per coprire quadrati, e talvolta rettangolari in termini di locali. Può poggiare su supporti autoportanti (pilastri, colonne) agli angoli, il che consente di concentrare la pressione in pianta solo sui supporti angolari.
	caveau chiuso- è formato da continuazioni delle pareti inclinate lungo una determinata curva - vassoi (guance), che poggiano lungo tutto il perimetro sulle pareti e convergono in un colmo orizzontale della volta a pianta rettangolare o in un punto in cui un quadrato ( nell'illustrazione) si sovrappone nella pianta della stanza (in quest'ultimo caso può anche essere chiamato "monastico"). Deriva dalla volta cilindrica. Trasferisce la pressione verticale e la spinta lungo l'intera lunghezza alle pareti. Era conosciuto nell'architettura dell'Asia centrale, romana e gotica, ma era usato raramente, più ampiamente diffuso nell'architettura del Rinascimento. Volta chiusa con cassaforma- la presenza di stripping lungo gli assi dei vassoi modifica l'assetto strutturale della volta: le forze vengono trasferite agli angoli.
	volta a specchio- si differenzia da quello chiuso in quanto la sua parte superiore è un piatto-plafond orizzontale (il cosiddetto "specchio"). Di solito è separato dal paddug (facce laterali) da una cornice trasparente e viene spesso utilizzato per la pittura. Tale volta è spesso utilizzata a scopo decorativo, mentre la stanza stessa può essere effettivamente coperta da una struttura a travi oa capriate, a cui è sospesa una falsa volta. Divenne più popolare durante il Rinascimento.
	volta a vela- volta a volta su quattro pilastri. È formato tagliando parti della superficie sferica della cupola da piani verticali. È condizionatamente diviso in due zone: la parte inferiore - il cuscinetto e la parte superiore - la parte piatta portata della sfera, chiamata skufia. A volte allo skufje veniva data una forma semicircolare.
	Volta a croce- una volta chiusa, solcata da due volte incrociate trasversali di forma diversa, all'incrocio delle quali è posto un leggero tamburo.
Elenco delle volte architettoniche Volte gotiche volta a ventaglio- formato da nervature vivo e tiersona) emanante da un angolo, avente la stessa curvatura, formando angoli uguali e formando una superficie a forma di imbuto. Tipico del gotico inglese. volta a stella- la forma della volta gotica a croce. Ha nervature ausiliarie - livelli e lierny. Nella cornice sono ben distinte le principali nervature diagonali della volta a crociera. Volta a crociera gotica- volta a crociera, che è una struttura a telaio a forma di griglia di nervature, su cui poggia la cassaforma, che consente di concentrare la pressione solo sui supporti angolari. Il segno principale dello stile gotico sono le nervature diagonali profilate chiaramente definite che costituiscono il telaio di lavoro principale che sopporta i carichi principali. I casseri erano disposti come piccole volte indipendenti, basate su nervature diagonali. Schemi dei principali tipi di volte trovati nell'architettura russa dell'XI - inizio XVIII secolo: 1 - scatola(dal XI secolo); 2- quarto cilindrico(principalmente secoli XI-XV e successivi); 3- a cupola(dal XI secolo); 4 - a cupola con vele senza tamburo(XI secolo); 5 - a cupola sul tamburo(dal XI secolo); 6- conha(dal XI secolo); 7- timpano(XI secolo); otto - attraverso(secoli XI-XII, nonché dalla fine del XV secolo); nove - tendato(fine XIII secolo); 10-12 - arco a gradini(secoli XIV-XVI); tredici - crociata appiattita(dall'inizio del XVI secolo); 14, 15 - chiuso su sformati convergenti ad angolo(dall'inizio del XVI secolo); 16, 17 - volta a botte di un unico pilastro su listelli convergenti ad angolo(dall'inizio del XVI secolo);

Caratteristiche generali delle strutture a volta in pietra

Le volte sono generalmente indicate come strutture distanziatrici ad arco di sezione solida, la cui lunghezza nella direzione perpendicolare all'asse è commisurata alla campata. Gli archi rappresentano un caso speciale della volta, il suo modello piatto. Ogni tipologia di volta può essere rappresentata come un sistema di archi elementari o semiarchi che formano la forma di una volta e portano la loro parte del carico.

La distribuzione uniforme del carico lungo la parte cilindrica dell'arco fornisce a ciascuno dei suoi archi elementari la stessa modalità di funzionamento, ad es. sollecitazioni e deformazioni simili, quindi l'influenza delle sezioni adiacenti non si manifesta. Un carico concentrato che deforma questa sezione include strisce adiacenti nel lavoro di giunzione e la larghezza della "connessione" dipende dallo spessore dell'arco, dal metodo di posa e dalla resistenza della malta. La combinazione di più tipi di carico provoca una complessa deformazione dei sistemi distanziatori, in cui è difficile individuare la quota di ciascuna tipologia, compresa quella predominante, poiché spesso le deviazioni asimmetriche vengono sommate.

Il calcolo di qualsiasi tipo di caveau comprende:

selezione dello schema di lavoro ottimale, ad es. un tale sistema di elementi arcuati principali e secondari che meglio corrisponderebbe alla natura della distribuzione degli sforzi e al significato effettivo di ciascun elemento;
determinazione delle dimensioni degli elementi calcolati;
raccogliere e condividere il carico;
determinazione delle reazioni R, spinta H e forze interne - momento M e forza normale N degli elementi di progetto;
verifica della loro capacità portante dall'entità delle sollecitazioni di compressione nella muratura.

Il calcolo vero e proprio di un arco in pietra, simbolo di una struttura indipendente, di un blocco di deformazione separato o di un particolare caratteristico della volta, può essere ridotto alla verifica della capacità portante della sua zona compressa.

La forma di un arco o di una volta, in cui qualsiasi sezione sotto l'azione di un carico opera nel modo più razionale per la muratura, ad es. compresso simmetricamente, il più razionale e soddisfa la condizione: Мх= Hfx, cioè curva senza momento. In pratica, la maggior parte delle volte realizzate, per vari motivi, oltre che per ragioni puramente estetiche, non sono assolutamente razionali, le loro sezioni sono compresse in modo asimmetrico.

La parte tesa della sezione non è interessata dal lavoro, sebbene in presenza di una soluzione elastica sia in grado di sostenere sollecitazioni di trazione fino a 0,15 MPa. La parte tesa della sezione può essere posizionata sulla superficie interna o esterna dell'arco a seconda della natura della deformazione. Con un carico centrale sull'arco, la tensione si osserva solitamente nel terzo centrale della campata sulla superficie inferiore e nei terzi laterali su quella superiore. La profondità della parte tesa della sezione aumenta con la deformazione del tetto in proporzione alla diminuzione dell'altezza della zona compressa operativa.

Altezza della zona compressa della sezione- il principale indicatore della stabilità di una struttura ad arco in mattoni o pietra. Per ogni sezione del tetto compressa eccentricamente, l'altezza della zona compressa è approssimativamente uguale al doppio della distanza dal punto di applicazione della forza normale N al bordo più vicino della sezione, cioè hc \u003d (h / 2 - e) 2, dove hc - tu-

cella a zona compressa; h = altezza complessiva della sezione; e \u003d M / N è l'eccentricità dell'applicazione della forza normale rispetto al centro della sezione.

Sul lavoro dei singoli caveau

Schema di lavoro di un semplice volta cilindrica (a scatola). rappresenta un sistema di archi paralleli indipendenti (Fig. 121, A).

121. Schemi di lavoro delle volte
L - volta cilindrica con carico distribuito a gradini;
B - volta cilindrica con spogliarello;
B - arco cilindrico con carico concentrato;
G - volta a crociera;
D, E - arco chiuso con carico centrale;
1 - archi elementari;
2 - bordo diagonale condizionale;
3 - diagramma di spinta

Se il carico lungo l'arco non cambia, la sua capacità portante e le sue deformazioni possono essere giudicate dal lavoro di un arco elementare, che funge quindi da schema di lavoro dell'arco. Se il carico lungo l'arco cambia in gradini o ci sono ispessimenti trasversali locali dell'arco sotto forma di bordi e archi a molla, ogni gradino o sezione di carico corrisponde al proprio arco elementare, a simboleggiare un blocco di deformazione separato.

In presenza di listelli di casseratura (vedi Fig. 120, B), la spinta e la pressione degli archi in appoggio su di essi si trasferiscono al supporto della volta lungo le nervature di stripping, compressi come le nervature di una volta a crociera. Una parte del distanziatore può essere trasferita direttamente lungo l'asse di stripping se i suoi generatori sono tangenti all'asse dell'arco. Lo schema di funzionamento di una volta cilindrica con casseri può essere rappresentato sia come un sistema di archi ramificati attorno ai casseri (quindi la fascia di raccolta del carico sull'arco è uguale al gradino dei casseri o pile), oppure come un sistema di archi elementari ordinari appoggiati su elementi ad arco condizionati che delineano le casseforme. In pratica, il profilo degli "archi" di contorno è determinato dalla qualità della medicazione della posa del vassoio e dello stripping, dalla presenza di riempimenti, fessure, ecc. Una scarsa adesione e una malta debole richiedono una flessione molto brusca della cassaforma. Lo stesso vale per qualsiasi altro foro della volta non appositamente sagomato. In ogni caso, le forze e le sollecitazioni nella muratura si concentrano attorno ai listelli, aumentando man mano che si avvicinano al supporto della volta nei pilastri. La spogliatura con riempimento tra di loro riduce significativamente la deformabilità del contorno ad arco della volta, dividendola in parti "attive" - campate e fisse. L'analisi delle deformazioni delle volte rivela un confine abbastanza netto tra queste parti, passando nella zona di inclinazione dei giunti radiali di 30–40°.

Le strisce di cassaforma vengono utilizzate anche nelle volte cilindriche come mezzo per lo scarico locale di pareti portanti e per trasferire la pressione alle sezioni vicine durante la disposizione di varie aperture. La disposizione regolare delle casseforme permette talvolta di trasferire la pressione e la spinta del tetto sui singoli supporti colonnari. In generale, è tipica la trasmissione concentrata delle reazioni di supporto volte a crociera che rappresenta una combinazione di quattro stripping.

Il modello esecutivo della volta a crociera è un sistema di archi elementari che formano fasce di cassero e trasferiscono pressione e spinta alle nervature diagonali. Ci sono archi, ad esempio gotici, dove le diagonali come principali elementi portanti sono realizzate in un materiale più resistente dello stripping, hanno una sezione trasversale costante e sono evidenziate sulla superficie dell'arco sotto forma di nervature . Per la stragrande maggioranza delle volte a crociera, le nervature fungono da elementi di irrigidimento solo per il naturale ispessimento della muratura durante la coniugazione di casseri adiacenti. La sezione e la larghezza di tali nervature "naturali" sono variabili e possono essere determinate dalla natura delle deformazioni prevalenti della muratura, la quale partecipa contemporaneamente al lavoro della diagonale e degli archi di spoglia.

La diagonale subisce una pressione verticale irregolare crescente verso i talloni, corrispondente alle reazioni di appoggio degli archi di stripping elementari, e un carico orizzontale dei loro distanziatori, diretto verso gli angoli dell'arco, cioè allungamento diagonale. L'effetto complessivo di questi due tipi di carico crea una compressione non uniforme delle sezioni diagonali delle nervature: grande nella sezione di appoggio e molto piccola nella serratura. Caratteristica delle volte a crociera è la debole compressione dei tratti di blocco delle diagonali e, di conseguenza, dell'intera zona centrale, per cui non sono in grado di sopportare carichi centrali concentrati.

caveau chiuso rappresenta nel caso generale una combinazione di due paia di vassoi cilindrici o scanalati. Lo schema di funzionamento di una volta chiusa può essere considerato come un sistema di semiarchi elementari che formano vassoi e trasferiscono la spinta a nervature diagonali condizionali, e in presenza di un tamburo centrale leggero, al suo anello di supporto. I semiarchi elementari di supporto inferiore (quinto) trasmettono spinta e pressione del carico al contorno di supporto dell'arco. Le nervature diagonali delle volte chiuse si formano come elementi di forma quando si coniugano (chiudendo) i vassoi e non sono i principali elementi portanti. I principali elementi di lavoro sono i semiarchi a vassoio centrale (campata corta per volte allungate) e il profilo di sostegno inferiore.

Il calcolo mostra che da qualsiasi tipo di carico, le reazioni di appoggio dei semiarchi elementari aumentano dagli angoli al centro. Per volte caricate solo con carichi distribuiti, il diagramma di pressione del canale ha la forma di un triangolo semplice o convesso, e il diagramma di spinta ha la forma di un triangolo parabolico (concavo in varia misura), in funzione dell'altezza del tetto e della tipo di carico. La pressione e la spinta totali del vassoio sono numericamente uguali alle aree dei diagrammi corrispondenti. Dalla loro analisi ne consegue che il terzo medio del vassoio rappresenta circa i 2/3 della pressione e della spinta totali e che i terzi angolari praticamente non funzionano.

Una grande compressione della zona centrale, pari all'espansione totale di tutte le teglie, consente al tetto chiuso di sopportare un pesante carico centrale (aumentando ulteriormente questa compressione). A causa di questa proprietà, una volta chiusa è stata utilizzata per coprire la maggior parte dei templi senza pilastri del XVII-XVIII secolo. La spinta concentrata creata dal tamburo pesante leggero e dalla struttura di terminazione è stata estinta dallo spessore e dall'armatura chiusa delle pareti portanti, nonché da due (quattro) coppie di controventi trasversali, che sono state poste nella zona della maggiori deformazioni dei vassoi. Vassoi di grandi volte erano disposti con le mandrie. L'equalizzazione relativa della pressione e dello spazio tra il terzo medio e le parti angolari del contorno del supporto è stata ottenuta con vari metodi: fluffatura dei vassoi, introduzione di inserti a cuneo angolari, disposizione dei fori di scarico lungo l'asse dei vassoi e posa "nell'albero di Natale". Con un completamento a cinque teste, il peso dei tamburi d'angolo serviva da fattore di equalizzazione della pressione.

Volta a croce può essere rappresentato sia come un sistema di due coppie di archi principali intersecanti, portanti un pesante carico centrale, e quattro semiarchi diagonali, che raccolgono il carico dalle parti angolari della volta, sia come un sistema di semiarchi di una chiusa volta con stripping centrale, tagliando i vassoi al livello dello "specchio" o dell'anello di supporto del tamburo. Il secondo schema è più indicativo per il caso in cui gli archi centrali non si distinguono tecnologicamente, ad esempio per ispessimento o cucitura. La larghezza degli archi principali impliciti in questo caso può essere determinata dalla natura del carico e da altre caratteristiche progettuali che evidenziano il blocco di deformazione centrale. In pratica è circa il doppio della distanza dal bordo dell'apertura centrale all'incasso nel vassoio di comunicazione sopraelevato. Il secondo schema può essere utilizzato per una volta chiusa con casseri, portelli e altre aperture che scaricano le zone centrali dei vassoi e il profilo di supporto.

base costruttiva strutture a cupola incrociataè un sistema a cremagliera ad arco a tre o cinque campate (Fig. 122).

122. Schema di funzionamento del sistema cross-dome
A - incisione;
B - piano;
C, D - piante di chiese antiche con rigidità esterna aggiuntiva;
N - distanziatore piatto del sistema di direzione longitudinale o trasversale;
G è il baricentro del diaframma di irrigidimento interno;
O - centro di rotazione;
Ne,c - forze nei collegamenti aerei ea parete;
R - reazioni di contrasto all'espansione dei diaframmi interni ed esterni

Gli archi di circonferenza che poggiano sulle pareti esterne e i pilastri centrali servono come base per le volte cilindriche della prevista croce e dei tamburi angolari, e il tamburo centrale della luce poggia sugli archi di circonferenza centrale. Gli archi dividono il sistema del soffitto a volta in moduli in termini di creazione di controdistanziatori più grandi o più piccoli. Una volta piegati, creano una spinta totale del sistema, agendo nel piano degli archi delle direzioni longitudinale e trasversale o nel piano diagonale e percepita principalmente dalla massa della muratura degli elementi di irrigidimento interni ed esterni. Le principali rigidità interne sono le strutture "a croce" - i pilastri centrali, parti delle pareti, architravi ad arco e soffitti del coro, combinati in diaframmi, nonché moduli angolari spaziali. Ulteriori rigidità interne dei primi templi erano l'ispessimento del muro occidentale, che nascondeva le scale per i cori (Chiesa di Giorgio a Staraya Ladoga) o riempiva lo spazio tra i pilastri a cupola (come Sofia di Costantinopoli).

Oltre alle absidi, le rigidità esterne potrebbero essere le torri delle scale agli angoli occidentali del volume (Cattedrali Georgievsky e Sophia a Novgorod), navate laterali, gallerie e alti narteci contro le ali della croce (Chiesa di Michele Arcangelo a Smolensk).

La distribuzione della spinta totale tra gli elementi di irrigidimento avviene in proporzione alla loro rigidità relativa in ogni fase del funzionamento del sistema. La stabilità del sistema è assicurata se l'azione di ribaltamento del distanziale Hc applicato al suo irrigidimento ad una quota hc è inferiore alla reazione di tenuta del proprio peso ed il carico di tale elemento applicato con i relativi bracci rispetto al punto (asse ) di ribaltamento. In caso contrario, con un eccesso di spinta, l'equilibrio del sistema deve essere mantenuto dall'azionamento di un tirante chiuso e sbuffi installati a livello dei talloni degli archi elastici.

Gli archi di circonferenza e le vele che portano il tamburo centrale della luce sono i più carichi nella struttura del soffitto del sistema. Da notare che le funzioni di archi e vele, a carico totale costante, possono variare sensibilmente durante la "vita" del monumento. Durante il periodo di costruzione, gli archi delle travi funzionano come architravi, sopportando tutto il peso del tamburo e delle vele. Man mano che la malta da muratura indurisce, le vele, appoggiate all'anello di supporto del tamburo, iniziano a lavorare in modo autonomo, trasferendo la loro parte di carico e spinta ai pali ed ulteriormente agli irrigidimenti. La distribuzione del carico tra archi e vele dipende dalla luce del modulo rivestito, dal sistema e dalla qualità di posa delle vele, dallo spessore degli archi, dalla presenza di tiranti e, infine, dalla natura della deformazione generale del monumento. A volte il carico sull'arco a molla può essere attribuito "a posteriori", come il peso del blocco in muratura del tamburo, limitato da ritiri o altre crepe. Le vele con tamburi di piccolo diametro hanno un leggero sbalzo. Il carico sulle vele viene così trasmesso su quasi tutta l'area, il che consente una semplice posa delle vele in file orizzontali a sbalzo.

Con una sufficiente adesione della soluzione, le vele possono funzionare sia come “staffe” che come strutture distanziatrici che percepiscono la forza di spinta ad angolo rispetto al piano delle cuciture. Con l'aumento delle campate, le funzioni di false vele come elementi a sbalzo o elementi distanziatori diminuiscono drasticamente. Una falsa vela di un metro e mezzo, ad esempio,, corrispondente a una campata di archi di sette metri, in teoria non è più in grado di sostenere il peso del “suo” settore del tamburo, e ancor di più di aiutare gli archi di circonferenza quando sono deformati. L'inaffidabilità del supporto del tamburo era, forse, uno dei motivi della limitazione del suo diametro e della luce degli archi di supporto.

Il lavoro delle comunicazioni aeree. I collegamenti aerei delle strutture ad arco, poste a livelli diversi rispetto ai talloni, possono avere funzioni diverse e formare forze interne alle volte in modi diversi.

Sbuffi al livello del tallone archi e volte possono percepire:

piena spinta, se le strutture portanti sono in grado di sopportare solo un carico verticale (scaffalature di padiglioni aperti e ballatoi coperti con volte cilindriche su casseri e archi perimetrali o volte a crociera);

"distanziatore in eccesso", non percepito dalle strutture portanti a causa della loro scarsa stabilità (alcune chiese a crociera e altri sistemi ad arco-colonne con campate di volte significative e spessori portanti di muri e pilastri).

Gli sbuffi a livello delle dita dei piedi possono essere erogati anche strutturalmente in strutture in cui la spinta viene estinta in modo affidabile dal lavoro congiunto di irrigidimenti verticali e orizzontali. Con la normale e calma statica della maggior parte delle strutture a cupola incrociata, il ruolo dei collegamenti aerei nel garantire il loro equilibrio non è decisivo. La flessibilità degli ancoraggi, le deformazioni termiche del metallo durante gelate e incendi, la corrosione di sbuffi e coppiglie: tutto ciò non ci consente di considerare i legami d'aria come un collegamento a lungo termine e di uguale resistenza di antiche strutture distanziatrici, tanto più rendere dipendente dalla loro presenza la possibilità stessa dell'esistenza dei monumenti.

I collegamenti aerei funzionano attivamente come sbuffi ad arco durante la costruzione dell'edificio e durante l'intero periodo di indurimento della malta. In questa fase, muri, pilastri e diaframmi non creano ancora un profilo stabile per archi e volte, e la spinta degli archi a molle, sopportando tutto il peso della muratura non temprata di volte e tamburi leggeri, supera di gran lunga il valore della spinta effettiva dal carico effettivo a lungo termine. In futuro, come mostrano i calcoli e le misurazioni di controllo, la funzione delle prese d'aria come sbuffi dei sistemi a cupola incrociata e di altri sistemi distanziatori può essere molto moderata.

Ma in caso di deformazione del volume, i collegamenti possono impedire spostamenti orizzontali dei talloni delle volte e degli archi. I collegamenti sono inclusi nell'opera e con un aumento del carico sulle volte, nonché con una modifica dello schema generale dell'edificio. L'assestamento dei supporti (ad esempio, pilastri centrali più carichi), provocando un'inclinazione notevole (fino a 10-15 cm) delle cravatte, in linea di principio, non influisce sulle forze negli sbuffi.

Architettura gotica.

Gotico- Questo è un periodo di sviluppo dell'arte medievale, che copre quasi tutte le aree della cultura materiale e si sviluppa nell'Europa occidentale, centrale e in parte orientale dal XII al XV secolo. Il gotico venne a sostituire lo stile romanico, sostituendolo gradualmente. Sebbene il termine "stile gotico" sia più spesso applicato alle strutture architettoniche, il gotico abbracciava anche la scultura, la pittura, la miniatura di libri, il costume, l'ornamento, ecc.

Evoluzione gotica.

Il gotico ebbe origine nel XII secolo nel nord della Francia, nel XIII secolo si diffuse nel territorio della moderna Germania, Austria, Repubblica Ceca, Spagna e Inghilterra. Il gotico penetrò in Italia in seguito, con grande difficoltà e una forte trasformazione, che portò all'emergere del "gotico italiano". Alla fine del XIV secolo il cosiddetto "gotico internazionale" invase l'Europa. Il gotico penetrò più tardi nei paesi dell'Europa orientale e vi rimase un po' più a lungo, fino al XVI secolo. Per edifici e opere d'arte che contenevano elementi gotici caratteristici, ma creati durante il periodo eclettico (mescolando stili diversi di culture diverse), a metà del XIX secolo, e successivamente, viene utilizzato il termine "neogotico". Negli anni '80, il termine "gotico" iniziò ad essere utilizzato per riferirsi a una sottocultura ("sottocultura gotica"), inclusa una direzione musicale ("musica gotica"). La parola deriva dall'italiano gotico - insolito, barbaro. All'inizio, questa parola era usata come parolaccia. Va notato che molti credono che il nome dello stile derivi da Goten - barbari. Ma non essere confuso, questo stile non ha nulla a che fare con i Goti storici. Per la prima volta il concetto in senso moderno fu applicato da Giorgio Vasari per separare il Rinascimento dal Medioevo. Il gotico completò lo sviluppo dell'arte medievale europea, essendo sorto sulla base delle conquiste della cultura romanica. L'arte gotica era di culto nello scopo e religiosa in materia. Ha fatto appello ai più alti poteri divini, all'eternità, alla visione cristiana del mondo. Il gotico nel suo sviluppo è diviso in 3 periodi:

1) Primo gotico;

2) Il periodo di massimo splendore;

3) Tardo gotico.

Stile gotico.

Fondamentalmente si è manifestato nell'architettura di templi, cattedrali, chiese, monasteri. Si sviluppò sulla base dell'architettura romanica, più precisamente borgognona. In contrasto con lo stile romanico, con i suoi archi a tutto sesto, mura massicce e piccole finestre, lo stile gotico è caratterizzato da archi acuti, torri e colonne strette e alte, una facciata riccamente decorata con dettagli scolpiti (vimpergas, timpani, archivolti) e multi bifore in vetro colorato colorato. Tutti gli elementi di questo stile sottolineano la verticale. Come in tutto il gotico, ci sono tre fasi di sviluppo nell'architettura gotica:

1) presto;

2) Maturo (gotico alto);

3) Late (gotico fiammeggiante).

Con l'avvento del Rinascimento a nord e ad ovest delle Alpi, all'inizio del XVI secolo, lo stile gotico perse il suo significato.

Quasi tutta l'architettura delle cattedrali gotiche è dovuta a una grande invenzione dell'epoca: una nuova struttura a telaio, che rende queste cattedrali facilmente riconoscibili.

Sistema di archi rampanti e archi rampanti.

Il sistema a telaio dell'architettura gotica è un insieme di tecniche di costruzione costruttive apparse in gotico, che hanno permesso di modificare i carichi nell'edificio e alleggerire notevolmente le pareti e i soffitti. Grazie a questa invenzione, gli architetti del medioevo poterono aumentare notevolmente l'area e l'altezza delle strutture in costruzione. I principali elementi strutturali sono contrafforti, archi rampanti e centine. La caratteristica principale e più sorprendente delle cattedrali gotiche è la loro struttura traforata, che è in netto contrasto con le strutture massicce della precedente architettura romanica.

La caratteristica principale e più sorprendente delle cattedrali gotiche è la loro struttura traforata, che è in netto contrasto con le strutture massicce della precedente architettura romanica.

Volte gotiche.

L'elemento più importante, la cui invenzione diede impulso ad altre realizzazioni dell'ingegneria gotica, era la volta a crociera. Divenne anche l'unità strutturale principale nella costruzione di cattedrali. La caratteristica principale della volta gotica sono le nervature diagonali profilate chiaramente definite che costituiscono l'ossatura principale di lavoro che sostiene i carichi principali.

Distribuzione del carico.

La svolta tecnica degli architetti gotici fu la scoperta di un nuovo modo di distribuire il carico. Va detto che qualsiasi edificio indipendente subisce due tipi di carichi: dal proprio peso (compresi i soffitti) e dagli agenti atmosferici (vento, pioggia, neve, ecc.). Quindi (l'edificio) li trasmette lungo i muri - alle fondamenta, quindi neutralizzandoli nel terreno. Ecco perché gli edifici in pietra sono costruiti più solidamente di quelli in legno, poiché la pietra, essendo più pesante del legno, è maggiormente a rischio di crollo in caso di errore nei calcoli. Nell'architettura romanica, in parte erede dell'antica architettura romana, le intere mura erano le parti portanti dell'edificio. Se l'architetto voleva aumentare le dimensioni della volta, aumentava anche il suo peso e il muro doveva essere ispessito in modo che potesse sopportare il peso di tale volta. Ma nell'architettura gotica questo metodo è stato abbandonato. Fondamentale per lo sviluppo del gotico era l'idea che il peso e la pressione della muratura potessero essere concentrati in determinati punti e, se mantenuti in questi luoghi, altri elementi dell'edificio non avevano più bisogno di essere portanti. È così che è nata la cornice gotica, anche se i presupposti per essa sono apparsi un po' prima: "Storicamente, questa tecnica costruttiva è nata dal miglioramento della volta a crociera romanica. Già gli architetti romanici in alcuni casi hanno disposto cuciture tra le casseforme delle volte a crociera , pietre sporgenti verso l'esterno. Tuttavia, tali cuciture avevano allora un valore puramente decorativo; la volta rimaneva ancora pesante e massiccia". L'innovazione della soluzione tecnica è stata la seguente: la volta non era più appoggiata alle solide pareti dell'edificio, la massiccia volta cilindrica è stata sostituita con una più leggera traforata, la pressione di questa volta è trasmessa da costole e archi ai pilastri (colonne). La spinta laterale risultante è percepita da archi rampanti e archi rampanti. "La volta a crociera era molto più leggera di quella romana: si riducevano sia la pressione verticale che la spinta laterale. La volta a crociera poggiava con i talloni sui pilastri-battuta, e non sulle pareti; la sua spinta era ben identificata e rigorosamente localizzata , ed era chiaro al costruttore dove e come la spinta doveva essere "riscattata". Inoltre, la volta a crociera aveva una certa flessibilità. Il restringimento del terreno, catastrofico per le volte romaniche, era per lui relativamente sicuro. Infine, il la volta a crociera aveva il vantaggio di consentire la copertura di spazi irregolari". Pertanto, la progettazione è notevolmente facilitata dalla ridistribuzione dei carichi. Il muro di grosso spessore, precedentemente portante, si è trasformato in un semplice guscio "leggero", il cui spessore non ha più influito sulla capacità portante dell'edificio. Da edificio dalle pareti spesse, la cattedrale si trasformò in un edificio dalle pareti sottili, ma in compenso era “sostenuta” lungo tutto il perimetro da affidabili ed eleganti “puntelli”. Inoltre, il gotico abbandonò l'arco semicircolare convenzionale, sostituendolo ove possibile con una lancetta. L'utilizzo di un arco a volta nelle volte ha permesso di ridurne la spinta laterale, dirigendo una parte significativa della pressione direttamente sul supporto - inoltre, più l'arco è alto e appuntito, meno crea una spinta laterale sulle pareti e supporta. L'arco massiccio è stato sostituito da un arco a coste, queste costole - costole incrociate in diagonale e percepito il carico. Lo spazio tra loro è stato riempito con una semplice sformatura: una leggera posa di mattoni o pietra.

culo volante- si tratta di un arco esterno persistente in pietra, che trasferisce lo slancio delle volte della navata principale ai pilastri portanti, distanziati dal corpo principale dell'edificio - contrafforti. L'arco rampante termina con un piano inclinato in direzione della pendenza del tetto. Nel primo periodo dello sviluppo gotico ci sono archi rampanti nascosti sotto i tetti, ma interferivano con l'illuminazione delle cattedrali, quindi furono presto espulsi e divennero visibili dall'esterno. Gli archi rampanti sono a due campate, a due livelli e combinano entrambe queste opzioni.

Contrafforte- in gotico, una struttura verticale, un poderoso pilastro che contribuisce alla stabilità del muro contrastando con la sua massa l'espansione delle volte. Nell'architettura medievale si pensava di non appoggiarlo al muro dell'edificio, ma di portarlo all'esterno, a una distanza di diversi metri, collegandolo con l'edificio ad archi - archi rampanti.

Questo è stato sufficiente per trasferire efficacemente il carico dal muro alle colonne di supporto. La superficie esterna del contrafforte può essere verticale, a gradini o continuamente inclinata.

culmine- una torretta appuntita, che serviva per caricare la sommità del contrafforte all'incrocio dell'arco rampante. Questo è stato fatto per prevenire le forze di taglio.

Post-abutment- potrebbe essere una semplice sezione o rappresentare un "fascio di colonne".

costola- il bordo dell'arco della volta, sporgente dalla muratura e profilato. Il sistema di nervature forma una cornice che sostiene la muratura leggera della volta. I nervi si dividono in:

1)arcate delle guance- quattro archi lungo il perimetro di una cella quadrata alla base della volta.

2)Ozhiva- arco diagonale. Quasi sempre semicircolare.

3)Tiersero- una costola aggiuntiva proveniente dal supporto e che sostiene la lier al centro.

4)Lierny- una costola aggiuntiva che va dal punto di intersezione del revival allo spazio vuoto degli archi delle guance.

5)contropartita- nervature trasversali che collegano le nervature principali (cioè revival, liern e tierserons).

6)cassaforma- nel riempimento della volta a crociera tra le costole.

7)chiave di volta(PRESA)

Decoro.

La soluzione tecnica dei problemi strutturali non fu l'unico compito dell'architetto gotico. L'arricchimento delle textures e l'abbellimento della struttura procedevano contemporaneamente all'evoluzione delle soluzioni costruttive ed erano da esse quasi inseparabili. I contrafforti erano coronati da torrette-pinnacoli lanceolati, a loro volta decorati con sporgenze seghettate. Gli sfioratori con l'aiuto di uno scultore si sono trasformati in una fantastica combinazione di forme animali e vegetali. Le maree dei portali che scendono in profondità nelle sporgenze sono sostenute da sottili colonne alternate a figure allungate di angeli e santi, e il profilo arcuato del timpano sopra le porte era ricoperto di rilievi sui temi del Giudizio Universale o soggetti simili e dipinto in colori vivaci. Così, tutte le forme d'arte hanno svolto la loro parte nell'illuminare il gregge, avvertendo i credenti dei pericoli di una vita peccaminosa e raffigurando graficamente la beatitudine di una vita santa.

Nella soluzione delle aperture delle finestre si è verificata la stessa fusione di evoluzione costruttiva e ornamento. Inizialmente, il caso si limitava al raggruppamento di due o tre finestre di medie dimensioni in un'unica cornice architettonica. Quindi la partizione tra tali finestre è stata successivamente ridotta, mentre il numero delle aperture è aumentato, fino a ottenere l'effetto di una superficie muraria completamente sezionata. L'ulteriore riduzione delle dimensioni dei pilastri in pietra tra le finestre più piccole ha portato all'emergere di una struttura a finestra di pizzo, il cui motivo ornamentale era creato da sottili nervature di pietra. Inizialmente assemblate nelle forme geometriche più semplici, le strutture merlettate delle finestre divennero nel tempo sempre più complesse. In Inghilterra, uno stile così "decorato" della fine del XIV-XV secolo. fu sostituito da "perpendicolare", che in Francia corrispondeva allo stile del "gotico fiammeggiante".

Le vetrate colorate di queste finestre sono state assemblate da piccoli pezzi di vetro tenuti in posizione da un profilo di piombo a forma di H per fornire isolamento dall'umidità. Tuttavia, gli involucri di piombo non erano abbastanza resistenti per resistere alla pressione del vento sull'ampia superficie del vetro, che successivamente richiedeva l'uso di telai in tondino di ferro o tondino.

Nel tempo, al posto degli accessori in ferro iniziarono ad essere utilizzate nervature di pietra riccia, che aprirono la strada a composizioni di pizzo più libere. A vetrate 12° sec. i colori dominanti erano le sfumature del blu, integrate dal rosso, che portavano calore all'insieme. Giallo, verde, bianco e viola sono stati usati con estrema parsimonia. Nello stesso secolo i costruttori di chiese cistercensi, abbandonando l'abbondanza di fiori, iniziarono ad utilizzare la grisaille a scopo decorativo (dipinto in diverse tonalità dello stesso colore, spesso grigio) su una semplice superficie di vetro bianco-verdastra. Nel 13° secolo la dimensione dei pezzi di vetro colorato è in aumento e il rosso è usato molto più ampiamente. Nel 15° secolo l'arte del vetro colorato inizia a declinare.

Rosetta gotica

Opzioni della volta a costole.

Schemi di varie varianti della volta a crociera.

Nelle cattedrali gotiche si possono trovare molte varianti dell'intreccio delle costole, molte delle quali senza nome. Diversi tipi principali:

1) Volta a crociera (volta a crociera quadripartita)- la versione più semplice della volta a crociera, che presenta sei archi e quattro campi di cassero.

Volta a crociera ad arco.

2) Volta esagonale (volta a costoloni sespartiti)- una versione complicata della volta a crociera, per l'introduzione di una nervatura aggiuntiva, che divide la volta in 6 impalcati.

3) Volta a stella (lierne vauit, Volta stellare)- la fase successiva della complicazione, grazie all'introduzione di liern, il cui numero può aumentare. La posizione delle nervature assume la forma di una stella.

Volta a stella. Foto sotto.

Una volta a stella è una forma di volta gotica a croce. Ha nervature ausiliarie - livelli e lierny. Nella cornice sono ben distinte le principali nervature diagonali della volta a crociera.

4) Volta a ventaglio (volta a ventaglio)- è creato da nervature che emanano da un angolo, aventi la stessa curvatura, che formano angoli uguali e formano una superficie a forma di imbuto simile a un ventaglio. Tipico dell'Inghilterra ("gotico diffuso").

5) Net vault (netvault)- le nervature creano una griglia di nervature con celle di dimensioni approssimativamente uguali.

Castelli, manieri e case.

Nell'architettura civile dell'età gotica, è necessario distinguere tra il primo castello, che fungeva sia da abitazione che da cittadella, dalla successiva residenza di campagna, costruita in un'epoca di relativa riduzione delle necessità di difesa individuale di ciascuno da tutti. Sia nel primo che nel secondo tipo si possono trovare segni originariamente sviluppati nell'architettura ecclesiastica.

Una casa tipica del 13° secolo. aveva tre piani ed era posto sulla strada o con un muro laterale o con una faccia di testa. Il piano terra era solitamente occupato da negozio e magazzino; nella seconda vi erano i soggiorni, di cui il principale si affacciava sulla strada; la zona notte si trovava nel terzo o nel sottotetto. Il negozio di fronte e la cucina dietro erano solitamente separate da un cortile. Già nel XIII sec. il design decorativo dei camini è diventato di moda e l'arredamento intagliato è stato ampiamente utilizzato.

I materiali più diffusi nell'edilizia residenziale erano il legno e l'intonaco, ma in alcune regioni si preferiva la pietra o il mattone. Il telaio in legno era solitamente assemblato da potenti travi, le cui giunzioni erano accuratamente montate e orlate. La cornice, lasciata aperta dall'esterno, portava un chiaro motivo decorativo alla facciata. Il modello era formato da aste verticali e orizzontali, in alcuni punti collegate da legami diagonali (in alcune regioni - incrociando diagonali). Il riempimento tra gli elementi della cornice era realizzato con intonaco su scandole di legno o laterizio, poi ricoperto con intonaco. I rivestimenti delle finestre generalmente seguivano la moda della chiesa, ma, ovviamente, in forme semplificate.

Nei secoli XIV-XV. non ci sono cambiamenti significativi nella disposizione generale o nello schema strutturale dell'edificio residenziale, tuttavia il numero delle finestre aumenta e queste stesse diventano più grandi. Nel 1500, le precedenti legature a "pizzo" vengono solitamente sostituite da finestre rettangolari con imposte e aste dritte.

architettura civile.

L'architettura gotica della Francia non si limita a chiese, castelli ed edifici residenziali, coprendo anche municipi, campanili cittadini, ospedali, scuole di vario ordine e tutti gli altri edifici pubblici necessari alla vita di un personaggio medievale.

Il campanile della città fungeva solitamente da simbolo dell'indipendenza della città. Vi furono appese diverse campane, tra cui una campana di segnalazione, e nel XIV secolo. gli orologi erano impostati su di esso. A Moulins è stata conservata una torre di questo tipo, sulla quale l'orologio è chiamato da figure meccaniche.

La maggior parte degli ospedali medievali furono costruiti in epoca gotica. Sia la chiesa che i feudatari furono i loro fondatori, ma la gestione dell'ospedale veniva solitamente trasferita nelle mani della chiesa. Gli ospedali di quel tempo avevano funzioni più ampie di quelle moderne, poiché in essi, oltre alla cura dei malati, fornivano riparo e cibo ai pellegrini, agli anziani, ai senzatetto e ai bisognosi. La loro progettazione, il sistema costruttivo e l'arredamento sono stati presi in prestito in egual modo dall'architettura della chiesa e dall'architettura di un edificio residenziale. I primi "lazzaretti", o lebbrosari per malati di lebbra, furono anche i primi ospedali nel senso stretto del termine. In tali infermerie i lebbrosi vivevano in case separate e coloro che si prendevano cura di loro vivevano in un edificio separato. Intorno al 1270 in Francia c'erano fino a 800 infermerie, ma nel XV secolo. il loro fabbisogno si ridusse a tal punto che i fondi stanziati per il loro mantenimento furono destinati ad altri scopi. L'Hospital Maladredi du Tortoire dà un'idea del tipo di questa istituzione. Tre edifici si trovano su un terreno rettangolare: un edificio a due piani per i pazienti, una cappella e un edificio per il personale a due piani, che ospitava la cucina. Su ciascuno dei due piani dell'edificio dell'ospedale c'era una lunga sala, illuminata da otto finestre merlate. I caminetti riscaldavano la sala e ne fornivano la ventilazione, e gli schermi mobili di legno tra i letti consentivano di separare i pazienti l'uno dall'altro.

Gli ordini monastici, specializzati nell'assistenza ai malati, crearono un diverso tipo di ospedale. L'ospedale medievale meglio conservato di Beaune permette di vedere la classica disposizione ospedaliera del XV secolo. Ai lati del cortile circondato da un porticato si aprono ampi saloni (uno per gli uomini, l'altro per le donne) e due ali laterali. Inizialmente, al termine di ogni aula, era disposto un altare, illuminato da una grande finestra. Le sale erano coperte da volte in legno. Piastrelle smaltate all'esterno, murales e arazzi all'interno hanno conferito un colore intenso alla soluzione complessiva. Le gallerie di legno che circondano il cortile hanno dato ai pazienti l'opportunità di camminare all'aria aperta.

Duomo di Milano. altezza da terra (con una guglia) - 108, 50 m; altezza della facciata centrale -56, 50 m.; lunghezza della facciata principale: 67,90 m; larghezza: 93 m; superficie: 11.700 mq. m; guglie: 135; 2245 statue sulle facciate.

Cattedrale di Reims (Notre-Dame de Reims) nella provincia francese della Champagne (Champagne). L'arcivescovo di Reims, Aubry de Humbert, fondò la Cattedrale di Nostra Signora nel 1211. Architetti Jean d'Orbais 1211, Jean-le-Loup 1231-1237, Gaucher de Reims 1247-1255, Bernard de Soissons 1255- 1285

Abbazia di Saint Denis vicino a Parigi. Francia. 1137-1150

Stile gotico. Cattedrale di Chartres - Cathédrale Notre-Dame de Chartres - Cattedrale cattolica nella città di Chartres (1194-1260)

Cattedrale gotica di Ulma. Ulm in Germania, 161,5 m di altezza (1377-1890)

Cattedrale gotica cattolica di Colonia della Beata Vergine Maria e San Pietro (Kölner Dom). 1248-1437; 1842-1880 Fu costruita sul modello della cattedrale francese di Amiens.

Inserito: 9 dicembre 2007

Tipi di archi di edifici

ROSSO- nella sua forma più caratteristica, la volta è una POSA, avente una superficie curva concava dal basso (una combinazione di superfici curve o una combinazione di superfici curve con un piano) e formata da un sistema di pietre cuneiformi, che, in oltre al carico verticale sui SUPPORTI, conferisce anche una SPAZIATURA orizzontale. Nelle varianti private della volta, intesa nel senso più ampio del termine, si possono riscontrare diverse deviazioni dai suddetti caratteri caratteristici dei soffitti a volta. S. può, ad esempio, essere utilizzato non come soffitto, ma come elemento di una STRUTTURA portante con superficie concava rivolta verso l'alto anziché verso il basso. La forma a cuneo potrebbe non avere le pietre stesse, i mattoni, ma solo le cuciture tra di loro. La volta potrebbe non essere un sistema di pietre, ma un MONOLITO ed essere costruita con altri materiali, ad esempio in cemento armato. Il distanziatore orizzontale può essere assente, minimo o estinto nel corpo della volta stessa, ad esempio con sbuffi ad anello o altri raccordi annegati nel corpo di S.. S. può essere suddiviso in elevato, abbassato e piatto: 1) elevato - quando il rapporto tra la freccia (alzata) di S. e il volo di S. è maggiore di 1/2; 2) abbassato - il rapporto tra il braccio e la campata dell'arco varia tra 1/4 e 1/2; 3) piatto: il rapporto tra il braccio e la campata dell'arco è almeno 1/4.

1 - volta cilindrica rotonda (volta a botte); 2 - volta a botte a lancetta (appuntita); 3 - volta a botte con cenge trasversali; 4 - volta a crociera (K - cassaforma)

ARCO A STELO

Varietà:

REGISTRO BALCHI- si sviluppa su pianta rettangolare, a ridosso di stanze quadrate; la sua MURATURA inizia dagli angoli con archi a 45° fino alle PARETI, collegandosi in un albero di Natale al centro di ciascuna delle pareti della stanza (Asia Centrale).

BOCHARNY VOD- formato dal movimento di una generatrice curva piatta lungo una guida curva.

VISTA VENTOLA- Le nervature della Volta, che emanano da un angolo, hanno la stessa curvatura, formano angoli uguali e divergono come un ventaglio, formando una superficie a forma di imbuto (gotico inglese - vedi)

VISTA INFERIORE CON CASSERI- è formata incrociando ad angolo retto la volta del condotto con altre volte del condotto, ma con campata minore e altezza inferiore.

ASTA CILINDRICA- la superficie del REDD è formata dal movimento della generatrice della retta (rimanendo parallela a se stessa) lungo la curva piatta della guida o, viceversa, dal movimento della curva piatta della guida lungo la generatrice retta. Secondo la forma della guida S.c. si dividono in: 1) circolari o semicircolari; 2) scatolato, ellittico e parabolico; 3) lancetta.

PASSO ARCH- Tipo VOD, utilizzato per coprire piccoli spazi con l'ausilio di un sistema di AROC trasversali disposti a gradini, sui quali sono appoggiati archi a gradoni, posti in senso longitudinale, a formare un quadrato aperto al centro, talvolta completato da un leggero TAMBURO.

VISUALIZZA AGENTE- Un VOD con una guida, ovvero due archi di cerchio che si intersecano nello SHELIG.

CELLULI ROSSI- un tipo speciale di volte gotiche con un complesso schema di nervature (spesso prive di CORNICE nervata) e con rientranze piramidali tra di loro.

VOD CHIUSO- SET da 4 o più VASSOI; appl. per stanze quadrate (e poligonali) sovrapposte; pressione

RETE INVERSA- VOD, in una certa misura simile allo STAR Vault, ma senza le nervature diagonali del CROSS Vault; al posto delle nervature diagonali ci sono quattro VELE sferiche; il motivo a coste forma un motivo a rete.

VELA AD ARCO- ROSSA A VELE, formata tagliando quattro semisegmenti uguali da una CUPOLA sferica (o parabolica) (nella sua parte inferiore) (cfr. CUPOLA A VELE).

COSTOLA DI ROCCIA- VOD su telaio formato da nervature, percependo e trasmettendo il carico della volta ai suoi appoggi.

CODICE FALSO- formato da un graduale sormonto all'interno delle file orizzontali di MURATURA; non dà SPAZIO orizzontale.

ARCO STELLA- una delle forme della croce gotica (nervosa) VOD, in cui vengono introdotte una serie di costole aggiuntive (ausiliari)-TIERSERONS; in una cornice sottile S.z. si distinguono nettamente le principali nervature diagonali della CROSS CAPITAL.

SPECCHIO VISIVO- una volta chiusa, la cui sommità è troncata da un piano orizzontale (o da una volta molto piana); le restanti parti cilindriche laterali dell'arco chiuso sono dette PADUGA; il piano orizzontale medio è uno specchio; lo specchio è solitamente separato dal pavimento da una CORNICE trasparente ed è spesso utilizzato per la PITTURA.

Arco a forma di cuneo- foderato con pietre a forma di cuneo; a forma di cuneo potrebbe non avere pietre, ma le cuciture tra di loro. Tale S. dà uno STRETCH orizzontale.

COPERTINA INFERIORE- REDD con una guida, che è una scatola, una curva ellittica o parabolica.

VISIONE TRASVERSALE - SOVRAPPOSIZIONE formata dall'intersezione ad angolo retto delle superfici di due DOMS cilindrici con i medesimi bracci di sollevamento: costituita da quattro FORME; appl. per la sovrapposizione di quadrati e rettangolari in termini di locali; pressione S. a. concentrato sui quattro angoli.

Volta Kreshchaty- un VOD chiuso, solcato da due volte cilindriche trasversali che si intersecano, all'intersezione della quale si trova un leggero TAMBURO.

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Le volte di pietra non erano da nessuna parte così comuni come tra i romani: le rovine sono piene dei loro resti, le volte dappertutto, fatte di macerie e malta, lanciate audacemente nello spazio, ricoprono le antiche sale; o almeno i resti di una struttura in pietra a forma di cornicione sospeso sulla superficie delle pareti si sono conservati a testimonianza della struttura originaria e ci rivelano la struttura delle volte distrutte dal tempo. Queste volte di materiale di piccole dimensioni variano, per così dire, all'infinito; bloccavano o recinzioni rettangolari, poi tonde, poi poligonali in termini di area, poi esedra. Realizzati su cassaforma, si sono adattati ugualmente bene ai progetti più diversi e alle più diverse esigenze di ubicazione dei locali. Inoltre, molti di essi sembravano essere stati progettati per esistere per secoli e la nobile semplicità delle loro forme conferiva agli edifici un aspetto rigoroso e maestoso. Le tecniche costruttive non hanno mai corrisposto così bene ai bisogni materiali e spirituali delle persone; e ci appare chiaro perché i romani fondassero tutta la loro architettura sull'uso di un tale sistema strutturale.
Il problema della sostituzione delle strutture in legno con altre più solide e durevoli è antico quanto l'arte del costruire; ma prima dell'avvento degli archi, realizzati sotto forma di una struttura monolitica in pietra, non si conosceva una soluzione veramente pratica. Le pavimentazioni di lastre e soffitti ad architravi in pietra dei templi egizi e greci richiedevano materiali ottenuti a costo di fatica e utilizzati con grande spesa. Troviamo nella costruzione dell'architettura primitiva diverse volte, fatte di file orizzontali di pietre, progressivamente sovrapposte l'una all'altra; troviamo anche volte composte da pietre cuneiformi, le cui linee di cucitura convergono in un punto sull'asse orizzontale; ma, per ignoranza o per obbedienza a un sistema comune, i costruttori di questi primi anni posarono quasi sempre a secco le pietre cuneiformi delle loro volte, senza mettere né cemento, né malta, né sostanza per compensare le irregolarità della pavimentazione tra i due blocchi. Di qui la necessità di dare alle pietre utilizzate una forma molto regolare, da qui le difficoltà pratiche che, indubbiamente, devono aver limitato le possibilità insite nelle volte in pietra sbozzata. Tra tutti i popoli antichi, tra gli Etruschi le volte in pietra sbozzata erano le più comuni; tuttavia, anche con loro il loro uso era molto limitato; coprivano con volte fognature, sfioratori sotterranei utilizzati per drenare pianure umide, acquedotti, porte cittadine, ma negli edifici etruschi destinati a soddisfare le esigenze abitative ordinarie, e anche negli edifici religiosi, la struttura a volta non ebbe mai un uso permanente; si usavano tronchi di legno, simili a quelli descritti da Vitruvio nel tempio toscano, o architravi in pietra, simili a quelli riprodotti nelle facciate di diversi edifici pervenuti a noi, scavati nella roccia.
Quanto ai Greci, nonostante il loro continuo legame con l'Etruria, non avrebbero mai pensato di riprodurre le varietà delle volte etrusche, le cui linee di cucitura si intersecano in un punto. Troviamo negli originali edifici greci, a Micene, e specialmente nell'isola di Eubea, false volte, fatte di muratura sciolta, ma volte di pietre a forma di cuneo, le cui cuciture convergono in un punto, non erano usate dai Greci prima della conquista romana; nelle forme di costruzione a soffitto piano, i loro architetti hanno dato la massima espressione delle idee di proporzionalità e regolarità; ed i Greci amarono queste forme come la più bella creazione del loro genio; erano, per così dire, parte della loro gloria nazionale e resistettero per tutto il tempo che durò l'indipendenza greca. Pertanto i Greci, essendo testimoni della comparsa di edifici a volta, non vi parteciparono e li lasciarono ai Romani. gli architetti sono onorati di diffondere questo sistema costruttivo, che hanno reso semplice e pratico, attraverso l'uso di materiali di piccole dimensioni combinati artificialmente in un unico insieme.
Che siano stati i romani gli inventori delle volte realizzate sotto forma di una struttura monolitica in pietra, cioè fatta di piccole pietre ben cementate con malta, oppure no, ma comunque sia, prima di loro, nessuno aveva pensato di costruire da piccole volte in materiale lapideo di grandi campate. Gli stessi romani, a quanto pare, per lungo tempo trascurarono le possibilità che una tale costruzione poteva dare, o non le conoscevano; e vediamo che viene applicata costantemente solo verso la fine del secolo scorso aC; sembra essersi sviluppato durante il periodo di prosperità materiale che seguì alla fine delle conquiste in terre lontane e alla fine delle lotte civili. I suoi successi furono in quel momento rapidi; una vera rivoluzione era in atto nell'arte di costruire. L'uso degli archi nei grandi saloni degli edifici pubblici comportò un completo mutamento dei piani; i sostegni, ora sottoposti a un nuovo tipo di sforzo, dovettero assumere forme fino ad allora sconosciute; ha dovuto cambiare il raggruppamento della sala per garantire una chiara percezione del puntone delle volte. Finora i costruttori sono vissuti, per così dire, a spese dei fondi della Grecia e dell'Etruria, solo in questo periodo le tecniche costruttive si sono liberate dai ceppi della tradizione; un intero sistema costruttivo, veramente romano, nasce, o almeno riceve un corretto e diffuso sviluppo.
Questa trasformazione, avvenuta negli ultimi anni della repubblica, fu naturalmente preparata da molto tempo; ma se i primi esempi di strutture a volta monolitiche scomparvero durante il lungo periodo che ci separava dai romani, o piuttosto questi primitivi edifici furono demoliti e lasciarono il posto a magnifiche strutture erette dagli imperatori, e le tracce di questa interessante serie di esperimenti e i miglioramenti che hanno preceduto l'era augustea erano come cancellati dal tempo?
Comunque sia, il Pantheon si erge davanti a noi allo stesso tempo come un capolavoro dell'architettura romana e come uno dei primi monumenti della sua storia; ed esempi di tempi anteriori sono troppo rari e dubbi per testimoniare i successivi successi dell'arte edilizia della Repubblica Romana. Non tenteremo di ripristinare il quadro della sua origine con congetture: abbiamo immediatamente iniziato a studiare le volte, realizzate sotto forma di una struttura monolitica in pietra e abbiamo raggiunto il completo completamento; descriveremo le condizioni in cui furono costruiti e cercheremo di collegare questi fatti raccolti con un piccolo numero di semplici idee che sembrano aver dominato i romani nell'intero sistema di edifici a volta.
Se ci rivolgiamo a qualche edificio romano con volte in pietra, se esaminiamo, ad esempio, uno dei filari di acquedotti che solcavano i dintorni di Roma, noteremo alle estremità gli archi principali in mattoni o pietre, le linee di le cuciture della muratura convergono in un centro comune, e dietro questi archi principali, una muratura grezza di pezzi di tufo o tegole, simile al cemento. Un ammasso compatto di pietrisco e malta, racchiuso tra due paramenti ad arco, le cui linee dei cordoni in muratura convergono in un punto: tale è la costruzione che emerge da un esame superficiale dei ruderi. Ma ad un esame più attento di questi massicci grezzi esteriormente omogenei, troveremo incastonate nervature di struttura completamente diversa, vere e proprie nervature incassate, a volte reticoli di mattoni interi che formano uno scheletro interno nel corpo dei ripieni, una struttura leggera che si ramifica , suddividendo ed estendendosi all'interno delle strutture in pietra grezza che rivestono.
Non si deve guardare allo scheletro della volta come a un sistema di archi rigidi, eretti contemporaneamente alla muratura della struttura, in pietrisco e malta, e destinati a rafforzarlo, in una parola, come qualcosa di simile ai pilastri di pietra in le pareti degli edifici moderni. In precedenza furono eretti telai in laterizio posti nella muratura delle volte romane, e successivamente fu realizzata la muratura grezza, come testimonia la discrepanza tra le file di tamponamento e la muratura a telaio (Fig. 8).
Questa cornice leggera, questa cornice, incorporata nella volta, è composta, come gli archi principali con cui finisce, di mattoni; le linee delle cuciture della sua muratura convergono in un punto, e in questo rispetto è alquanto simile nella costruzione alle nostre volte in pietra; ma ecco un'analogia. termina, e se tralasciamo la struttura interna delle volte e consideriamo il riempimento stesso, saremo convinti della semplicità costruttiva, del tutto inusuale per gli edifici moderni.

Riso. otto.

Il nome stesso della volta evoca l'idea di una struttura di pietre posate in modo tale che le linee delle cuciture murarie convergano in un unico centro comune; e questa concezione corrisponde proprio al disegno delle volte romane di pietre tagliate e posate a secco; parimente questa rappresentazione è corretta, come abbiamo appena detto, rispetto ad archi di mattoni, posti a forte cornice entro schiere; ma estenderlo alle schiere stesse sarebbe del tutto erroneo; i filari che compongono la posa del riempimento della volta romana, realizzata in forma di struttura monolitica in pietra, mantengono una posizione rigorosamente orizzontale dalla base alla sommità; e vedendo come le tracce di questi filari sono segnate nelle parti diroccate dei ruderi, si ricordano involontariamente anche strati, talvolta delineati abbastanza chiaramente nelle dimensioni dei suoli stratificati. Una tale disposizione delle cuciture è un fenomeno piuttosto insolito, e quindi ci sembra utile spiegarlo graficamente. Fornisco in due schizzi comparativi sezioni trasversali di volte erette secondo l'uno o l'altro sistema.
Nella volta moderna, le cuciture si trovano come mostrato in Fig. nove.
Allo stesso modo, le cuciture si trovano nella volta romana di pietra tagliata, posata a secco.
Al contrario, in una volta romana di materiale di piccole dimensioni, che forma una struttura monolitica in pietra, le cuciture hanno invariabilmente la direzione indicata dal tratteggio nella seconda delle suddette sezioni schematiche (Fig. 10). Così i romani, a seconda che costruissero con pietra tagliata o con macerie cementate con malta, posizionavano costantemente le linee di cucitura o convergenti in un centro comune o rigorosamente parallele. Questi due metodi opposti, tuttavia, non contengono alcuna discrepanza, alcuna contraddizione nei metodi antichi, perché esiste una profonda differenza tra le condizioni per bilanciare volte di pietre posate a secco e volte realizzate nella forma di una solida struttura monolitica in pietra.


Riso. nove	Riso. dieci

In un caso, le pietre sono tenute insieme solo dalla loro forma, ed è necessario dare alle linee di cucitura una direzione che porti alla loro intersezione in un punto; nel secondo caso, il legante trasforma il tutto in un intero blocco unico in cui si mescolano strati di malta e filari di pietre
in una massa omogenea continua; quindi, la direzione di queste file non ha molta importanza dal punto di vista della forza della struttura; ei romani approfittarono di questa circostanza per introdurre nel loro lavoro una notevole semplificazione: si liberarono decisamente da tutte le complicazioni che potevano essere causate dalla disposizione delle cuciture in modo che le loro linee convergessero in un punto. Così la muratura de' loro archi non è altro che una continuazione de' sostegni, i quali, per così dire, pendono sopra la campata; abolire lo scheletro incastonato nel tamponamento, e rimane una struttura in pietra, rispetto alla direzione dei filari, molto simile alla struttura dei muri che la sorreggono.
Abbiamo detto delle mura antiche che i romani usavano due tipi di muratura monolitica, cioè senza rincalzatura e con rincalzatura; e abbiamo notato che solo il primo veniva usato per costruire muri con un rivestimento di mattoni sottili, perché solo questo può essere fatto senza dispositivi ausiliari e casseri continui. Considerazioni dello stesso ordine valgono per le volte, e consentono di prevedere quale dei due tipi di muratura avrebbe dovuto essere utilizzata in esse. Per le volte era inevitabile che ci fosse una disposizione dei casseri interni, che desse al riempimento una forma adeguata, ma se questa cassaforma era necessaria, in altre parole, se per le volte erano necessari dei cerchi, allora almeno era necessario cercate di rendere questi cerchi il più economici possibile, e questa condizione avrebbe dovuto condizionare la scelta dei romani tra due strutture in muratura a loro note. Se utilizzassero una muratura che richiedesse la rincalzatura, sottoporrebbero i cerchi a urti che potrebbero allentare i loro compagni, ma prima di tutto, questo metodo provocherebbe forti deformazioni nella struttura portante dei cerchi: i cerchi verrebbero bloccati in punti situati vicino a i sostegni della volta (Fig. 11 ), e contemporaneamente i paramenti esterni inizierebbero a scoppiare verso l'esterno.
Per accettare tali sforzi, sarebbe necessario, oltre a girare in cerchio, predisporre per loro una cassaforma; cerchiature e casseri, tutta questa struttura provvisoria in legno, avrebbe dovuto essere estremamente robusta per resistere alle forze di scoppio e all'azione incessante dei colpi: di fronte a queste difficoltà, la soluzione migliore era quella di abbandonare la muratura speronata.
Così ragionavano gli architetti romani; la muratura delle loro volte, ovunque potessi stabilirne la struttura, era realizzata con l'esatta osservanza di quei metodi che si usavano nella costruzione dei muri ordinari. A volte vengono presi materiali più leggeri per le volte che per le pareti, ma il metodo di esecuzione è lo stesso in entrambi i casi: la muratura delle volte non viene mai speronata.


Riso. undici	Riso. 12

Sebbene nella scelta del tipo di costruzione si tenesse in mente di risparmiare sui cerchi, l'effetto esercitato dalle volte sui loro sostegni fu, tuttavia, in alcuni casi molto forte. Finché la muratura della volta si elevava leggermente al di sopra dei talloni, reggeva quasi da sola; le sue file con successive sovrapposizioni si univano davvero alla verticale, continuazione dei supporti, come una sorta di processo addominali sotto forma di una sporgenza attaccata lungo la linea AB(Fig. 12); - la forma di questa sporgenza addominali non differiva significativamente dal profilo teorico di una trave di uguale resistenza, adatta a un corpo solido, incastonata nel muro ad una estremità e caricata solo dal proprio peso, e quindi queste parti delle volte non necessitavano di difficoltà e dispendiose supporti per la loro costruzione. Nel caso estremo, la volta in questa parte inferiore poteva fare a meno di impalcature: bastava una sagoma per dare alla sua superficie inferiore la curvatura e i contorni che avrebbe dovuto avere.
Ma questa facilità di esecuzione diminuisce all'aumentare della volta; le sue parti sporgenti, più lontane, più premono sui cerchi, e il carico vicino alla sommità dell'arco aumenta con estrema velocità.
Presto la volta è come una massa semiliquida, appoggiata con tutto il suo peso sui dispositivi di supporto; dai cerchi, che poc'anzi erano quasi superflui, si richiede ora una energica resistenza, quanto più alte, più dense e massicce dovrebbero essere le volte; Le volte romane non erano mai leggere: la struttura ruvida dei loro tamponamenti obbligava a dare loro talvolta dimensioni enormi.
Occorreva inoltre sostenere questo cumulo di materiali, che non aveva ancora raggiunto un collegamento sufficientemente solido, con appoggi che non riuscivano a piegarsi.
Si trattava di una grave difficoltà: il minimo cedimento, a seguito del quale la struttura lapidea avrebbe dovuto lavorare, avrebbe causato, proprio durante la fase di presa, spostamenti interni alla muratura, costituita da pietrisco e malta, e forse anche crepe .
In una normale volta, le cui linee delle cuciture in muratura sono dirette in un punto, il tiraggio girava, sebbene fastidioso, ma raramente provoca una catastrofe: forse si formano crepe in più cuciture, ma la stabilità dell'edificio non dipende solo da l'integrità di queste cuciture, la malta in questo tipo di volte serve prima di tutto, per la regolazione, per la distribuzione della pressione, non è un astringente, è solo uno strato tra pietre a forma di cuneo; anche se questa malta si incrina o scompare, non metterà necessariamente in pericolo l'integrità della volta, e la sua presenza è così poco necessaria che gli antichi non usarono mai la malta nelle loro costruzioni in pietra tagliata.
Ma nelle volte, realizzate in forma di struttura monolitica in pietra, come credevano gli antichi, il ruolo della malta cessa di essere ausiliario; qui lui, e lui solo, fornisce una connessione tra gli elementi della struttura; non appena questa connessione verrà interrotta, della struttura rimarrà solo qualcosa di simile a un massiccio rotto, crollato, precedentemente monolitico.
Quindi, per ricavare una volta romana da piccoli materiali, era necessario assicurarsi che i cerchi fossero completamente immutabili: questa, per così dire, era la prima condizione per il successo, e questa condizione poteva essere soddisfatta solo con grande difficoltà quando semplice sono stati usati cerchi di legno. Ma anche usando più legno, moltiplicando il numero degli accoppiamenti, dando loro una precisione impeccabile, è impossibile risolvere tutte le difficoltà: l'albero, con l'abbinamento migliore, è piegato, deformato, deformato, e una volta monolitica, incapace di seguire tutto le deformazioni della struttura in legno che funge da cassaforma, sarà costantemente minacciata, perderà appoggio a causa di possibili precipitazioni o cesoie cerchiate.
C'è da aggiungere che sarebbe troppo insolito per i costruttori romani attribuire tanta importanza agli espedienti temporanei: sarebbe sorprendente se essi, che di solito consideravano utili solo quelle opere destinate a una lunga esistenza, e soprattutto quelli abituati a guardare sempre per soluzioni semplici, improvvisamente in un unico caso, si ricorrerebbe a un lavoro accessorio così complesso e costoso.
Infine, se prestiamo attenzione alla composizione dei lavoratori impiegati nei cantieri, allora, seppur con modalità diverse, arriveremo alla stessa conclusione. I romani, che avevano un numero illimitato di operai in tutti i luoghi del loro impero, non trovavano ovunque con eguale facilità operai a cui affidare un lavoro di falegnameria responsabile. Quando le strutture da erigere richiedono un semplice dispendio di sforzi fisici, è facile reclutare manodopera tra i popoli conquistati, negli eserciti, tra gli schiavi. Ma non appena vengono coinvolte strutture complesse e difficili, come cerchi forti e non deformabili, le possibilità di esecuzione diventano più limitate; gli architetti dovranno radunare, a caro prezzo, molti abili artigiani, e inoltre dovranno sopportare inevitabili ritardi. E quando, dopo aver speso tempo e denaro, riescono a erigere intere impalcature per sostenere il riempimento delle loro enormi volte senza il rischio che si insediano, allora il giorno successivo alla fine dei lavori, tutte le spese per questi dispositivi temporanei, per così dire, sarà sprecato, tutta questa costosa attrezzatura senza lasciare traccia scomparirà. Naturalmente non era redditizio sacrificare invano manodopera costosa e laboriosa, gli antichi costruttori cercarono di evitarlo e i loro sforzi per liberarsi parzialmente della loro dipendenza dalle foreste temporanee li ispirarono con un'idea tanto spiritosa quanto semplice: introdurre questo la parvenza di un telaio interno in muratura che durante la costruzione sosteneva la massa della muratura di riempimento e quindi scaricava il cerchio,

Riso. tredici.

Nelle prime tabelle allegate a questo lavoro, viene data una vista generale dei vari scheletri delle volte, e sono mostrati incastonati nei tamponamenti che sostenevano, e i disegni posti nel testo spiegano alcuni dettagli strutturali, e possiamo immediatamente capire , almeno in linea di massima, la natura e il significato delle funzioni dagli stessi svolte.
Ho preso un tipo semplice tra vari sistemi di framework e ho cercato di riprodurlo in fig. 13 vista della struttura in corso di realizzazione.
La figura mostra i cerchi temporanei C, struttura leggera in mattoni D, adagiate direttamente sui cerchi e, infine, riempiendo M di pietrisco e malta, da cui, al termine dell'opera, si forma una volta nel senso proprio della parola.
Secondo le moderne tecniche costruttive, i cerchi temporanei C porterebbero l'intera volta, dovrebbero essere estremamente robusti e quindi molto costosi. Qui, invece, i cerchi di legno portano, per così dire, solo lo scheletro dell'arco, questa è una differenza significativa, che permette di ridurre la capacità portante dei cerchi, cioè di renderli molto meno potenti , che comporterà una significativa riduzione dei costi.
Grazie all'aggiunta di questa robusta struttura a telaio, che li ricopre e li protegge, i cerchi temporanei sono protetti da ogni pericolo di rottura, formano la forma desiderata per il riempimento, senza subire la gravità del suo peso; una volta eretta, la cornice di mattoni diventa un vero e proprio sistema di cerchi, volte estremamente durevoli che rimangono nel corpo della muratura, fondendosi con esso in un tutt'uno e contribuendo, insieme alla grezza muratura monolitica, alla solidità e durata della struttura.
Questi secondi cerchi di mattoni, così inseriti nel corpo della muratura, sono indubbiamente più costosi della quantità di materiale di riempimento che occupano; ma quanto sembreranno insignificanti questi costi aggiuntivi, se confrontati con i risparmi ottenuti dal dispositivo di una struttura temporanea in legno. Inoltre, questa spesa aggiuntiva di per sé era molto insignificante.
Come materiale per le cornici si utilizzava un semplice mattone, anche se di grandi dimensioni, ma la sua fabbricazione nella periferia di Roma era poco costosa.
D'altra parte, questo mattone, nonostante la sua economicità, è stato utilizzato in modo davvero straordinariamente economico.
Invece di rendere solida questa cornice, vediamo che i romani ce l'hanno fatta, eliminando così circa la metà dei mattoni che sarebbero stati necessari per realizzare un tale guscio continuo portante sopra i cerchi (tav. I).
Spesso si limitavano a singole nervature, per così dire archi a molla, immersi nello spessore del riempimento di pietrisco e malta (tavole IΙ, III, VII, VIII, IX, X, XI). E questi archi amichevoli sono fatti di muratura ordinaria; non sono mai stati resi solidi, ma traforati in tutte le direzioni; si tratta di strutture a traliccio in laterizio che ricoprono ad una certa distanza sottili fasce della volta.
Infine, in alcuni casi, per ridurre i costi che, dato lo spessore della volta, richiede la posa dei mattoni sul bordo, i romani utilizzavano telai di mattoni posati in piano e che formavano una sorta di pavimentazione curva sulla superficie ( Tavola IV, Fig. 1). Talvolta due pavimentazioni di questo tipo venivano posate una sopra l'altra, ma poi la seconda normalmente non era più continua (tav. IV, fig. 3). Era impossibile andare oltre nell'uso economico dei materiali.
Quanto ai costi della manodopera, sono stati inferiori alle attese, a giudicare dagli abbinamenti ingegnosi e in alcuni casi sofisticati che vediamo nelle cifre: tutto è stato fatto in fretta, anzi direi che forse è stato un lavoro molto duro. Guardando intorno a un edificio romano, si sente che gli antichi costruttori impararono, con la pratica, a disporre in fretta le cornici in laterizio delle volte e realizzarono in esse tutta l'economia di tempo e di lavoro compatibile con tale lavoro; l'aspetto di questi dispositivi ausiliari parla dell'esecuzione più frettolosa, e l'irregolarità delle forme in essi contenuta a volte è così sorprendente che sono stato costretto, per rendere chiara l'idea dei costruttori, a dare queste strutture nel mio disegni una regolarità spesso lontana dall'essere rilevata dal più attento esame delle rovine.
Tuttavia, in nessun caso si deve rimproverare ai Romani un'irragionevole negligenza; in questo caso, la velocità di lavoro a scapito della sua precisione era più un vantaggio che uno svantaggio. Qualsiasi perdita di tempo in opere edili ausiliarie, a meno che non sia giustificata da rigorose esigenze di urgente necessità, è da considerarsi inutile; e l'aspetto ruvido dato dai costruttori romani agli scheletri delle loro volte, testimonia che ne compresero correttamente lo scopo. È bastato installare il telaio in mattoni in modo così sicuro da durare solo fino al completamento della posa del riempimento: non appena la struttura monolitica in pietra fu pronta, tutto si rivelò incastonato, murato nella sua massa; e durante i lavori di decorazione le ultime tracce della cornice, ancora visibili dall'interno, scomparvero sotto uno spesso strato di intonaco; Quale vantaggio, quindi, sarebbe stato dato in queste condizioni da un'esecuzione più completa? Le cornici delle volte romane, fatte piuttosto distrattamente, erano abbastanza buone; e cercare di farli con più attenzione sarebbe una perdita di tempo.

Riso. quattordici

Ma oltre alle considerazioni economiche, i romani avevano un altro motivo più importante per evitare ritardi. Per comprendere appieno il motivo della loro fretta nel completare i telai delle volte, è necessario immaginare chiaramente lo stato dell'edificio nel momento in cui si devono installare le strutture ausiliarie in laterizio. La muratura dei supporti è stata completata e il cerchio è stato appena posato in opera. L'architetto deve quindi affrontare una scelta difficile. Continuando la posa del tamponamento corre il rischio di schiacciare il cerchio; se, invece, sospende i lavori di posa del tamponamento per riprenderlo a posa ultimata del telaio della volta, ciò lo costringe lasciare vuota l'intera arte degli operai e degli schiavi.
Il suo unico mezzo per coordinare il tutto è per lui montare frettolosamente questi telai e terminare la loro posa, mentre il riempimento non esercita ancora pressione sui cerchi. Se, per esempio, AB indica il livello in cui inizia la pressione, è necessario che nel momento in cui la pila di riempimento raggiunge il livello AB, gli archi della cornice venivano fatti emergere sotto la serratura e la struttura avrebbe la forma mostrata in fig. quattordici.
Inizia così la posa dei telai e il riempimento dell'intera struttura nel suo insieme, che avviene contemporaneamente, ma i telai devono essere portati fuori e rifiniti con muratura in modo che possano già svolgere la loro funzione in quel breve lasso di tempo mentre la la posa del ripieno tiene da sola. Da qui questa fretta così cospicua; la causa, come si vede, era grave, altrimenti ci sarebbe stata una temporanea inattività dei numerosi operai che i romani usavano per svolgere la parte più semplice e laboriosa dei lavori di costruzione nelle loro grandi strutture.
Questo primo periodo, in cui si dovette erigere integralmente e con grande fretta l'intelaiatura interna delle volte, fu però l'unico momento critico dei lavori: la muratura delle volte finiva su questi rigidi supporti con la stessa facilità di una normale muratura ; e quando, finalmente, giunse il momento del loro srotolamento (operazione alquanto complicata con altri sistemi costruttivi), esso fu effettuato senza alcun pericolo, o meglio, lo srotolamento non rappresentava alcuna operazione seria. Fu possibile senza alcun rischio rimuovere la struttura in legno che reggeva la cassaforma: era un vero e proprio cerchio. il telaio stesso; e nascosti nel riempimento in muratura di pietrisco e malta, questi cerchi di mattoni bloccavano la campata, sopportando il peso delle volte fino a quando la malta non fu completamente indurita.
Ora possiamo coprire in generale sia il corso della costruzione romana sia i vantaggi legati al sistema costruttivo delle volte antiche: esso, come si vede, si basa su principi molto semplici e pratici; alcuni dei principi che ne sono alla base sono così naturali e vengono alla mente così facilmente che possono essere trovati in una forma diversa nell'architettura, più esteriormente diversa da quella romana; Sto parlando dell'architettura francese del Medioevo. Le volte a crociera nelle nostre cattedrali (francesi), naturalmente, non assomigliano alle volte dei romani né nell'aspetto esterno né nelle condizioni statiche del loro lavoro; alcuni sono trattenuti da una complessa combinazione di forze e spinte deliberatamente creata; in altri, la stabilità è creata semplicemente dalla struttura monolitica della loro muratura; ma riguardo ai metodi di erezione, l'analogia è indicativa, e tanto più notevole che può essere accidentale. Chi, infatti, non sarà colpito dal fatto che le costole delle volte medievali equivalgono a cornici antiche. In un caso le nervature sono realizzate in laterizio e poste in un tamponamento in massa in muratura di pietrisco e malta, nell'altro sporgono a rilievo e sostengono i tamponamenti di vera muratura. Ma le differenze nelle forme e nel materiale qui non sono importanti: quella principale. l'installazione è la stessa su entrambi i lati; le nervature nascoste o sporgenti svolgono, almeno durante l'esecuzione del lavoro, lo stesso ruolo; e minore è la somiglianza nel loro aspetto, più si sente quanto sia naturale e comprensibile l'idea di erigere volte sulla seconda fila di cerchi costruiti in materiale lapideo. Non mi impegno a prevedere le trasformazioni che questa geniale idea sperimenterà in futuro; ma le applicazioni che ha costantemente ricevuto in due architetture radicalmente diverse, a mio avviso, parlano del fatto che è fruttuoso; e lo studio delle possibilità che una tale soluzione può dare ai nostri giorni è certamente degno della piena attenzione dei costruttori.
Al termine di questo primo studio delle volte sui monumenti, sarebbe utile confrontare tutte le nostre ipotesi nel loro insieme con le indicazioni nei testi. Sfortunatamente, le informazioni positive su questo argomento sono molto incomplete e i suggerimenti sono molto oscuri.
Vitruvio cita più volte i nomi delle volte, ma non fornisce dettagli sulle modalità di costruzione; se analizziamo l'intero suo trattato, difficilmente troveremo in esso almeno un posto che illumini seriamente questo, forse il problema più importante dell'intera storia dell'architettura antica. Parla del modo. riproduzione del disegno dell'arco con l'ausilio di una struttura in legno costituita da tavole disposte lungo una curva, intrecciate con canne; e intonacato; quanto alle vere cripte, è vano cercare da lui la loro descrizione. È necessario scorgere in questa strana lacuna un'omissione da parte dell'autore, o il risultato di una totale distorsione delle sue opere? O, infine, è un segno che indica lo stato dell'arte edilizia al tempo di Vitruvio? Mi propenderei volentieri per quest'ultimo suggerimento; e la data di costruzione delle più antiche volte di grandi dimensioni sopravvissute fino ai nostri giorni la rende, bisogna ammetterlo, molto plausibile.

Riso. quindici.

Nonostante queste lacune e ambiguità, Vitruvio rimase sempre un'autorità tra i romani; e autori successivi" si accontentarono per lo più di ripetere in forma meno ponderosa, meno lunga, ma spesso meno precisa, le indicazioni del suo testo. metodi della loro costruzione; l'esperto in agricoltura, Palladio, e l'autore anonimo che ha abbreviato Vitruvio, mantengono lo stesso silenzio sulle tecniche costruttive riguardanti le volte nel senso proprio del termine, ma si diffondono, sull'esempio dell'autore originario, dal quale hanno copiato, su queste costruzioni molto poco interessanti, imitando esteriormente la curvatura delle volte , senza possedere né la loro forza né la loro durata.

Riso. sedici.

Ma, se siamo privati della possibilità di verifica tramite testi, allora almeno possiamo scoprire cosa dicono le tradizioni. Gli italiani usano ancora oggi le strutture temporanee in legno con molta parsimonia quando si tratta di cerchi per la costruzione di volte; quindi, non è raro vedere che usano una tale costruzione come mostrato in fig. quindici.
I cerchi permanenti di mattoni dei romani sono qui presentati sotto forma di una fila di mattoni appiattiti, poggianti su una traversa di legno difettoso, e diversi mattoni posti sul bordo; a volte gli italiani rimuovono i mattoni piatti durante il giro, mentre i romani solitamente li lasciavano al loro posto. Tuttavia, anche negli edifici italiani moderni, ho incontrato più volte volte già completate, ricoperte all'interno da un pavimento in mattoni curvato, che originariamente fungeva da cassaforma e cerchi.
Qui (fig. 16) c'è un altro sistema di cerchi di mattoni, concepito più o meno con lo stesso spirito.
I cerchi, sui quali è esposta la volta, sono costituiti da due nervature sporgenti ricurve che iniziano ai talloni, e passano in alto in un muro di mattoni passante posto su una trave di legno.
Darò infine come ultimo esempio (Fig. 17) una struttura circolare costituita da due travi di legno addossate tra loro e portanti un muro passante di mattoni, una specie di timpano realizzato con muratura irregolare, il cui scopo è sostenere il muratura della volta durante la produzione dell'opera.

Riso. 17.

È probabile che nessuno di questi tre tipi di cerchiatura corrisponda esattamente agli antichi disegni; ma mi sembra impossibile non riconoscere qua e là una notevole identità di principi: ad esempio, la stessa volontà di limitarsi alle strutture lignee più semplici, il mattone, che in entrambi i casi gioca un ruolo importante come materiale per cerchi, e il suo utilizzo per motivi di economia e facilità in piano nei solai in muratura o nella posa di pareti passanti. Tuttavia, in un ulteriore studio, l'osservazione dei metodi moderni ci aiuterà ripetutamente a comprendere i metodi pratici dei romani, oscuramente visibili nelle rovine, o almeno ad aggiungere nuove prove a favore delle ipotesi esplicative che abbiamo esposto sopra.
Torniamo ora ai disegni delle cornici romane. Sono divisi, come si vede, in due gruppi, di cui uno copre tutte le strutture basate sull'uso di archi o telai a traliccio di tale muratura, le cui linee di giunzione convergono in un centro, e l'altro - tutti quelli basati sulla uso di pavimentazione in laterizio, posata in piano. Ci occuperemo a turno di entrambe le soluzioni in vari tipi di volte e del primo turno - in volte a botte.

a) Archi su telai con cuciture radiali.

I telai le cui linee di cucitura della muratura si intersecano in un centro sono generalmente realizzati con due tipi di mattoni: mattoni quadrati con una lunghezza laterale di 2 piedi romani (leggermente inferiore a 0,60 m) e mattoni rettangolari con dimensioni laterali di 2 piedi e circa 1/2 piede ( 0,15 m).
Gli archi erano fatti di mattoni rettangolari, nervature, ponendo queste ultime a una distanza di 2 piedi tra le assi, e con grandi mattoni quadrati, con una lunghezza laterale di 2 piedi romani, queste nervature erano collegate tra loro allo stesso modo come mostrato in Fig. diciotto.

Riso. diciotto.

In questo modo si è ottenuto una sorta di reticolo, che può essere considerato il tipo più completo di cornice romana con cuciture radiali.
A volte (ma questa è un'eccezione e sembra essere il risultato di negligenza piuttosto che di calcolo deliberato) grandi mattoni quadrati utilizzati per la comunicazione, invece di essere posati come mostrato in fig. 18, cioè uno dopo l'altro lungo una linea - lungo la generatrice della volta cilindrica, si sovrappongono in modo che ogni mattone quadrato copra l'intera larghezza dei due archi da esso collegati (Fig. 19).
La disposizione è doppiamente difettosa - perché a) una parte molto più piccola della volta può essere ricoperta con la stessa quantità di materiali, e b) è più difficile inserire il riempimento nelle gabbie ridotte del telaio.
Forse un po' più di forza è data dal maggior numero di questi archi; ma con un altro sistema, a quanto pare, si ottiene una forza che è abbastanza sufficiente anche per le volte più larghe; e poiché le intelaiature erano qui essenzialmente strutture ausiliarie, gli antichi agirono con saggezza, sacrificando questo leggero aumento di forza, in nome di condizioni più importanti di economia e leggerezza.
Un notevole esempio di edificio realizzato secondo il primo metodo (Fig. 18) lo troviamo nella sala del palazzo dei Cesari a Roma, che fa parte di un gruppo di edifici che circondano il Circo Massimo. Presento questo riassunto nella tabella. IO; per dare un'idea più chiara della sua struttura generale e per mostrare come si rapporta ai suoi sostegni, ho disegnato una serie di sezioni in cui vengono svelati e allo stesso tempo riassunti tutti i dettagli dell'edificio. le idee che abbiamo potuto formarci finora sia sul disegno delle volte che sulla consueta struttura delle massicce strutture lapidee romane. Questi disegni permetteranno di stabilire un'identità tra la costruzione della muratura delle volte e dei sostegni, la disposizione orizzontale delle file nei tamponamenti della volta e, infine, in particolare, la presenza di un telaio comune, che cambia dall'interno quando si passa dalla volta cilindrica agli appoggi con rivestimento di mattoni triangolari.
Questo tavolo fornisce forse il tipo più completo di sistema di intelaiatura strutturale antico: l'intelaiatura in mattoni qui mostrata unisce le pregevoli qualità di un supporto rigido e di un rivestimento continuo.

Riso. diciannove.

Ma questa costruzione richiedeva ancora una quantità di mattoni che può sembrare enorme, e i romani, sacrificando questo vantaggio troppo costoso, abbandonarono gradualmente tale costruzione per passare da una solida struttura in mattoni a nervature autoportanti e arcuate nascoste nella muratura. Cercherò di mostrare le conseguenze di queste semplificazioni e variazioni. Ma, collegando al primo tipo di costruzione tutti gli esempi successivi che voglio dare, non pretendo ovviamente di ripristinare la catena storica degli eventi e il modo in cui sono andati nella realtà i cambiamenti nei metodi costruttivi: il relativo date di costruzione delle varie volte che dovremo confrontare, solitamente poco conosciute; e quindi sarebbe troppo audace mettersi a trovare, allo stato attuale delle conoscenze archeologiche [fine dell'Ottocento. - NdR] reale continuità delle idee romane; la mia intenzione è solo quella di identificare tra le tante forme diverse l'idea di base guida alla base del disegno dei cerchi permanenti: le cornici delle volte antiche.
Andando dopo questa prenotazione per confrontare il codice mostrato in Tabella. I, con varie volte mostrate nella stessa scala in Tabella. II e III, vedremo che sono ovviamente legati da un'idea comune, che ha trovato l'espressione più completa nel codice del Palatino.
Sulla fig. 1 scheda. Gli archi del telaio II non sono più collegati direttamente. tra loro da grandi mattoni quadrati di incollaggio: invece di questo legame comune, gli archi vengono semplicemente accostati tra loro.


Riso. 20.	Riso. 21.

L'ossatura della volta è ora, per così dire, ridotta a un sistema di nervature autoportanti; queste nervature non sono larghe più di 0,15 m, in direzione della generatrice della volta, e gli spazi tra loro superano le dimensioni dei normali mattoni quadrati romani. Pertanto, lo spazio tra gli archi non è diviso in celle; ma d'altra parte, a destra ea sinistra, su ciascun lato dell'arco, sporgono le estremità di grandi mattoni quadrati intervallati da mattoni larghi 0,15 m; senza dividere lo spazio tra gli archi in celle separate, tuttavia delineano chiaramente queste divisioni in esso e, per così dire, compensano la discontinuità della struttura a telaio. Ciascun arco, preso separatamente, avrebbe la forma mostrata in fig. 20: queste sporgenze di grossi mattoni, per così dire, catturavano la massa del riempimento e non gli permettevano di esercitare pressione sui cerchi; in ogni caso, è certo che lo stretto collegamento del tamponamento con queste piccole sporgenze delle nervature del telaio ha contribuito a trasferire la maggior parte del suo peso sugli archi, invece di consentire loro di sopportare tutto il peso della struttura circolare temporanea.
Le volte mostrate in fig. 1 scheda. II, sono un caratteristico esempio dei tentativi dei costruttori di eliminare le dipendenze e le spese legate alla costruzione di un solido telaio a traliccio, pur conservando quasi tutti i vantaggi dati dall'integrità della struttura: questa volta è ricavata dai portici dell'acquedotto, che è considerato l'acquedotto di Nerone ei cui resti sono incastonati nelle mura dei giardini, si estende su entrambi i lati della strada che porta alla Chiesa di S. Stefano Rotondo a Roma.
Per distinguere sul posto la struttura mostrata nel nostro disegno è necessaria un'attenzione piuttosto intensa: il riempimento della volta è costituito da frammenti di tegole dello stesso colore delle cornici, e le cornici stesse sono così rozzamente fatte che, senza saperlo in anticipo sulla loro esistenza, è molto difficile notarli, in una massa che ricorda la roccia venata, roccia della stessa tonalità, che li avvolge e complica ulteriormente l'esame, già difficile per lo stato di rovina e l'esecuzione barbarica. Ho già avvertito all'inizio che devo, per chiarezza, dare nei miei disegni una certa regolarità alle strutture portanti che i romani disponevano; in questo caso, più che altrove, dovevo concedermi queste libertà, e più che altrove questo curioso acquedotto mostra quanto i romani attribuissero importanza alla velocità di erigere queste strutture. Sappiamo già abbastanza delle ragioni di questa fretta estrema, ma in nessun luogo si riflette più chiaramente che nelle forme irregolari di questo porticato.
Tali archi autoportanti, come mostrato nel nostro schizzo (Fig. 20), erano facilmente realizzabili, ma a causa della loro piccola sezione trasversale (circa 0,15 m), la loro stabilità era in dubbio: questi archi potevano essere deformati da un piegamento longitudinale in il loro aereo o fuori dall'aereo; i romani escogitarono un modo per compensare la loro mancanza di resilienza; iniziarono ad accoppiare questi archi, sostituendo il disegno mostrato in fig. 20, quello che vediamo in Fig. 21.
Una nervatura formata da due archi così accoppiati non è altro che una sottile striscia ricavata da una cornice a traliccio, simile a quella che si trova nel Palatino: il raggruppamento degli archi, che ne aumentava la sezione trasversale, riduceva la possibilità di flessione longitudinale . I vantaggi del nuovo progetto rispetto al precedente erano significativi, e vediamo che questi archi accoppiati sono ampiamente utilizzati in un certo numero di strutture, di cui chiameremo almeno il Colosseo (tavola II, Fig. 2).
Figura che occupa la metà superiore del tavolo. II, raffigura parte delle gallerie che costituiscono il recinto esterno dell'anfiteatro. Il disegno mostra contemporaneamente due gallerie parallele e adiacenti, le cui campate sono quasi identiche; solo uno di essi è stato eretto su telai, mentre la muratura monolitica dell'altro è stata realizzata direttamente sui cerchi.
Non bisogna dunque considerare la tecnica costruttiva che ci interessa come sistematicamente utilizzata dai costruttori del Colosseo: Il Colosseo in relazione alle sue strutture è, per così dire, un enorme riassunto di tutte le conquiste dell'arte edilizia antica, dove tutte le antiche tecniche costruttive sono state utilizzate a loro volta. Se le volte furono ricostruite in tempi diversi, la sua costruzione fu affidata: contemporaneamente a più appaltatori, ai quali venne concessa una certa libertà nell'applicazione di determinati metodi, sia pure, ma in volte diverse di questa struttura, e talvolta in parti diverse di una stessa volta, si possono notare le tecniche costruttive più opposte. In generale, le volte a botte sembrano essere state erette su archi nascosti nella muratura, la cui forma e disposizione sono chiaramente mostrati nel nostro disegno. Tuttavia, nessuna legge assoluta prevale né nella disposizione di queste nervature né nel loro disegno: a volte iniziano a livello dell'altezza dei talloni, a volte, al contrario, molto più in alto; o i loro assi corrispondono agli assi delle grandi articolazioni architettoniche, oppure (tav. II, Fig. 2) gli archi che poggiano su pilastri di pietra sono posti eccentricamente rispetto all'asse dei sostegni su cui poggiano i loro talloni. Con una certa diligenza, gli architetti potrebbero utilizzare questi archi come elemento decorativo per le loro volte, ma preferiscono, a costo di imprecisioni lavorative, eliminare il rischio legato ad un'esecuzione troppo lenta di questi elementi, destinati solo a garantire robustezza, in modo che poi, dopo la costruzione, nascondere le strutture irregolari sotto uno spesso strato di intonaco. Questa sciatteria è comune alla maggior parte dei framework che esamineremo in seguito; ma prima di andare oltre, il vero scopo del framework che abbiamo appena descritto deve essere analizzato con maggiore attenzione.
Mi si può dire che le funzioni delle cornici in laterizio del Palatino (tav. I), che possono fungere da cerchi durante la costruzione della volta, sono autoesplicative: si tratta di una struttura reticolare in un unico pezzo che funge da totale; non c'è niente di più logico. Anche nell'acquedotto di Nerone (tav. II, Fig. 1), dove gli archi, sebbene molto ravvicinati, ma i cornicioni in laterizio che emergono da un arco, non incontrano ancora i cornicioni dell'arco attiguo, è chiaro che il il telaio in mattoni può sopportare il grande peso del riempimento in muratura durante la costruzione della volta; ma sarà tutto altrettanto chiaro quando la cornice della volta si ridurrà ad una serie di archi nascosti nel riempimento in muratura, a nervature non solo poste separatamente, ma separate da intervalli di circa 3 m? Non vi sembra che gli archi qui sopporteranno semplicemente il carico della sola parte del tamponamento che si trova sopra di essi? Ma il tamponamento, essendo allo stato semiliquido, non poggerà sul cassero posato lungo cerchi temporanei negli interstizi tra due archi esattamente nello stesso modo in cui giacerebbe su di esso se questi archi autoportanti fossero assenti? Questo è il dubbio; Credo che si possa risolvere nel modo seguente.

Riso. 22.

Immaginate (Fig. 22) una volta di analogo disegno, delimitata superiormente da un piano orizzontale; in altre parole, immagina una volta la cui costruzione è stata sospesa; supponiamo che D e Ε - due delle sue nervature arcuate.
È chiaro che entrambi questi archi, nonostante lo spazio vuoto DE, lasciato tra di loro, sarà sufficiente per portare la muratura che riempie la volta, se ciascuna delle file orizzontali di questa matrice non termina con una linea retta NAR, ma una curva come un arco DBE: il risultato sarà quindi raggiunto, per quanto irregolari siano i frammenti grezzi di cui sono composte le file orizzontali della volta, purché alle varie curve sia data una sufficiente freccia di sollevamento, come AB in un arco DBE. Di conseguenza, si può dividere mentalmente ogni fila di muratura monolitica in due parti: la parte della fila situata dietro una linea immaginaria DBE, si terrà su se stesso, formando, per così dire, una specie di arco orizzontale, le cui linee di cucitura convergono in un centro comune e che poggia sulle nervature D e e. Riempi parte S tra la curva DBE e la superficie interna dell'arco, sarà, per così dire, sospesa dalla prima, in qualche modo attaccata ad essa, grazie all'adesione che ha la soluzione fino a quando non si indurisce completamente.
Questa spiegazione pone fine alle obiezioni che potrebbero essere fondate sulla mancanza di integrità dei telai, e dimostra quanto poca importanza attribuissero i romani allo spessore e alla regolarità delle tavole di casseforme in legno, anche quando c'era una distanza molto grande tra le nervature del telaio: per la cassaforma, la cui forma degli elementi si può immaginare nei molti punti in cui hanno lasciato un'impronta, si prendevano solitamente tavole lunghe e sottili, che presentavano molti difetti, come se gettate con noncuranza su piccole fattorie circolari . Il loro scopo infatti non era tanto quello di sostenere la struttura lapidea quanto di servirne la forma: tutt'al più, quello che dovevano sopportare fino all'indurimento della malta era un carico insignificante su quella parte del massiccio, che è indicato dalla lettera S sul nostro ultimo schizzo schematico.
La stessa costruzione di una cornice composta da singole nervature, ma su scala maggiore, la ritroviamo nella Basilica di Costantino (tav. III). In alto sono state considerate volte che coprivano la galleria con una luce di circa 5 m, mentre la campata maggiore delle volte della Basilica di Costantino è di 23 m; questa è quasi la larghezza della navata di S. Pietro a Roma.
Con una tale campata, le volte richiedevano nervature portanti di eccezionale potenza; perciò l'architetto, temendo evidentemente l'insufficienza di archi così semplici come nel Colosseo, vi aggiunse gli stessi ulteriori archi di circonferenza, in modo che le nervature della cornice nella Basilica di Costantino fossero costituite da due archi in mattoni posti uno sopra l'altro ( Tavola III e Fig. 24). Questa idea di una tale disposizione delle nervature del telaio, per aumentare corrispondentemente la capacità portante delle volte di una campata molto ampia, era del tutto naturale; intanto, non sarebbe meglio, invece di mettere gli archi uno sopra l'altro, metterli direttamente uno accanto all'altro, fasciandoli accuratamente. In questo caso, il rivestimento della superficie interna della volta potrebbe essere completato in modo più soddisfacente e si otterrebbe sia un'ampia superficie portante che una maggiore stabilità delle nervature, mentre la quantità di mattoni utilizzata rimarrebbe la stessa.
Questo è vero: è vero che una tale disposizione di archi direttamente accanto ad essa non cambiava nulla in relazione al consumo di mattoni, ma diversa era la situazione con i costi dei circoli temporanei. Quando due archi sono posti uno sopra l'altro, come nella Basilica di Costantino, allora solo per uno, quello inferiore, sono necessari dei cerchi; quando questo arco interno è installato, può già fungere da supporto per quello che viene lanciato su di esso. Al contrario, se questi archi sono accoppiati, affiancati invece che uno sopra l'altro, allora entrambi caricheranno simultaneamente i cerchi; e poiché il loro peso è approssimativamente lo stesso, la forza dei dispositivi temporanei dovrebbe essere raddoppiata. Quindi, per risparmiare sui cerchi temporanei, era vantaggioso fare come facevano i romani, cioè realizzare ogni bordo di due archi di mattoni sovrapposti.
Resta da vedere se questo risultato di risparmio sui cerchioni sia svalutato dal fatto che, con una data disposizione degli archi, aumenta il pericolo di instabilità.
Non c'è dubbio che l'arco con una campata superiore a 23 m e avente una sezione trasversale di 0,60 m di larghezza alla distanza dei cerchi dovrebbe crollare e crollare per il suo stesso peso. Ma quando si determina la resistenza che dovrebbe avere il telaio di una volta in pietrisco e malta, non dovrebbe essere posto come condizione che il telaio debba mantenere la stabilità e appiattire il carico aggiuntivo immediatamente dopo il completamento della sua costruzione.
In effetti, non è così importante che il telaio abbia una resistenza sufficiente nel momento in cui è già costruito e completato, purché abbia sufficiente robustezza e stabilità nel momento in cui verrà caricato con tamponamenti in muratura di pietrisco e malta? Nel frattempo, se consideriamo la questione da questo punto di vista, senza dubbio l'unica corretta, allora faremo in modo che gli archi con una larghezza della sezione trasversale di 0,60 m soddisfino pienamente il loro scopo, ed ecco perché:

Riso. 23

1. Durante l'intero periodo, mentre la muratura del riempimento si teneva da sola e non si caricava ancora cerchiata, il telaio, ovviamente, non è stato esposto ad alcun rischio, essendo peraltro incastrato tra le travi da un cassero in legno, il il cui scopo era quello di fungere da forma formante i cassoni ottagonali della volta (Tav. III e Fig. 25).
2. Più tardi, quando la pressione del peso della muratura cominciò a trasmettersi, essa aumentò gradualmente, dapprima molto lentamente, e poi sempre più vigorosamente, man mano che la struttura si sollevava.
Nel momento in cui la pressione viene trasferita dal peso della muratura di riempimento all'arco (Fig. 23), la campata effettiva dell'arco AB era già significativamente inferiore alla campata dell'intera volta a botte. Inoltre, man mano che la muratura della volta si elevava, la parte lavorante degli archi del telaio si riduceva progressivamente e rimaneva solo su quel tratto di essi che non era ancora nascosto nella muratura del riempimento, e vediamo che la capacità portante della struttura cresceva costantemente insieme al carico, che doveva sopportare; ed è del tutto possibile che nel momento in cui le masse superiori ancora grezze della muratura di tamponamento avessero un grande bisogno di sostegno, la campata di quelle parti degli archi che non erano ancora nascoste dalla muratura di tamponamento. pietrisco e malta, diminuivano così tanto che a questo valore la resistenza del telaio corrispondeva pienamente all'entità del carico.
In breve, la forza di queste nervature e la loro resistenza all'instabilità aumentavano al diminuire della campata. AB, cioè all'aumentare della necessità di resistenza. Così si spiega che archi così sottili potevano fungere da nervature della cornice nell'erezione di una delle colossali volte costruite dagli antichi: un tale risultato è senza dubbio un risultato davvero notevole.


Riso. 24.	Riso. 25.

Se il disegno della volta è perfetto, allora bisogna ammettere che i cassoni che decorano questa volta non sono legati alla distribuzione degli elementi del telaio, che hanno giocato un ruolo importante nella sua costruzione. Riporto a grande scala (Fig. 24 e 25) un particolare di una parte delle costole della volta della Basilica di Costantino.
A sinistra (Fig. 24) si trova una nervatura nuda, a destra (Fig. 25) la stessa nervatura incassata nella muratura di riempimento. Come si vede nella figura, le nervature correvano lungo le sporgenze della superficie della volta, separando tra loro i grandi cassoni ottagonali della volta, e per questo la loro collocazione era ben scelta. Ma gli architetti incaricati della rifinitura decorativa dell'edificio ebbero l'idea di colmare le lacune tra i grandi cassoni con piccole rientranze quadrate, e per amore di questa fantasia il costruttore fu costretto a realizzare delle rientranze in queste nervature per una profondità corrispondente alla profondità dei piccoli cassoni quadrati che cadono sulle nervature (Fig. 25) . È uscito dalla difficoltà con un espediente che a prima vista sembra strano, ma penso che non dovrebbe essere condannato troppo duramente per queste libertà in relazione all'architettura. Permettere una contraddizione tra le forme architettoniche e la struttura principale dell'edificio, nascondere lo scheletro, che è essenziale per la stabilità delle masse, è creare un'opera che condanni la mente, è mostrare una mancanza di gusto, offendendo la mente con uno spettacolo di palese inganno. Ma abbiamo ragioni sufficienti per dire che, nascondendo le cornici in mattoni delle loro file, i romani nascondono allo spettatore uno dei principali elementi strutturali di queste volte? Non credo. Qual è, infatti, il sistema strutturale dei telai della volta romana? Proprio un espediente arguto usato durante la produzione dell'opera: questi telai interni servivano solo in fase di costruzione, permettevano di far risaltare la volta, per darle solidità alla muratura della volta; infine, dopo che la soluzione si è indurita, la loro esistenza indipendente, per così dire, cessa, e appaiono nella volta solo come parte integrante di essa. Da questo momento in poi l'architetto romano non vede più in questo insieme né cornice né stuccature, ma una massa monolitica omogenea, e gli è veramente lecito non sottolineare la differenza nella finitura decorativa esterna, che, a suo avviso, è scomparso nella struttura della volta.

Riso. 26

Ecco perché i casi in cui gli antichi rivelano la cornice della volta all'esterno della struttura completata sono estremamente rari; come esempio di volte in cui si ottiene un completo accordo tra lo scheletro e le forme esterne, posso solo citare la volta a botte nel tempio di Venere e Roma. Purtroppo l'intera parte superiore di questa notevole volta è distrutta, ei frammenti della parte inferiore sono insufficienti e troppo alterati dal tempo per fare supposizioni in base alle quali sarebbe possibile ripristinarne l'aspetto originario. Cito quindi, non come certi, ma almeno come molto probabili, quegli elementi costruttivi che potrebbero rivelarsi in una certa misura esaminando questo codice e che mi appaiono come sono mostrati in Fig. 26.
I cassoni erano di forma quadrata, e le direzioni delle nervature del cassone coincidevano con la direzione dei lati dei cassoni, che si trovano continuamente, alcuni nella direzione dell'asse della volta, e altri perpendicolari a questo asse: tutti insieme formavano un reticolo continuo di grandi celle, alcuni dei cui lati longitudinali sono orizzontali, ed altri coincidono con la direzione delle sezioni normali all'asse della cupola.
Le nervature trasversali di questa volta hanno una larghezza minore di quelle della Basilica di Costantino, ma sono solide e non passanti, come nella maggior parte degli altri edifici romani.
Quanto al modo di erigere queste cornici in laterizio, queste nervature sporgenti, delineate in rilievo all'interno della volta, è evidente. Come si vede nel nostro disegno, le nervature in laterizio, unitamente al cassero, probabilmente in legno, formavano un insieme solido prima della posa del riempimento: nervature orizzontali rinforzavano gli archi trasversali; entrambi, mantenendo la loro posizione grazie alla cassaforma utilizzata per la fabbricazione dei cassoni, formavano una leggera volta tra i cerchi e la muratura di riempimento, in parte in legno, in parte in pietra, che svolgeva il ruolo di cornice, simile al ruolo di un struttura a telaio passante in laterizio, mostrata in Tabella. I. Qui troviamo una completa concordanza tra il sistema strutturale e le forme architettoniche; l'architetto usò casualmente una cornice di mattoni come decorazione, ma nulla lo obbligava a farlo, era libero di scegliere il progetto architettonico; e la coerenza delle forme architettoniche esterne con la costruzione, osservata nel tempio di Venere e Roma, non è, a mio parere, una prova seria della superiorità di questo edificio rispetto ad altri.
Abbiamo ora esaminato i principali tipi di telai, le cui linee di giunzione in muratura convergono in un centro comune. Dopo aver ora dato uno sguardo generale al loro utilizzo, sarà possibile, senza bisogno di dati aggiuntivi, valutarne sia le funzioni utili sia i risultati che forniscono nella costruzione delle volte. Ma oltre ai vantaggi che danno, non c'è ancora motivo di ritenere che il loro utilizzo sia associato ad alcuni pericoli? Questi telai, immersi nello spessore della muratura delle volte, formavano apparentemente nella massa ancora umida di pietrisco e malta, per così dire, un nucleo incomprimibile; inseriti in una struttura lapidea monolitica, che si deposita da sola, senza influssi esterni, possono aver interferito con l'andamento del ritiro e causato la comparsa di grandi e piccole fessure. Se così fosse, allora i sistemi di intelaiatura che facilitano l'erezione delle volte ne affretterebbero o ne causerebbero la distruzione, ma fortunatamente la situazione è ben diversa. Infatti la muratura del tamponamento delle volte non è un ammasso posato in un solo gradino, ed è curioso come il progressivo avanzamento del montaggio in strati uniformi molto sottili riduca il rischio di ritiri; ogni strato acquisisce molto rapidamente il suo volume finale, ogni riga si restringe a sua volta; e poiché il ritiro generale è stato eliminato, non c'è più alcun timore di screpolature. Tuttavia, questa osservazione non si applica in modo specifico al tipo di framework che abbiamo descritto di seguito: è applicabile ad un altro tipo di strutture, che stiamo ora considerando, e quindi non lo ripeteremo ulteriormente.

b) Archi su telai in mattoni posati in piano.

Rispetto ai telai in mattoni pieni mostrati nella tabella. I, intelaiature di archi di mattoni autoportanti, come quelli della volta della Basilica di Costantino, avevano il vantaggio di richiedere meno materiale; inoltre, hanno raggiunto il loro scopo in modo abbastanza soddisfacente. Tuttavia, anche a parità di costi, un telaio solido è più facile da realizzare, e quindi è stato naturale adoperarsi per creare una struttura che, avendo tutti i vantaggi di una struttura ad archi autoportanti, creasse allo stesso tempo un continuo superficie portante; questa sembra essere l'origine della nuova costruzione a telaio, il cui uso si ritrova nelle volte romane.

Questi grandi mattoni, posati su gesso di alta qualità o malta a presa rapida, formavano, per così dire, un sottile guscio continuo sull'intera superficie convessa della cassaforma; tale involucro, che riproduceva la forma della superficie interna della volta, era una sorta di pavimentazione curvata in laterizio (Fig. 27).
In alcuni casi, l'intera cornice della volta era costituita da uno di questi pavimenti, ma di solito su di esso veniva posato un altro, simile ad esso, ma costituito da mattoni più piccoli, che formavano un secondo guscio, saldamente collegato al primo strato di gesso o malta .
Grazie a questa stratificazione si è creata una sorta di crosta protettiva su tutta la superficie del cassero, una sorta di leggera volta. ABCDE(Fig. 28), che non poteva essere svolta subito dopo il completamento della sua costruzione senza pericolo di distruzione per il suo stesso peso (Fig. 29); ha guadagnato forza con l'erezione della volta principale, fino a quando non è stato sufficientemente robusto da sopportare il carico della muratura di tamponamento che vi giaceva sopra.
In effetti, il motivo che impediva l'immediato circolo di questa volta ausiliaria non era tanto il piccolo spessore delle sue robuste mura, quanto la sua forma semicircolare. La stabilità di una volta in mattoni appiattita è assicurata da due condizioni: in primo luogo, il profilo della volta sotto forma di un dolce arco circolare con una piccolissima freccia di sollevamento, e in secondo luogo, il suo pizzicamento in due supporti irremovibili. Nel caso di un profilo semicircolare, la rigidità dell'arco è insufficiente; per dargli una rigidità sufficiente, è necessario riempire le parti laterali dell'arco AB e DE(Fig. 28). Questo riempimento contrasta la flessione della volta e impedisce alle sue pareti sottili di crollare sotto il suo stesso peso. Nelle volte romane, pare che proprio in questi casi venissero utilizzate simili pavimentazioni a volta di mattoni appiattiti.

Riso. 29.

La muratura della volta non caricava ancora i cerchi, mentre le prime file stavano già serrando ad un certo livello il pavimento ausiliario in laterizio. BD(Fig. 28); quella parte della pavimentazione voltata in mattoni che doveva effettivamente sostenere il carico, cioè la sua parte di lavoro, ridotta ad un semplice arco circolare BCD, era nelle migliori condizioni di lavoro. Nel momento in cui la muratura della volta principale ha raggiunto il livello BD, era già possibile rimuovere i cerchi e, se necessario, trasferirli in altro luogo, cioè costruire una volta in parti e utilizzare gli stessi cerchi nella costruzione di parti successive della volta.
I romani usavano molto spesso questa tecnica. Per convincersene basta prestare attenzione al fatto che i mattoni della pavimentazione a volta, invece di essere posati in modo alternato e formare una muratura con cuciture legate, sono posati con cuciture passanti, come celle a scacchiera (Fig. 27) . Questa circostanza è abbastanza coerente con l'idea di erigere una volta in maglie separate: se assumiamo che i mattoni siano stati posti in una fasciatura, allora il bordo di ogni maglia sarebbe frastagliato; ciò causerebbe qualche difficoltà nel collegare i collegamenti tra loro. Abolendo così ogni collegamento, i costruttori romani eliminarono così tutte le difficoltà di montaggio.
Il risparmio sui cerchi non richiede prove: è ovvio.
Secondo l'osservazione sopra fatta su un caso simile, è sufficiente che i cerchi resistano al carico del solo peso della volta; la prima fila di mattoni funge da cassaforma per la seconda fila, ed entrambi formano insieme una solida cornice che sostiene il carico dalla muratura dell'intera volta.
Il dettaglio della volta mostrato nella figura seguente (Fig. 30) illustra l'applicazione del progetto di volta descritto. Questo esempio è tratto dalle terme di Caracalla, che sono forse l'edificio più significativo di tutti costruiti secondo questo sistema costruttivo.
In questo esempio, la prima di due volte è realizzata in mattoni quadrati, con lati che misurano 2 piedi romani (0,60 m) e spessi da 4 a 5 cm; il secondo pavimento è in mattoni più piccoli - con lati di ⅔ di un piede antico o circa 20 cm Inoltre, nello spessore del secondo pavimento sono posti alcuni mattoni a bordo; questi mattoni formano, per così dire, mozziconi o sporgenze di ancoraggio sulla superficie esterna del pavimento a volta.

Riso. trenta.

Lo scopo delle varie parti di questa peculiare costruzione è dato nella descrizione precedente, e l'ordine del lavoro è abbastanza ovvio.
Invece di una cassaforma continua, tavole separate sono state imbottite su una travatura reticolare circolare a una distanza di 2 piedi da un asse all'altro (Fig. 30); su queste mungiture fu frettolosamente posato un pavimento di grandi mattoni squadrati. Pertanto, il costo del fasciame in legno dei cerchi era basso, a causa delle grandi dimensioni dei mattoni, il primo corso del piano di calpestio poteva essere posato con estrema rapidità.
Al termine della posa della prima fila, la seconda fila potrebbe essere posata con minor fretta da mattoni più piccoli. La seconda pavimentazione, infatti, è sempre in mattoncini; Conosco solo un esempio dell'uso di mattoni della stessa grande dimensione per entrambi i file nelle volte del Pantheon (nicchie murarie di copertura, tav. XIII). La seconda fila di mattoni doveva, come vedremo in seguito, sovrapporsi alle cuciture della prima fila; le dimensioni del mattone della seconda fila - 20 × 20 cm - corrispondevano bene a questo scopo.
Non è stato però necessario progettare solo un telaio portante per il tamponamento in muratura della volta: è stato anche necessario prevedere un collegamento tra questo telaio e il tamponamento, in modo che dopo lo srotolamento l'intera struttura risultasse un unico schieramento monolitico; a tale scopo si utilizzavano i mattoni, posti sul bordo, che venivano inseriti nella muratura del solaio della volta inferiore ad una certa distanza l'uno dall'altro (Fig. 31). Questi mattoni posti sul bordo, che servivano per la comunicazione, tendevano a ribaltarsi sotto l'influenza del proprio peso; in alcune costruzioni della villa di Adriano si cercava di impedirne il ribaltamento ponendo dei mattoncini addossati ai mozzi (Fig. 31).

Riso. 31.

Tale era il disegno delle volte al tempo della loro erezione; non dobbiamo, tuttavia, aspettarci che nelle loro rovine lo troveremo intatto. La volta in laterizio è in gran parte scomparsa; resti di essa si trovano ai piedi della volta, negli angoli in entrata formati all'incrocio della volta con le pareti, in una parola, nei luoghi in cui questi fragili pavimenti a volta erano meglio protetti dalla distruzione. Nelle campate dell'arco crollò il pavimento a doppia volta; l'originaria collocazione dei mattoni squadrati può essere giudicata solo dalle impronte più o meno evidenti da essi lasciate nella muratura monolitica del riempimento della volta; dappertutto sono sopravvissuti solo mattoni, posti sul bordo, ora sporgenti dalla superficie dei resti superstiti della volta (tav. IV, fig. 2); in alcuni casi questi coppi e rivestimenti in laterizio, incastonati nella muratura di riempimento della volta, sono sopravvissuti e sono rimasti al loro posto, mentre si sono conservati solo frammenti dell'intera struttura della pavimentazione.
Passando alle conclusioni, possiamo dire che, utilizzando un telaio in mattoni posati in piano, gli antichi costruttori perseguivano due obiettivi: primo, dotare la muratura di riempimento della volta di un solido e solido piano di appoggio; in secondo luogo, per garantire un forte collegamento tra il telaio e la muratura. Abbiamo appena considerato come realizzassero questa doppia condizione nelle volte di due dei più famosi edifici: la Villa di Adriano e le terme di Caracalla; in casi ordinari, il tipo di telaio utilizzato nelle loro gigantesche volte potrebbe essere notevolmente semplificato, poiché i suoi vantaggi potrebbero essere raggiunti a un costo inferiore.
Passiamo ora allo studio dei miglioramenti introdotti dai romani in questo progetto per ottenere maggiori economie di manodopera o di materiali.
Sulla fig. 32 mostra una cornice di tipo più simile ai due esempi precedenti. Il primo ponte a volta è ancora solido, ei mattoni della seconda fila ricoprono solo le cuciture del primo ponte; in modo così semplificato furono disposte le volte di alcune sale del palazzo dei Cesari. A giudicare dalle stampe, le volte di Sette Sale (una cisterna presso le terme di Tito) erano approssimativamente dello stesso tipo. Tale disposizione dei mattoni nella seconda fila della pavimentazione a volta combinava i vantaggi che, pur richiedendo un minor consumo di mattoni, forniva un buon collegamento tra il telaio e la muratura di riempimento della volta.

Riso. 32.

Riso. 33.

I costruttori romani andarono oltre: invece di bloccare tutte le cuciture del pavimento della volta inferiore, si limitarono a posare i mattoni solo lungo le cuciture perpendicolari all'asse della volta (Fig. 33). Pertanto, il telaio nel suo insieme è una pavimentazione in mattoni pieni, rinforzata con nervature di mattoni più piccole, che, secondo i costruttori, servivano allo stesso tempo a coprire le cuciture e gli irrigidimenti.
Questo disegno si trova nelle volte di diverse tombe sulla via Appia; sul tavolo. IV, fig. 3 mostra un particolare perfettamente conservato della volta di una delle tombe. La dimensione dei mattoni del ponte inferiore è di 45 cm (11/2 piedi) di lato; la dimensione dei mattoni delle nervature che ricoprono le cuciture è di soli cm 22. Il gesso, che fungeva da astringente, si è dilavato nel tempo, tanto che difficilmente si notano tracce dei mattoni della pavimentazione a volta. I suoi resti si trovano più facilmente nelle rovine della cosiddetta villa Quintiliana, conservata alla sinistra della via Appia, non lontano dalle tombe appena citate.
In molti altri monumenti della via Appia, l'idea di utilizzare la volta superiore solo per colmare le cuciture si esprime ancora più chiaramente e apertamente; in queste strutture i mattoni della pavimentazione superiore non sono più posati a strato continuo, ma sono posti a distanza tra loro (Fig. 34) e precisamente in quei luoghi dove l'azione di scuotimento o di carico eccessivo potrebbe essere distruttiva, cioè, in un punto di giunzione comune quattro angoli adiacenti dei mattoni della fila inferiore del piano di calpestio.

Riso. 34.

Per ottenere un risparmio ancora maggiore, è stato necessario abolire completamente il ponte superiore. I romani fecero quest'ultimo audace passo verso la semplificazione del progetto e ottennero che iniziarono a costruire volte con pavimento a una fila; tuttavia, l'uso di una tale cornice, costituita da un unico strato di pavimentazione, è relativamente raro: nelle volte a botte romane, ho potuto trovare solo un esempio chiaramente espresso nel cosiddetto circo di Massenzio fuori le porte di S. . Sebastiano (Porta San Sebastiano) (tav. IV, Fig. 1), dove tutte le volte su cui fu eretto l'anfiteatro sono realizzate con pavimentazione a un solo ordine di mattoni di grandi dimensioni.

Riso. 35.

Nelle volte antiche era diffuso l'uso del pavimento a volte in laterizio; tali cornici si trovano non solo in semplici volte cilindriche, ma anche in volte dai contorni più complessi; erano ugualmente usati nelle volte che coprivano vasti saloni, come ad esempio nelle terme di Caracalla, così come nelle volte più modeste degli angusti acquedotti delle gallerie; in quest'ultimo caso la pavimentazione è spesso ridotta a due lastre di laterizio di 60 x 60 cm, disposte ad angolo e sostenute tra loro; in fig. 35 mostra il progetto di una delle tante gallerie dell'acquedotto prospiciente l'arena del Colosseo.
In altri casi, invece di due mattoni squadrati inclinati, si limitavano a una lastra posata orizzontalmente, che fungeva da soffitto (tav. XIII).
La pavimentazione a volte in mattoni piatti fungeva da struttura portante non solo per le volte, disposte in file orizzontali di pietrisco e malta; nei casi in cui i romani costruivano anche archi autoportanti con cuciture radiali, invariabilmente li fornivano dal basso per il rinforzo con una simile pavimentazione in mattoni. Ad esempio dell'uso di un tale arco con cuciture radiali, messo in evidenza con una pavimentazione ausiliaria, si possono indicare i portici dell'anfiteatro vicino alla Chiesa della Croce a Gerusalemme.

Riso. 36

Della stessa tipologia appartiene il soffitto sopra la condotta dell'acqua nelle Terme di Caracalla (Fig. 36).
Infine, devo prestare attenzione alle quattro grandi volte che ricoprono i lati ribassati dell'enorme salone centrale delle terme di Caracalla. In tutto l'edificio, queste sole volte sono fatte di muratura, le cui linee di giunzione si intersecano in un punto; si può dire che queste quattro volte a botte sono le uniche non solo in questo edificio, ma anche tra tutte le volte di strutture romane che ho esaminato in Italia. La loro muratura è costituita da file alternate di grandi mattoni e tegole posate a malta. Sul tavolo V raffigura una di queste volte: la muratura a raggiera di questa volta, così come la muratura monolitica a strati di pietrisco e malta di altre volte, si evidenzia su una pavimentazione a doppia volta, in tutto simile alle pavimentazioni in laterizio appartamento sopra descritto.
Da tutti gli esempi forniti, si può giudicare la natura generale del pavimento a volta ausiliario utilizzato nell'architettura antica come cornice: la struttura portante della volta. Queste cornici, così comuni nell'antichità, sono utilizzate ancora oggi in Italia. Sono stato spesso presente alla posa di tali pavimenti a volta in quelle località dove furono usati duemila anni fa con successo, come testimoniano sufficientemente i ruderi rimasti.
Tali pavimenti a volta sono ancora spesso usati e lo sono ancora anche nella stessa Roma; le volte chiuse, che ornano le ville moderne, sono per lo più disposte su un pavimento di mattoni appiattiti, così come le volte delle terme di Caracalla; la superficie interna della volta è solitamente formata da una fila di mattoni posati su una malta di gesso, il resto della muratura della volta è una muratura monolitica di frammenti di pietrisco e malta.

Riso. 37.

Nel tempo, il significato della cornice e del riempimento nella progettazione delle volte è cambiato. I romani consideravano la cornice in laterizio solo come elemento strutturale ausiliario di sostegno del corpo principale in muratura che riempiva la volta; quest'ultima era la parte principale della struttura, garantendone robustezza e durata. Ora la pavimentazione a volta è diventata l'elemento strutturale portante principale; in alcune volte moderne, questo scopo chiaramente espresso della muratura principale della volta - servire solo da riempimento - è stato rivelato in modo particolarmente chiaro: queste volte sono realizzate solo dal basso ai talloni con la corretta muratura sulla malta, mentre la parte superiore parti della muratura che riempiono le volte vengono semplicemente riempite di macerie. I muratori italiani chiamano questo tipo di costruzione a volta volte alla volterrana e talvolta gli danno il nome espressivo volte a foglio (volte a foglia).
In Francia, questo design a volta è ora usato raramente, ma nel secolo scorso è stato utilizzato frequentemente. Merita una menzione la descrizione dettagliata di queste volte data da Blondel (vedi "Cours d" architecture", t VI, cap. II) Le volte piatte e ribassate, oggetto del nostro studio, iniziarono improvvisamente ad essere utilizzate nell'architettura francese nel 18° secolo In realtà il loro uso era solo la rinascita di un'antica tradizione che si è conservata da tempo immemorabile nelle tecniche costruttive dei muratori del Roussillon, una descrizione di queste tecniche, vedi sotto.
Lungo le pareti della stanza, coperta da una volta, venivano posate delle traverse longitudinali, che servivano da sostegno a cerchi mobili, larghi 2 piedi e mezzo (Fig. 37); lungo queste circonferenze è stato posato un doppio pavimento in laterizio; i mattoni di ogni fila e di entrambi i filari erano saldamente legati insieme con malta di gesso esattamente come in Italia, e come facevano gli antichi romani. Terminata la parte di muratura attribuibile alla maglia circolare, la maglia si è spostata lungo le barre di guida per un tratto insignificante (Fig. 37); quindi, sullo stesso collegamento circolare, è stata posata la parte successiva della pavimentazione a volta, ecc. tutto ciò, a quanto pare, corrispondeva, essendo di dimensioni molto più modeste, alla muratura di antiche volte.
È abbastanza ovvio che un tale progetto è pienamente coerente con gli antichi principi romani di posa delle volte. Poiché l'area in cui venivano utilizzate queste volte confina con le colonie romane in Provenza, è possibile che questo metodo di posa delle volte sia solo un ricordo delle tecniche romane. Questa somiglianza è così evidente che la descrizione di cui sopra di un sistema murario completamente moderno è di grande interesse, soprattutto in quanto conferma esaurientemente le nostre conclusioni basate sullo studio delle rovine di monumenti romani.

2. Volte a crociera.

Finora abbiamo considerato esempi di volte a botte. Passando ora allo studio delle volte a crociera, vorrei sottolineare il loro significato nell'architettura romana, chiarire la questione in quali circostanze fossero utilizzate e mostrare esempi dell'uso dei metodi di posa delle volte sopra descritti in esse.
Sappiamo che, di regola, i romani evitavano di attraversare le volte. Negli anfiteatri di Arles e Nîmes non troviamo una sola volta a crociera, sebbene i loro corridoi anulari e passaggi radiali si intersechino in tutte le direzioni; nel circo di Verona si notano solo pochi casi di piccole volte a botte che si intersecano; tra le rovine del Colosseo si resta sorpresi dal numero irrisorio di volte che si intersecano con un numero così elevato di incroci di innumerevoli gallerie.
Per evitare l'intersezione delle volte tra loro, i romani di solito posizionavano i talloni di una delle volte sopra l'altra volta (Fig. 38).

Riso. 38.

Nei casi in cui una tale soluzione era fattibile, eliminava tutte le difficoltà; ma spesso l'altezza insufficiente delle gallerie non permetteva di disporre volte intersecanti a diversi livelli, e involontariamente si doveva ricorrere a volte a crociera.
Un'altra circostanza di per sé comportava l'uso di volte a crociera: i romani dovevano spesso sovrapporre edifici con volte, che erano costituite da una navata centrale e due laterali. Con questa soluzione si hanno solo due possibilità per dare accesso alla luce naturale nella navata centrale: o la volta deve essere rialzata ad un'altezza sufficiente per posizionare delle leggere aperture al di sotto del livello dei talloni, oppure devono essere punzonate nella volta stessa . Solitamente i romani puntavano sulla seconda soluzione: da qui le volte a crociera sopra la grande navata della Basilica di Costantino (tav. III) e le volte sopra le due sale delle terme di Caracalla - sopra quella centrale ed un'altra, perfettamente sala conservata, che nel XVI sec. fu trasformata nella chiesa di Santa Maria degli Angeli. In alcuni casi l'uso delle volte a crociera non è stato determinato da esigenze strutturali, ma dalla volontà di aggiungere varietà alla composizione architettonica. Casi del genere sono però estremamente rari, quasi sempre l'uso delle volte a crociera è stato giustificato sia da considerazioni estetiche che da esigenze costruttive.


Riso. 39.	Riso. 40.

Ma non toccheremo la domanda in quali casi i romani usassero le volte a crociera: il nostro compito è indicare a quali metodi hanno fatto ricorso nella scelta dei loro contorni e durante la costruzione.
Consideriamo innanzitutto quale fosse la sagoma dell'antica volta di prova.
Dando ovunque preferenza a soluzioni più semplici, i romani cercarono di risolvere la volta a crociera nella forma dell'intersezione di due volte cilindriche di uguale campata. Grazie a questa decisione, potevano assumere curve circolari per i contorni delle volte ed evitare così i contorni ellittici delle capriate circolari.
I Romani in rari casi si battevano per la stretta uguaglianza delle campate delle volte che si intersecavano; se c'era una leggera differenza nelle dimensioni dei loro diametri, la trascuravano e si limitavano a porre gli shelygi allo stesso livello, conservando i contorni semicircolari in entrambe le volte.
La navata centrale della Basilica di Costantino fu così coperta (Fig. 39). Per l'altezza totale degli archi intersecanti si prende la dimensione del più largo di essi; la sezione dell'altro arco è un semicerchio con centro rialzato, la cui lunghezza totale del braccio di sollevamento di cui ABè uguale a CD. Il fatto che il calcagno della volta meno ampia fosse alquanto rialzato non danneggiò minimamente l'aspetto della volta e le conferì addirittura un aspetto più elegante. Tuttavia, la differenza nelle dimensioni dei lati dell'edificio a volta era spesso troppo grande per consentire l'applicazione di questa tecnica. In questi casi i romani tentarono di portare la soluzione del disegno della volta a crociera alla soluzione del disegno della volta a pianta quadrata; nel far ciò ricorrevano ad una tecnica molto semplice, mostrata in fig. 40.
In realtà, solo la piazza era coperta da una volta a crociera ABCD allocato nella parte centrale della stanza; la dimensione del lato di questo quadrato era uguale alla dimensione del lato minore del rettangolo, sormontato da una volta; parti del rettangolo non coperte dalla volta a crociera erano ricoperte da un proseguimento della volta longitudinale a botte ( AE).

Riso. 41.

Questa soluzione era molto comune, ma non va considerata l'unica: i romani non abbandonarono affatto né la soluzione delle volte a crociera a pianta rettangolare, né le volte a sezione ellittica, che sono il risultato di questa soluzione. Nelle terme di Diocleziano, tre sezioni di un'aula ben conservata sono coperte con volte a crociera, il cui rapporto di campate era di circa 2:3; in fig. 41 mostra la pianta di questi archi, e la loro vista generale è data nella tabella. IX.
Questa volta è l'esempio più notevole a me noto di soluzioni di volte a crociera su pianta rettangolare allungata; questo esempio, tuttavia, non è l'unico. Le volte di forma ellittica perdurarono fino a quando gli architetti bizantini, eredi delle tradizioni e delle aspirazioni dell'arte romana, applicarono nelle classiche volte a crociera una tecnica molto espediente, rappresentata in fig. 42.
Grazie al nuovo ingegnoso disegno delle volte, maggiori o minori irregolarità nella pianta non comportavano più la complicazione della sagoma delle volte. Le curve delle guance potrebbero essere semicerchi (indipendentemente dal fatto che i lati del rettangolo sovrapposto fossero uguali o meno tra loro); la stanza a volta potrebbe essere un quadrilatero con angoli disuguali; le curve alle intersezioni delle volte divennero arbitrarie, e nulla impediva loro di dar loro una forma semicircolare; tutti i cerchi potrebbero essere realizzati sotto forma di capriate semicircolari.
Notato il legame che esiste tra i principi romani e l'innovazione bizantina, torniamo allo studio delle antiche volte a crociera e consideriamo i metodi della loro costruzione.
Qualunque fosse la sagoma della volta a crociera, i romani ne semplificarono la costruzione, utilizzando tecniche molto vicine, almeno nei principi di base, alle tecniche da loro utilizzate nella costruzione delle volte a botte. Il progetto delle volte a crociera, oltre a quelle cilindriche, era costituito da due parti indipendenti: da una muratura di riempimento monolitica e da un telaio passante in laterizio o da un leggero solaio a volte in laterizio, che sosteneva la muratura di riempimento durante la costruzione della volta e quindi sostituito, almeno in parte, circoli temporanei. .

Riso. 42.

Nei casi in cui i romani eseguivano la posa della volta a crociera sul pavimento della volta, eseguivano le nervature angolari della volta da grandi lastre di laterizio; per quanto piccole fossero le dimensioni dei mattoni del pavimento, queste lastre non avevano mai meno di 45 cm di lato; in genere la dimensione dei loro lati era di 60 cm e lo spessore di 5 cm Queste lastre nervate nella maggior parte dei casi non si sono conservate, ma la loro dimensione e forma si può giudicare dalle loro impronte; mentalmente, puoi riprodurre la vista generale del fotogramma. Sulla fig. 43 mostra un tale disegno della pavimentazione a volta prima della posa della muratura principale del riempimento della volta.

Riso. 43.

Questo esempio è tratto dalla struttura del soffitto di una delle terme di Caracalla. Varianti molto vicine di tale soluzione si trovano nel Palazzo dei Cesari, nella Villa di Adriano, ecc. La questione del disegno dell'intersezione delle volte è risolta in modo ancora più semplice nei casi in cui si utilizzano telai passanti. Costolette M e N erano poste lungo le linee di intersezione delle volte (tav. IX) e, se necessario, venivano introdotti ulteriori archi R in direzione trasversale da un moncone all'altro. Questi ultimi non differivano in alcun modo dagli archi in laterizio utilizzati nella posa delle volte cilindriche. In futuro considereremo solo il progetto delle nervature angolari delle volte a crociera (Fig. 44).
Tre archi paralleli in mattoni, collegati a coppie da tegole in terracotta, formavano uno scheletro portante posto lungo la nervatura d'angolo. Per il completamento definitivo di questa costruzione è stato solo necessario rifilare leggermente i mattoni in modo che la forma della nervatura corrispondesse all'angolo sporgente della volta a crociera. I mattoni non sono stati pretagliati secondo il modello, ma sono stati semplicemente tagliati sul posto. Questa semplice elaborazione non costava quasi nulla e non ritardava il lavoro.
Le difficoltà sono sorte solo durante la posa delle parti superiori degli archi diagonali. Senza troppe difficoltà è stato possibile chiudere uno degli archi, ad esempio un arco M(Tabella IX); ma nel momento in cui era necessario eseguire l'aggiunta dell'arco ad esso N, inevitabilmente sorsero difficoltà: entrambe le parti di questo secondo arco premono sull'arco da due lati M minacciando di schiacciarla. Ovviamente, prima di posare gli ultimi mattoni dell'arco N, è stato necessario riempire le celle superiori dell'arco passante M. Arco M con celle piene potrebbe già sopportare la pressione delle parti adiacenti dell'arco N. La costruzione della volta fu così completata senza ulteriori difficoltà.

Riso. 44.

In questo modo furono realizzate le volte delle terme di Diocleziano. Tipicamente, questo progetto è stato utilizzato per volte con una campata di almeno 15 M. Nelle volte con campate più piccole, la parte portante della struttura diventa corrispondentemente più leggera e leggera; il telaio in laterizio viene progressivamente semplificato in funzione della riduzione del peso della muratura principale che riempie la volta. A seguito di una logica serie di possibili modifiche, i romani abolirono dapprima gli archi binati intermedi del tipo ad arco R mostrato in tabella. IX; poi eliminarono uno dei tre archi che formavano gli archi diagonali composti; infine, di questi tre archi componenti, i costruttori romani ne distrussero due, tanto che la cornice della volta si ridusse ad archi di un'unica sezione, che correvano lungo ciascuna nervatura. Così, nell'architettura romana si possono trovare tutte le possibili varianti di costruzione delle volte, che sono di transizione da un sistema a telaio ad un sistema di volte in muratura monolitica senza telaio.
Proviamo a fornire esempi di vari tipi di strutture a telaio in mattoni che si trovano in questa serie che cambia in successione:
1. In una delle gallerie della Palatina, situata nella parte meridionale del colle (vedi tabella VIII), è presente una costruzione a telaio che, nell'aspetto, è più vicina alla cornice che abbiamo adottato come tipologia principale. Gli archi costali si trovano esattamente come nelle terme di Diocleziano; sono costituiti da altrettanti archi, interconnessi allo stesso modo. Ma in questo caso, a causa delle ridotte dimensioni della sala, gli archi intermedi erano considerati superflui. In altre parole, il design è ridotto a quello mostrato in Tabella. IX, meno archi intermedi R.
2. Come esempio dell'uso delle nervature diagonali, costituite da due soli archi, darò una volta a crociera sulla parte centrale dell'arco di Giano Quadrifrons a Roma. La vista generale del caveau è mostrata in Tabella. VII, fig. uno ; in fig. 45 mostra un dettaglio di una nervatura liberata dalla muratura di riempimento. Dopo il precedente studio approfondito, l'ordine dei lavori è del tutto evidente: dapprima si eresse un arco diagonale, senza terminare la posa dell'altro; quindi due o tre celle superiori sono state riempite di cemento, dopo di che è stata completata la posa del secondo arco.


Riso. 45.	Riso. 46.

3. Consideriamo infine le strutture in cui erano ammessi archi diagonali, costituiti da un solo filare di mattoni. Un esempio di tale soluzione si trova nelle volte di una delle sale del palazzo dei Cesari, i cui ruderi, ubicati separatamente sul sito palatino, sorgono sopra la rientranza del Circo Massimo. Ciascuno di questi archi diagonali (Fig. 46) è costituito da una fila di mattoni stretti e la muratura degli archi comprende grandi tegole quadrate scolpite sul posto. Queste nlite sporgono dall'arco a destra e a sinistra e, entrando nello spessore della muratura monolitica della volta, forniscono così un forte collegamento tra essa e la cornice in mattoni.
Dopo aver subito una serie di trasformazioni, il disegno della cornice dell'antica volta è giunto alla sua forma più semplice. Uno studio del suo ulteriore sviluppo durante i secoli successivi fino ad arrivare ai giorni nostri porterebbe quest'opera fuori dallo studio dell'arte edilizia romana; bisognerebbe andare al medioevo e considerare le volte dell'Europa occidentale, erette tra l'XI e il XVII secolo. In queste volte troviamo le stesse nervature diagonali e sporgenti archi a doppia circonferenza; ma in questo caso lo scopo di questi archi è diverso. Nelle volte romane l'ossatura conta solo nel periodo in cui la muratura non è ancora del tutto irrobustita e necessita di ulteriore sostegno; dopo il definitivo indurimento della muratura a telaio, si fonde con la muratura di tamponamento circostante e lavora allo stesso modo con l'intera muratura per l'adesione di tutte le parti. La cornice gotica, non meno importante durante la costruzione della volta, mantenne il suo significato autonomo anche dopo l'arrotondamento; sopporta completamente il carico del riempimento di grandi pietre sbozzate tra le nervature e trasferisce questo carico sotto forma di spinta, che viene percepita da massicci contrafforti o ristagno di archi rampanti. I sistemi di equilibratura nelle volte antiche e nelle volte gotiche sono sostanzialmente diversi. La somiglianza tra queste tipologie di volte può essere stabilita solo confrontandole al momento della costruzione; ma in queste condizioni la somiglianza è innegabile. Gli archi gotici danno solo una nuova interpretazione degli elementi principali delle volte a crociera dei tempi dell'Impero Romano. Uno studio dettagliato delle caratteristiche comuni e delle differenze tra le volte antiche e gotiche va oltre lo scopo del compito assegnato nel nostro lavoro. Abbiamo fornito le principali varianti di strutture a telaio nelle volte romane e indicheremo nel prossimo paragrafo come gli stessi principi costruttivi furono estesi alle volte a pianta circolare, cioè a cupole e semicupole.

3. Volte su basi rotonde.

Di tutti i tipi di volte, le volte sferiche caricano meno i cerchi. Ogni sezione orizzontale di tale volta è un anello chiuso, che tende a mantenere l'equilibrio. Ovviamente, una cupola con una pianta a forma di cerchio regolare richiede un grado minore di struttura robusta rispetto a una pianta arbitraria costituita da curve irregolari.
Alcune antiche cupole furono erette con l'ausilio di semplici cerchi di legno; un esempio è la volta di un grande edificio eretto alle porte di Roma in onore della madre dell'imperatore Costantino.
Tuttavia, queste proprietà, che sono una conseguenza della curvatura della superficie, diminuiscono all'aumentare del raggio. Nelle cupole con una campata prossima a quella del Pantheon di Roma, la curvatura è così piccola che tutti i vantaggi che ne derivano perdono di significato. Anche a campate più piccole, i romani sembrano diffidare della possibilità di girare in cerchio rompendosi sotto il carico del peso della muratura; nei casi in cui la campata raggiungesse i 20 m si ricorreva alla realizzazione di un telaio, ritenendolo in grado di facilitare il lavoro di cerchi temporanei.
Per facilitare il lavoro della cerchiatura, i romani utilizzavano in alcuni casi una cornice in laterizio, simile a quella raffigurata nella tavola I.
La realizzazione di questa cornice è stata ostacolata dalla forma convessa della volta. Ho dovuto posare file di mattoni lungo i meridiani con direzioni che cambiano. Le dimensioni delle celle della struttura cambiavano continuamente, diminuendo successivamente. Ovviamente, queste difficoltà avrebbero dovuto limitare l'applicazione di questo sistema. Le cupole di questo disegno sono estremamente rare; di queste, la più interessante è la cupola dell'edificio detto Torre de Schiavi, a sinistra della strada che da Roma porta a Praenesta. Per evitare le difficoltà dovute alla riduzione delle celle, l'uso di un telaio steso su tutta la superficie della volta è stato sostituito da singole nervature meridionali che dividono la volta in più sezioni a forma di cunei sferici.
Un esempio di una volta di tale disegno è la volta di termini antichi attigua al Pantheon a Roma; sul tavolo. X mostra parte della cornice della parte inferiore della volta; la parte superiore è difficile da recuperare per la mancanza di dati accurati. È difficile stabilire se queste cinture di mattoni si staccassero improvvisamente, appoggiandosi ad anelli, come nel Pantheon (fig. 49), o se si intersecassero come costole nelle volte a crociera. Ora la volta è tagliata a metà dalla strada, e le sue rovine superstiti non forniscono più dati di quelli che hanno costituito la base della ricostruzione schematica della volta mostrata in Tabella. X. Questi ruderi sono di grande interesse anche da un altro punto di vista: si può presumere che siano i resti delle terme di Agrippa e, quindi, risalgono all'incirca all'epoca, parlando di cui Vitruvio accenna appena a materiali da costruzione da forno argilla. Se questa ipotesi è corretta, l'esempio descritto dell'uso di una cornice in mattoni nelle volte è uno dei più antichi nella storia dell'arte edilizia. L'aspetto generale delle rovine non lo contraddice: l'intera costruzione, fin nei minimi dettagli, è realizzata con estrema cura - l'atteggiamento premuroso e l'attenzione scrupolosa del costruttore si fanno sentire in ogni cosa; cautela nell'esecuzione indica l'uso di una nuova tecnica costruttiva. Con l'acquisizione di sufficienti competenze, i romani iniziarono a prestare meno attenzione alla completezza del lavoro; in questo caso la riuscita soluzione del progetto delle volte corrisponde pienamente all'ottima esecuzione; nelle volte di epoca successiva si possono trovare telai di costruzione più leggera, ma non troveremo rifiniture così accurate e forme di tale regolarità impeccabile.
La cupola dell'edificio, che porta il controverso nome del tempio di Minerva il Medico, è un esempio della stessa soluzione a volta, ma si discosta nettamente da quella descritta nella sua rozza esecuzione. Parte di questo codice è mostrato nella tabella. XI, e il piano generale - in fig. 47; da questa cifra si può pienamente giudicare l'inesattezza di questo piano.

Riso. 47.

La composizione generale dell'edificio è abbastanza chiara: davanti a noi c'è una volta sorretta da piccole vele su un tamburo decagonale. I vertici del poligono servono come basi di dieci archi che dividono la cupola in dieci parti uguali. Alcuni di questi triangoli sferici sono a loro volta separati da archi secondari. L'intera costruzione nel suo insieme è uno schema di telaio ben deciso, comprensibile a prima vista e non necessita di ulteriori spiegazioni.
Tuttavia, a un esame più attento, noteremo una certa incertezza nell'implementazione di un progetto così semplice e troveremo strani errori nei suoi dettagli. La montatura al tallone è estremamente massiccia, esattamente nel determinare le sue dimensioni è stato commesso un errore nel calcolo; poi, ad un'altezza di diversi metri sopra il tallone, diventa molto più leggero - ovviamente, durante i lavori, i costruttori si sono accorti dell'eccessiva robustezza del telaio e hanno abbandonato le intenzioni originarie per motivi di economia. Gli archi principali, i cui sostegni sono posti ai vertici della pianta poligonale, sono composti da cinque rami a giogo al calcagno e solo tre all'apice. La diminuzione del numero di rami potrebbe essere spiegata dal desiderio di aumentare la sezione trasversale degli archi principali in base all'aumento della sezione trasversale dell'arco al tallone. Questa spiegazione di per sé sarebbe abbastanza ragionevole, ma, data la totalità dei fatti, la prima ipotesi dovrebbe essere riconosciuta come l'unica vera. In altre parole, la costruzione del telaio è stata indubbiamente > mutilata, per il fatto che il suo disegno originario in corso d'opera ha subito modifiche sostanziali. Questa deviazione dall'idea principale è espressa in modo particolarmente chiaro nell'esecuzione di archi secondari situati in sezioni separate della cupola.
In alcuni tratti vediamo due archi che si staccano quasi all'inizio; non hanno valore costruttivo perché non sono chiusi; in altre sezioni è disegnato un solo arco, che sale ad un'altezza insignificante e si stacca improvvisamente, e quindi altrettanto inutile come nel primo caso; infine, in alcuni tratti, i costruttori, convinti dell'inutilità di questi archi ausiliari, li abbandonarono completamente. Così, nel caso in esame, troviamo sezioni della stessa volta, suddivise da due archi aperti, separati da un arco, e, infine, sezioni prive di archi articolati. In questi archi, iniziati con muratura al calcagno, poi modificati o infine interrotti, si manifestava un'indecisione non caratteristica dell'architettura romana. Il tempio di Minerva il Medico fu ovviamente costruito negli ultimi anni di esistenza dello stato romano; sia nella pianta che nell'aspetto esterno di questo edificio, sono molti i tratti caratteristici di un'epoca vicina al periodo di massimo splendore di Bisanzio. Nelle volte dei termini di Agrippa, vediamo l'emergere di nuove tecniche di costruzione, e nella volta del tempio di Minerva la Guaritrice - un declino. Queste volte sembrano incarnare. rappresenta il limite estremo nello sviluppo della tradizione edilizia, che durò con sorprendente costanza per tutto il lungo periodo dell'Impero Romano.
Vale la pena ricordare come le tecniche considerate in relazione alle cupole sferiche siano cambiate in volte a semicupola e soffitti a volta di nicchie, e come in esse siano state realizzate strutture con pavimentazione a volte in mattoni. Tab. XI, XII e XIII danno risposte abbastanza chiare a queste domande: nella tabella. XII e XIII raffigurano due diverse strutture per la copertura di nicchie con solai voltati in laterizio; sul tavolo. XI - costruzione di soffitti di grandi nicchie con una cornice di singoli archi.
Occorre prestare attenzione al modo in cui viene percepita con successo la diffusione dell'arco meridionale diretto alla bocca del semiarco per mezzo della sua estremità appoggiata contro il potente arco della guancia.
Nelle volte sferiche l'esecuzione della cornice è sempre impresa ardua, e quindi i costruttori romani, meno di ogni altro, ritenevano necessario farla partire proprio dal calcagno della volta; l'intera parte inferiore della muratura è stata portata ad un certo livello senza alcuna cornice in laterizio, a volte anche senza cerchi; allo stesso tempo si controllava la curvatura della cupola mediante un solo cordone, fissato al centro della cupola, la cui lunghezza era pari al raggio della cupola.

Riso. 48.

Tra gli altri esempi vanno citati i soffitti a volta delle nicchie delle terme di Caracalla - è molto probabile che fossero eretti allo stesso modo (Fig. 48).
Per non deviare dal compito che mi è stato prefissato - conoscere il progetto delle volte antiche attraverso uno studio personale dei singoli monumenti - non dovrei menzionare il Pantheon, poiché la sua cupola, essendo ricoperta da uno spesso strato di intonaco, è un sistema di cassoni senza alcuna indicazione visibile della presenza di un'intelaiatura. Tuttavia, in considerazione dello straordinario significato di questa struttura, tornerò comunque a questo esempio, utilizzando la testimonianza di un'altra persona.
Durante i lavori di riparazione della volta sotto papa Bonifacio, Piranesi colse l'occasione per studiarne i dettagli. È stato necessario sbattere e ripristinare l'intonaco, danneggiato e sgretolato nel tempo in varie parti della volta; per questo furono installate impalcature mobili che si muovevano lungo il cornicione del cornicione e ruotavano attorno ad un asse fissato alla sommità della cupola. Questo ingegnoso espediente permise a Piranesi, che immortalò nei suoi disegni i monumenti dell'antica Roma, di studiare nei minimi dettagli l'intera superficie interna della volta. Negli scritti di Piranesi troviamo spesso ipotesi troppo vaghe, ma in questo caso la sua testimonianza merita più credibilità. La posizione da cui Piranesi ha avuto modo di esaminare la volta, in una certa misura, garantisce la veridicità della sua immagine. L'accuratezza della riproduzione delle parti oggi visibili conferma solo in parte l'accuratezza dell'immagine e quei dettagli che non siamo in grado di vedere.

Riso. 49.

Riso. 49 riproduce fedelmente il disegno del Piranesi della costruzione della cornice interna di un ottavo della cupola.
Nel Pantheon, così come nel tempio di Minerva il Medico, l'ossatura della volta è costituita da archi meridionali. CC(Fig. 49). Sugli archi di scarico BB il carico da essi viene trasferito, il che consente di lasciare dei vuoti che facilitano la posa del tamburo e, infine, archi intermedi dividono la parte della superficie della cupola racchiusa tra due archi meridionali in parti più piccole. Pertanto, lo scopo degli elementi del telaio nella parte inferiore della cupola è chiaramente visibile dai loro progetti.
Consideriamo ora la realizzazione di una cornice in laterizio nella parte superiore della cupola.Il confronto di due disegni (50 e 51), raffiguranti due vedute successive della costruzione della parte superiore della cupola, mostra l'ordine di costruzione della struttura, apparentemente realizzata in due fasi.
Sopra gli archi meridionali CC di solito terminava come mostrato nella figura a sinistra (Fig. 50). Il loro desiderio di avvicinarsi è stato spento da un anello di mattoni che incorniciava un foro circolare nella parte superiore della volta e la pressione da loro è stata trasmessa all'anello attraverso otto archi toccanti.
L'anello superiore compresso da questi otto archi poteva sopportare la pressione degli archi meridionali solo fino a un certo tempo; quando il ripieno veniva deposto, la forza crebbe e minacciò di schiacciare l'anello Ε . Forza dell'anello Ε era ritenuto sufficiente fintanto che la muratura che riempiva la volta non raggiungeva il livello Ν ; da quel momento si ritenne necessario rafforzare l'intera struttura a telaio della parte superiore della volta; dispose il secondo anello concentrico SS, che, come l'anello che delimitava l'apertura superiore, era sorretto da archi OO, - era sorretto anche da un sistema di archi, indicato nella figura a destra dalle lettere TT.


Riso. cinquanta.	Riso. 51.

Questa è l'origine degli archi TT e anelli S, che compongono la differenza nelle figure 50 e 51. Questa interpretazione è abbastanza ragionevole: l'anello S, concentrico all'anello che delimita l'apertura superiore, non potrebbe essere realizzato senza archi ausiliari T; quest'ultimo, a sua volta, non poteva essere eretto fino a quando il riempimento non avesse raggiunto il livello N, perché altrimenti non ci sarebbe modo di installarli e come percepirne la spinta. In altre parole, la necessaria sequenza di erezione della parte superiore della cupola è del tutto giustificata e giustificata. All'inizio, gli archi meridionali poggiavano con le loro estremità superiori solo sull'anello e; non appena la muratura che riempiva la cupola ha raggiunto il livello N, questo anello è stato rinforzato da un anello S posto ad una certa distanza da esso. Con l'adozione di una tale sequenza nella costruzione del telaio, il suo scopo e la sua intera struttura, nonché l'ordine stesso del lavoro, diventano abbastanza chiari.
Cito questa spiegazione come un presupposto da verificare ulteriormente, e attiro l'attenzione dei ricercatori su quelle circostanze che possono servire da spiegazione alle domande che sorgono quando si studia questa enorme cupola: diciannove secoli della sua esistenza sono la migliore prova della correttezza dei metodi utilizzati; la conoscenza e lo studio affidabili di questi metodi contribuirebbero allo sviluppo dell'arte edilizia e illuminerebbero un fatto importante nella storia dell'architettura antica.
La cupola del Pantheon poggia direttamente su un tamburo tondo; tale fu la soluzione delle prime cupole romane, come ad esempio le cupole sopra l'aula rotonda delle terme di Agrippa (tav. X) e le cupole sopra tutte le stanze circolari nei primi anni dell'impero. Il disegno delle vele, di cui abbiamo parlato descrivendo la cupola del tempio di Minerva il Medico, è penetrato molto tardi nell'architettura romana. Esempi della sua applicazione sono per lo più legati al periodo di declino che venne dopo il regno di Diocleziano e precedette il periodo di massimo splendore di Bisanzio. Nel tempio di Minerva il Medico si usano le vele - per passare da un arco sferico a una base a dieci lati; a Torre de Schiavi fu eretta la cupola con vele piuttosto rozze a pianta ottagonale. La cupola della parte centrale della tomba di Placidia a Ravenna, monumento più vicino all'arte antica che a quella bizantina, fu eretta a pianta quadrata.
Così, negli edifici romani apparvero gradualmente soffitti a forma di cupole su vele, da cui nel VI secolo, sotto Giustiniano, gli architetti crearono un sistema strutturale completamente nuovo e indipendente.

4. Tipi speciali di costruzione di volte; modi per dare maggiore forza agli archi: l'uso di contrafforti, ecc.

Le strutture ausiliarie del tipo a telaio che abbiamo considerato, che venivano utilizzate dai romani nella costruzione delle volte, possono essere suddivise in due tipi: possiamo includere telai in mattoni di tipo ad arco con giunzioni radiali, in un solo tipo quelli a traliccio in mattoni. telai e archi in muratura autoportanti; il secondo prevede solai a volta in laterizio posato a piatto, ed altre tipologie di strutture ausiliarie di questo tipo. Questa classificazione, a causa delle sue grandi imperfezioni, non può coprire completamente tutte le soluzioni possibili.
Spesso i romani utilizzavano solo uno dei tipi indicati di strutture a telaio a volta; a volte troviamo nei loro edifici una combinazione di entrambi i tipi; un esempio di tale soluzione è la volta che ricopre una delle sale del Palatino (tav. VI) e rappresenta un sistema di archi a molle, dedotti da lastre piane lungo il pavimento della volta. Questi due sistemi costruttivi si completano a vicenda e l'architetto ha combinato una solida pavimentazione con una rigida cornice di archi in mattoni con cuciture radiali nella struttura della volta.
Si può presumere che i romani non riconoscessero nelle loro decisioni costruttive regole universali e rigide; non ritenevano possibile, nelle condizioni di costruzione in continuo mutamento e nei requisiti per gli edifici, utilizzare gli stessi metodi irremovibili. A questo proposito, è impossibile non notare una netta preferenza nella scelta di determinati materiali edili o modalità nell'esecuzione dei lavori edili: a Roma, nella realizzazione delle volte, si utilizzano telai in laterizio; a Pompei, ad esempio, la cornice è realizzata con materiali completamente diversi e l'aspetto delle volte cambia radicalmente. L'architetto non si limita ad utilizzare telai in laterizio o volte a mezzane; introduce una struttura ausiliaria tra il cassero e la muratura di riempimento della volta, nella quale non si devono però cercare somiglianze con quella struttura abilmente leggera che abbiamo descritto sopra. Questa costruzione è uno strato continuo di frammenti di tufo e malta, che ricopre la cassaforma a forma di conchiglia, il cui processo è simile alla pavimentazione con pietrisco. Lo scopo dell'ossatura della volta è qui una sottile volta ausiliaria realizzata con materiali quasi grezzi, che sopporta il peso della muratura di tamponamento, come nel caso di una volta in mattoni piani. Questo tipo di costruzione a volta, che si trova più spesso a Pompei, è più chiaramente espresso nelle volte dei corridoi dell'arena, nelle gallerie di entrambi i teatri e nelle sale del piano inferiore della cosiddetta casa di Diomede, eccetera.
A Verona non troveremo più l'uso del tufo o del mattone; sono sostituiti da ciottoli estratti dal fiume Ech (Adiga), da cui si dispiega un'analoga volta a pareti sottili, utilizzata per sostenere la muratura che riempie le volte dei corridoi dell'anfiteatro.
Nei casi in cui le volte hanno piccole campate e sono ad un'altezza da terra insignificante, i romani cambiano i metodi di costruzione e rifiutano di usare cerchi e cornici; erigono volte direttamente su un terrapieno di terra, fungendo da una sorta di cassaforma; in questo modo fu costruito l'arco rinvenuto nell'antico cimitero di Vienna, con lo stesso metodo fu eseguita la costruzione degli archi nei sotterranei di uno dei templi principali sul Palatino. In questo caso, il terrapieno, che fungeva da cassaforma durante la costruzione della volta, è rimasto non rimosso e si è conservato nella forma in cui era stato realizzato dai costruttori.
Vediamo come stanno cambiando le modalità per ottenere il risparmio sui dispositivi ausiliari, mentre restano invariati i principi base della costruzione delle volte; Voglio mostrare con un certo numero di esempi quali varie forme assunse questa idea tra i romani quando fu risolta.
Finora ho descritto volte con una superficie inferiore curva; la curvilinearità dei contorni del cerchio presentava di per sé difficoltà di lavoro e i romani iniziarono a cercare soluzioni più economiche nel rifiuto dei contorni curvilinei. Incontriamo un tentativo di soluzione del genere nel teatro di Taormina. La sovrapposizione di grandi nicchie fu realizzata a forma di architrave dal profilo spezzato, che sostituiva la volta cilindrica (Tav. XV, Fig. 5). Il modo più semplice per comprendere questo straordinario disegno è immaginare un arco a sesto acuto, formato da elementi rettilinei appoggiati l'uno sull'altro; è chiaro che con un tale contorno della sovrapposizione, due spesse tavole appoggiate l'una contro l'altra potrebbero fungere da cerchi. Questo trucco non può essere definito un'eccezione nell'arte edilizia romana: nella pianura che circonda Roma, presso l'estremità tondeggiante del circo di Massenzio, ho scoperto strutture antiche di aspetto modesto, in cui la sezione delle volte, a pianta oblunga , è simile a questi soffitti di nicchie a Taormina. I cerchi di una tale volta semplificata corrispondono esattamente alle travi dei tetti a capanna. Mi sembra difficile trovare un esempio migliore della libertà con cui i romani trovavano soluzioni sulla base del principio di economia che ho cercato di evidenziare.
Scegliendo liberamente esempi dell'attuazione di questa idea, i romani non persero alcuna opportunità di cui avrebbero potuto beneficiare. Rendendosi conto che la pressione sui cerchi dovuta al peso della muratura è molto maggiore alla sommità della volta che ai suoi sostegni, hanno cercato di applicare muratura di vari disegni nelle parti corrispondenti della volta.
Un esempio di tale soluzione è il doppio arco mostrato in Fig. 2 tab. XV; la sua parte inferiore è realizzata in muratura piena di grandi mattoni, e la parte superiore è un telaio in mattoni riempito di pietrisco e malta. Sulla fig. 1 della stessa tavola mostra i grandi archi del piano inferiore del Pantheon, le cui parti inferiori sono legate tra loro; le parti superiori sono tre archi separati, disposti indipendentemente, senza medicazione; l'arco inferiore fungeva da cerchio per la posa degli archi superiori.
I romani, inoltre, usarono la forza adesiva della soluzione ed eressero piccole volte prive di cerchi; in alcune gallerie idrauliche in Grecia troviamo una tale soluzione, e può servire da esempio la sovrapposizione di gallerie idrauliche nei portici di Eleusi (Fig. 52).

Riso. 52.

Qui venivano posati mattoni di forma settoriale in spessi strati di malta; i due mattoni inferiori sono stati posati in modo molto semplice; dopo che sono state già posate in opera e la malta di fissaggio con la parte di muratura precedentemente posata si è indurita, è stata posata la pietra di copertura nel luogo ad essa predisposto; in questo modo la muratura della volta potrebbe essere eseguita senza alcun dispositivo ausiliario.
Nel caso di un carico concentrato o della necessità di realizzare un appoggio per una parete trasversale, è stato necessario rinforzare una certa sezione della struttura della volta; in questi casi i costruttori romani abbandonarono la consueta cornice, nascosta nella muratura di riempimento, e ricorrevano al dispositivo degli archi di circonferenza sporgenti dalla muratura; talvolta i talloni di questi archi poggiavano su lesene, ma più spesso i romani si limitavano al fatto che gli archi sporgevano dalla superficie della volta solo nella parte superiore della volta, mentre le parti inferiori degli archi di circonferenza rimanevano celati in la muratura di riempimento (Fig. 53).
Grazie a questa tecnica, in una zona sovraccarica, l'arco riceve il rinforzo necessario; allo stesso tempo vengono completamente abolite le lesene e la stanza liberata da inutili cornicioni, mentre le pareti lungo l'intero perimetro ricevono una superficie costantemente uniforme.
Non c'è bisogno di ampliare qui il numero di esempi di questi dispositivi speciali e la loro applicazione in casi particolari; manifestano chiaramente il principio dell'economia ragionevole, che è visibile in tutti i casi con la stessa chiarezza, nonostante tutta la varietà dei metodi.
Considerato che le domande sulle modalità di realizzazione delle volte sono sufficientemente chiarite, passiamo a considerare la questione della disposizione degli elementi portanti che percepiscono la spinta. A prima vista, sembra che questo problema non si applichi ai sistemi costruttivi della volta che stiamo prendendo in considerazione. Infatti, in queste costruzioni, non è così importante che particolari accorgimenti percepiscano quella spinta, che di solito avviene in un arco di pietre a forma di cuneo; l'intera volta è un corpo massiccio monolitico e il compito principale è creare supporti sufficientemente forti in grado di resistere alla pressione del peso della volta.

Riso. 53.

La capacità degli archi monolitici di mantenere la loro forma senza ulteriori monconi di supporto era, sembrerebbe, il loro principale vantaggio; questa loro proprietà è troppo elementare perché i costruttori romani non se ne accorgano; essi, tuttavia, non persero di vista i pericoli che nascondeva questa costruzione di volte. La volta eretta si carica gradualmente, e le sue deformazioni a volte proseguono per tempi piuttosto lunghi; la sommità della volta discende gradualmente e le sue parti laterali inferiori tendono a disperdersi. Se non viene impedita la possibilità di questi movimenti, esiste il pericolo di gravi danni a causa di tali deformazioni; dopo il loro completamento, le sollecitazioni interne si accumulano nella muratura della volta e la volta può essere paragonata a una potente molla carica che poggia su due supporti. È chiaro che non è necessario porre la muratura della volta in tali condizioni di lavoro; è necessario affrontare l'aspetto delle deformazioni e il modo migliore per farlo è fissare saldamente gli elementi di rottura della volta con potenti contrafforti. Tale, secondo me, è l'origine dei contrafforti utilizzati nelle volte antiche. Il fico mostrato qui. 54 dà un'idea chiara della loro forma, dimensione e posizione.
I contrafforti della Chiesa di Santa Maria degli Angeli, il Tempio della Pace e quasi tutte le grandi volte a crociera romane, con poche eccezioni, hanno un aspetto simile. Negli edifici con volte cilindriche, i contrafforti sono distanziati meno spesso e hanno uno sbalzo più corto; negli edifici a pianta circolare fa eccezione l'uso dei contrafforti. Questa sequenza, tuttavia, è così naturale che non richiede ulteriori spiegazioni.
In genere i romani usavano contrafforti esterni in rarissime occasioni; avendo cura di garantire la stabilità e la robustezza delle volte, così come di altre parti degli edifici, hanno evitato tali accorgimenti; invece di erigere contrafforti speciali, si cercavano soluzioni che garantissero la stabilità delle volte disponendo opportunamente le singole parti dell'edificio. A questo proposito, dallo studio della disposizione delle grandi strutture romane si possono trarre alcune fruttuose lezioni.

Riso. 54.

Non daremo qui un certo numero di esempi di tali dispositivi, ugualmente comprensibili oltre che ingegnosi, che però non sono suscettibili di calcoli esatti; la direzione del pensiero che guidò i romani può considerarsi abbastanza consolidata. L'essenza dei loro metodi è facilmente comprensibile in uno studio dettagliato delle piante di strutture così grandi come le terme di Caracalla, Diocleziano e Tito, Palatino e simili; sei convinto con quale perseveranza e con quali modalità i Romani evitassero lavori destinati unicamente a garantire la stabilità delle volte; nella quasi totalità dei casi, gli elementi strutturali destinati a questo scopo sono utilizzati contemporaneamente in connessione con lo scopo principale della struttura.
Nel caso, ad esempio, di una stanza rettangolare coperta da una volta a crociera, i romani collocano i talloni A della volta non esattamente negli angoli della stanza, il che provocherebbe il dispositivo dei contrafforti sporgenti, ma ad una certa distanza da le pareti esterne AVANTI CRISTO, come mostrato in Fig. 55.

Riso. 55.

Con questa decisione, le Sezioni AB le pareti trasversali furono sostituite da contrafforti; nel caso in cui la larghezza della stanza fosse inferiore alla sua profondità, i vantaggi di questa soluzione sono ulteriormente integrati dai vantaggi del disegno della volta a crociera a pianta quadrata (vedi Fig. 40); i contrafforti sono inseriti nei locali, facendo parte delle pareti interne e aumentando la superficie utile dei locali senza costi aggiuntivi. Troviamo una soluzione del genere in quasi tutti i casi di volte a botte intersecanti; un gran numero di notevoli esempi di tale soluzione si possono trovare nelle Terme di Caracalla.
La pianta della Basilica di Costantino è un esempio di una diversa soluzione allo stesso problema: le volte a crociera della navata mediana avevano una campata troppo ampia per non essere rafforzate dalla costruzione di robusti contrafforti. Tali contrafforti sono le pareti trasversali indicate in Fig. 56 lettere UN, B, C e D.

Riso. 56.

Queste murature non hanno però l'aspetto di normali contrafforti fissati ai tralicci portanti di una grande volta a crociera; volte cilindriche sono lanciate da una parete all'altra, che formava uno spazio AB adibito a navata laterale.
In questo modo si assicuravano che i contrafforti cessassero di ingombrare l'edificio dall'esterno; non si trattava più di elementi studiati appositamente per dare solidità alla struttura, ma rientravano nella consueta soluzione in cui le singole parti dell'edificio si sostengono a vicenda, senza comportare la necessità di ulteriori e superflui accorgimenti.
Nei casi in cui vi fosse la possibilità di una libera scelta dei mezzi, gli architetti romani continuavano istintivamente a optare per la soluzione più semplice, che consisteva nell'aumentare le dimensioni dei sostegni della volta, predisponendo, però, ampi vuoti nello spessore di questi sostegni per salvare la muratura quando si costruiscono masse di pietra più grandi; questo metodo fu utilizzato nella costruzione del Pantheon di Agrippa (tav. XIII).
Le pareti del Pantheon lungo tutto il perimetro sono un solido tamburo di pietra, alleggerito da una serie di vuoti interni posti uno sopra l'altro, la cui collocazione cerco di chiarire mostrandoli senza che il rivestimento li nasconda.
Negli interstizi tra questi vuoti, che facilitano la muratura delle pareti, e gli archi coperti, si trovano rientranze a forma di nicchie coperte da volte, rivolte al rigonfiamento in direzione opposta a quella della spinta.
I romani alleggerivano le loro strutture in pietra soggette a spinta in due modi; o lasciavano dei vuoti al loro interno, ricoperti da volte cilindriche, o vi disponevano nicchie con soffitti a semicupola; tecniche costruttive simili si ritrovano nei muri portanti di volte antiche, nei muri di sostegno (tav. XIV, fig. 1).
In tutti questi casi il loro scopo è lo stesso: permettendo di aumentare lo spessore totale e la superficie di base del muro, ne aumentano la stabilità senza un aumento significativo del suo costo.
Contemporaneamente alla costruzione di poderosi sostegni massicci in pietra, i romani cercarono di ridurre il rischio di spinte utilizzando materiali molto leggeri per la costruzione delle volte; nella costruzione delle volte antiche si usava costantemente la pomice; un gran numero di esempi che confermano l'uso della pomice proprio in quelle parti della volta in cui la riduzione del peso è particolarmente importante, non ci dà il diritto di considerarlo un incidente. La maggior parte delle volte del Colosseo, delle terme di Tito e di Caracalla sono costruite in tufo vulcanico molto poroso, dal quale sono state accuratamente rimosse tutte le pietre di roccia densa.
La breve descrizione data nell'opera compilativa di Isidoro di Siviglia, apparentemente mutuata da uno degli autori romani, esibisce con molta precisione l'usanza di lasciare i materiali da costruzione più leggeri per la posa delle volte.
Un'altra circostanza è spesso associata all'idea di alleggerire le volte, ma ad essa, secondo me, veniva data troppa importanza. Questa è la presenza nella muratura di riempimenti monolitici di volte di vasi di terracotta.
La parte insignificante del volume totale della muratura delle volte che normalmente occupano i vasi, e soprattutto il modo in cui sono collocati, fanno sembrare piuttosto che il loro utilizzo sia del tutto incoerente con considerazioni teoriche basate sull'uso della leggerezza di questi pentole vuote. Infatti, se i romani si aspettassero di ridurre il peso, e quindi la spinta, introducendo questi vasi nella muratura, li troveremmo nelle parti superiori della volta, dove dovrebbe essere maggiormente evitato il pesante peso dei materiali.
In realtà, non lo osserviamo; inoltre, il più delle volte vediamo esattamente il contrario.
L'uso di questi vasi di terracotta può essere studiato da un sito del IV secolo intitolato in relazione a questa Torre Pignatarra (Torre del vaso); vasi di terracotta incastonati nella muratura sono stati rinvenuti anche nella volta del tempio di Minerva la Guaritrice (Minerva Medica) (tav. XI); Infine, ho esaminato l'uso di questi vasi in alcune tombe poste lungo la via Labicana, e principalmente nelle volte del circo di Massenzio, poste dietro le porte di S. Sebastiano: in tutti questi casi sono stati trovati posti nelle parti laterali delle volte. Sulla fig. 1 scheda. IV mostra la collocazione di vasi nella muratura dell'ultimo dei citati monumenti; a volte si trovano nella muratura delle aperture, ma più spesso si trovano direttamente sopra le pareti portanti, e il loro numero è in aumento! in quei luoghi dove la loro qualità principale - la leggerezza - non può essere utilizzata affatto. Li ho incontrati anche nello spessore del muro; Darò uno dei tanti esempi di una collocazione così inaspettata: studiando la facciata principale del tempio di Minerva la Guaritrice (Minerva Medica), puoi trovare un vaso del genere sul lato destro, leggermente sopra l'arco della porta, nascosto nella muratura del muro, direttamente dietro il rivestimento. In una parola, dai fatti di cui sopra si può concludere che nel posizionare questi vasi di terracotta non si è tenuto conto della possibilità di utilizzare il loro peso leggero.
A quanto pare, l'origine dell'uso dei vasi rinvenuti nella muratura dei monumenti romani può essere spiegata come segue.
I liquidi alimentari per la popolazione di Roma venivano consegnati alla città in vasi di terracotta; i cittadini non avevano nulla da mandare loro in cambio dei prodotti che ricevevano, e un gran numero di tali piatti già usati e poco pregiati li metteva molto in imbarazzo. Insieme al resto dell'immondizia, portarono questi vasi in quello che oggi è chiamato Monte Testaccio (Pot Hill); questa collina dal nome così caratteristico è costituita interamente da frammenti di ceramica. I costruttori hanno avuto l'idea di utilizzare questa terracotta come materiale da costruzione; questi vasi erano un materiale artificiale di ottima qualità, non eccedente il costo del pietrisco che sostituivano. A causa del peso notevolmente inferiore dei vasi rispetto alla normale pietra, sono stati utilizzati principalmente nella posa delle parti superiori dell'edificio. Tuttavia, il desiderio di realizzare il loro uso riducendo il peso e il carico delle volte sembra estraneo ai romani; tale soluzione la troviamo negli edifici di Ravenna e Milano; è difficile stabilire se le volte, alleggerite inglobando vasi di terracotta nella muratura, siano invenzione propria degli architetti lombardi, ma in ogni caso si può ritenere molto probabile che questa geniale soluzione non sia stata da loro mutuata dai romani. Più plausibile si può ritenere l'ipotesi che tale soluzione, applicata nella cupola della chiesa di S. Vitaliy (San Vitale), giunse in Italia allo stesso modo della soluzione architettonica di questo tempio. Questo presupposto attribuisce così tutto il merito del primo uso consapevole dei vasi di terracotta nella posa delle volte agli architetti di scuola bizantina.
In generale, quando si studiano edifici prettamente romani, si dovrebbe riconoscere che l'uso di vasi di terracotta nella loro storia è secondario, e. lo studio della loro applicazione non dà motivo di conclusioni importanti che integrino o chiariscano i principi che abbiamo delineato nel nostro studio.


Riso. 57.	Riso. 58

Uno dei disegni (Fig. 54) rivela una caratteristica essenziale delle volte antiche: queste volte fungono anche da copertura superiore per gli edifici da esse coperti; i romani non costruirono mai tetti con travi di legno sopra le volte. I costruttori romani, a quanto pare, consideravano la protezione delle volte in pietra mediante la copertura di travi di legno, cioè l'uso di costruzioni con materiale costoso, instabile e di breve durata, come un vizioso sistema di duplicazione della costruzione. L'architetto romano o utilizza coperture su travi di legno, rifiutando le volte, o ricorre a strutture a volta; in questo caso, yun non fa un tetto in legno; le volte svolgono tutte le funzioni: lamiere o tegole vengono posate sulla loro superficie esterna per proteggere dalla pioggia; talvolta la superficie piana e livellata della volta è ricoperta da un sottile strato di malta cementizia densa e grassa (Fig. 57).
A questo tipo appartengono alcune volte delle Terme di Caracalla: la disposizione delle volte in sommità termina con una pedana pressoché orizzontale; l'ultimo strato di muratura è ricoperto da un mosaico di marmi colorati e funge da pavimento di un magnifico terrazzo.
Nei casi in cui la superficie esterna della volta sia ricoperta da tegole o lamiere, viene data la forma di un tetto a falde, che va a sostituire.
Un interessante esempio di tale decisione è la volta del tempio di Santa Maria degli Angeli (Fig. 54). All'interno è coperto da una serie di volte a crociera; se immaginiamo un tetto speciale sopra ciascuna delle volte cilindriche, le loro reciproche intersezioni creeranno esattamente la stessa forma che viene data alle superfici esterne delle volte; la posizione delle valli corrisponde esattamente alle costole delle volte a crociera; questa soluzione nel modo più naturale e migliore di tutti garantisce il libero deflusso dell'acqua piovana. Una soluzione simile si trova nelle terme di Parigi, nella Basilica di Costantino ed altre; solo nel caso di cupole sferiche, la forma della superficie esterna corrisponde alla forma convessa della cupola, e la sezione lungo tale cupola ha la forma mostrata in Fig. 58.
Tale eccezione alla decisione generale è del tutto giustificata, se si tiene conto che per realizzare una superficie esterna orizzontale, sarebbe necessario portare il volume della muratura ad un volume notevolmente superiore alla metà del volume utile della cupola. I romani vedevano in tale decisione un eccesso inaccettabile; in ciò vediamo una delle espressioni più caratteristiche per i romani di come, avendo un certo sistema di vedute, i cui principi non possono essere assoluti, potessero astenersi da decisioni estreme derivanti dai loro metodi abituali.
Nel nostro studio delle volte antiche, solo le seguenti domande sono rimaste senza risposta. Cosa garantiva la sicurezza di un certo numero di volte? Quali ragioni hanno portato alla distruzione di altri caveau? Infine, con quali metodi i romani ripristinarono i danni parziali alle volte e ne impedirono la distruzione definitiva?
Tra le ragioni della distruzione di volte realizzate in muratura monolitica di pietrisco e malta, va innanzitutto menzionata l'influenza di tremori sotterranei e di assestamento irregolare del terreno. Come prossimo motivo in ordine, è necessario notare l'effetto distruttivo delle grandi piante che crescono sulle volte; a prima vista sembra insignificante, ma i romani le attribuivano un'importanza molto seria. Le leggi romane rispecchiano le misure che hanno tentato di prevenire questo pericolo stabilendo dei varchi tra spazi verdi e acquedotti, per i quali il verificarsi di crepe è particolarmente pericoloso. Il Senato ha adottato una risoluzione che vieta, a partire dall'11 aC. e., piantare piante a una distanza inferiore a 15 piedi dagli acquedotti; lo apprendiamo dal trattato "Sugli acquedotti" di Frontino, e tre secoli dopo questa decisione viene confermata e riceve ancora più chiarimenti nelle costituzioni dell'imperatore Costantino.
In effetti, il pericolo che stavano cercando di scongiurare era molto serio; è difficile immaginare le dimensioni di quelle parti della muratura che vengono esfoliate sotto l'azione delle radici delle piante. Forse solo la devastazione operata dalle mani umane può essere paragonata all'effetto distruttivo di queste forze che agiscono impercettibilmente.
Indipendentemente dalle cause del danno, il restauro delle volte romane è stato effettuato sommando la seconda volta in laterizio con cuciture a raggiera.
Nelle vicinanze di Roma sono numerosi gli esempi di volte ad acquedotto rinforzate con tale volta aggiuntiva, erette dall'interno e che sopperiscono all'insufficiente robustezza dell'intelaiatura portante la muratura danneggiata della volta; Riso. 2 sul tavolo. XIV raffigura un tale arco eretto dal basso, a rinforzo dell'arco dell'acquedotto.
L'esempio mostrato in figura è tratto dal porticato presso il Laterano, i cui ruderi confinano con la Cappella della Scala Santa.
Il metodo per erigere questi archi sussidiari è tanto semplice quanto ingegnoso. Un nuovo arco per sostenere l'arco incrinato fu eretto senza un adattamento esatto alla superficie del vecchio arco; è stata volutamente lasciata una fessura tra la superficie superiore del nuovo e la superficie inferiore dell'arco danneggiato; questa fessura era posata solo su un lato anteriore in modo tale da preservare un vuoto tra i due archi, che veniva poi riempito con cemento denso, che formava tra loro, per così dire, una guarnizione.
Tale era la tecnica, che a volte era semplificata dal fatto che ulteriori archi venivano avvicinati a quello incrinato, senza questa guarnizione. In questo modo, a mio avviso, sono stati restaurati alcuni monumenti di Pompei, danneggiati dai terremoti che hanno preceduto la grande eruzione. Apparentemente, anche i termini e l'anfiteatro furono restaurati allo stesso modo. Come ultimo esempio riporto una volta antica, conosciuta solo per descrizione, che era, come dice l'originale, "sostenuta da archi portanti" di doppio spessore, posta su supporti indipendenti (Orelli, n° 3328). Un'altra spiegazione degli archi di Pompei potrebbe, volendo, essere data, ma il documento a cui ho appena fatto riferimento dispensa dalla necessità di una discussione su questo argomento, i cui risultati potrebbero non essere stati sufficientemente definiti; si può dubitare della scelta interpretativa dello scopo degli archi pompeiani, ma a maggior ragione si può sostenere che esattamente gli stessi archi furono usati dagli architetti antichi per proteggere le volte danneggiate dal crollo.

Qui e sotto si parla dell'Italia di fine '800. - ca. ed.
Per quanto riguarda il senso in cui si deve qui intendere la generalità della scala, nonché per quanto riguarda il nostro uso del metodo condizionale di rappresentazione, si veda alla fine di questo lavoro - note alle tabelle.
Minerva Medica.
A riprova dell'autenticità della sua immagine, Piranesi cita quanto segue: dice di aver raffigurato. la veduta interna della cupola (Fig. 49) come la cupola gli apparve quando fu ripulita dall'intonaco antico.
Questa volta è stata ora distrutta, per ulteriori informazioni su di essa si veda Le Blant, Monuments of Christian Literature in Gaul, vol. II, p. 125. , in base al quale si possono giudicare i metodi di costruzione.
Gli archi descritti fungono da archi di scarico, trasferendo il carico dalle parti sovrastanti del muro alle parti solide della base. Sono quasi completamente riempiti di muratura, ed è del tutto evidente che sono stati posati in muratura dopo che è stata completata la posa degli archi lungo i cerchi. Usare questa muratura come cassaforma sarebbe un errore; esternamente darebbe l'impressione di realizzare lo scarico, ma di fatto si avrebbe un'unica muratura monolitica, in cui tutti gli sforzi sono trasmessi verticalmente, come in assenza di un arco di scarico.
"Sfungia, lapis creatus ex aqua, levis ac fistulosus et cameris aptus" ("Pietra spugnosa formata nell'acqua, leggera e porosa, adatta alla posa di volte"). Origine., lib. XIX, cap. X.
Quando si studia l'uso di questi vasi di terracotta nell'antica muratura, è opportuno ricordare i vasi di terracotta che, insieme ai vasi di metallo, secondo Vitruvio, servivano a migliorare la risonanza delle grandi sale riunioni.
Un simile confronto sarebbe, a mio avviso, puramente casuale. In effetti, per quanto comprensibili quanto i tentativi di migliorare l'acustica nei teatri, sono altrettanto ridondanti nella costruzione di tombe come Torre Pignatarra, o monumenti lungo la strada per Praenesta. Inoltre Vitruvio non dice che questi vasi fossero murati nello spessore dei muri degli edifici teatrali; erano semplicemente installati sotto i sedili a gradini dell'anfiteatro (Vitruvio, libro V, 5, 1). Pertanto, tracciare un'analogia tra questi due casi di utilizzo di vasi di terracotta è privo di qualsiasi fondamento.
Si veda la descrizione delle volte a tubi cavi in de Dartein sull'architettura lombarda, che mi ha messo a disposizione i risultati delle sue ricerche, che mi hanno aiutato a fare luce sull'origine delle volte a vasi cavi in terracotta. De Dartein ritiene che l'inizio di questo sistema di costruzione risalga almeno al IV secolo; ne nota l'uso non solo nella chiesa di S. Vitalius a Ravenna, ma anche nel Battistero di Ravenna, restaurato e decorato dall'arcivescovo Neon (423-430) e in un'antichissima cappella vicino alla chiesa di S. Ambrogio a Milano nella cappella di S. Satira.
fronte. Deaquaed., n. 126 e 127; Merluzzo. Teod., lib. XV, tit. II, i. uno ; cfr. Cassio. Variaruir. lib. II, ep. 39; lib. V, ep. 38; lib. VII, modulo. 6.
Confronta queste indicazioni di autori antichi con quelle dell'Alberti nel capitolo sesto del decimo libro del suo trattato Dell'architettura.

Volta a croce in architettura. Volte gotiche