Dissesti di archi e volte

Questo post segue l’articolo “Archi e volte, cenni storici e funzionamento.
 
Approccio all’analisi della struttura
Archi e volte in muratura rappresentano uno degli elementi strutturali più caratteristici dell’edilizia storica. In Toscana abbiamo molte volte e tante di queste sono particolari perché “in folio” con uno spessore di circa 2,5-3 cm. Il loro comportamento statico si basa sulla trasmissione delle compressioni lungo i conci e sulla presenza di spinte orizzontali che vengono scaricate sulle murature di appoggio. Per questo motivo vengono definite strutture spingenti: oltre ai carichi verticali, esse generano una componente di spinta che deve essere contrastata dalle pareti, dai contrafforti o da elementi di collegamento come catene e tiranti. Quando questo equilibrio viene alterato, per cedimenti delle fondazioni, deformazioni delle murature o modifiche strutturali, possono comparire lesioni caratteristiche che permettono di interpretare il comportamento della struttura.

Lesione di una volta in mattoni pieni

Analisi del quadro fessurativo
Lo studio del quadro fessurativo rappresenta uno degli strumenti principali per la diagnosi dei dissesti negli edifici esistenti. La forma, la posizione e la direzione delle lesioni forniscono indicazioni fondamentali sul meccanismo che ha generato il dissesto. L’andamento delle fessure e la loro distribuzione nella struttura consentono spesso di ricostruire il comportamento deformativo dell’edificio. Nel caso di archi e volte, il comportamento strutturale è legato al funzionamento dei conci che compongono la struttura. Ogni concio trasmette spinte agli elementi adiacenti fino a trasferire la risultante delle azioni sulle murature o sui pilastri di appoggio. Quando questo equilibrio viene modificato, ad esempio per cedimenti delle fondazioni o per deformazioni delle pareti, la struttura tende a riorganizzare il proprio stato di equilibrio attraverso la formazione di lesioni e cerniere strutturali. Negli archi, infatti, il collasso non avviene nel momento in cui compare una singola fessura, ma quando si formano un numero sufficiente di cerniere tale da creare un meccanismo cinematica di collasso.

Cinematismo di un arco – Programma di calcolo PCM di Aedes

Principali tipologie di lesione negli archi e nelle volte

Le lesioni che si manifestano negli archi e nelle volte possono essere schematizzate in alcune tipologie ricorrenti.

Lesioni in chiave

Le lesioni in chiave (al centro) sono tra le più comuni e sono generalmente associate alla formazione di una cerniera nella parte centrale dell’arco o della volta. Queste fessure possono essere causate da variazioni nel regime delle spinte, deformazioni delle murature di appoggio o cedimenti differenziali delle fondazioni. In molti casi non indicano una condizione di collasso imminente, ma rappresentano il segnale che la struttura sta modificando il proprio stato di equilibrio.

Lesioni all’imposta

Le lesioni in corrispondenza dell’imposta sono generalmente più preoccupanti, perché indicano un possibile distacco tra la struttura voltata e la muratura verticale che dovrebbe assorbire la spinta. Questo fenomeno può essere causato da rotazioni delle murature, deformazioni delle pareti portanti o cedimenti delle fondazioni. Il distacco all’imposta comporta una riduzione della capacità della struttura di contrastare le spinte orizzontali generate dalla volta.

Lesioni al piede delle murature
Le lesioni o gli schiacciamenti al piede delle murature di appoggio rappresentano una delle condizioni più critiche. In questi casi la struttura verticale non è più in grado di sostenere la spinta generata dall’arco o dalla volta e il dissesto può evolvere rapidamente. Spesso questo tipo di fenomeno è spesso associato al degrado dei materiali, all’aumento dei carichi o cedimenti del terreno di fondazione.

Conclusioni

Le lesioni presenti in archi e volte non devono essere considerate semplicemente come difetti estetici, ma come informazioni preziose sul comportamento della struttura. Le murature storiche, infatti, lavorano quasi esclusivamente a compressione e nel tempo tendono naturalmente a fessurarsi quando le tensioni di trazione superano la modesta resistenza del materiale.
Questo non significa che ogni crepa rappresenti un pericolo imminente, ma nemmeno che possa essere ignorata. La differenza tra una fessura fisiologica e un segnale di dissesto dipende dalla corretta interpretazione del quadro fessurativo.

Una diagnosi strutturale accurata consente infatti di:

  • individuare le cause del dissesto;
  • distinguere i fenomeni stabilizzati da quelli in evoluzione;
  • progettare interventi mirati ed efficaci;
  • evitare soluzioni inutilmente invasive o costose.

 

Negli edifici storici, dove archi e volte rappresentano spesso gli elementi strutturali principali, la fase di diagnosi diventa quindi il primo passo fondamentale per qualsiasi intervento di conservazione e consolidamento. Solo attraverso una corretta conoscenza della struttura è possibile progettare interventi realmente compatibili e duraturi.
Se in un edificio sono presenti crepe negli archi o nelle volte, il consiglio è sempre quello di non intervenire in modo improvvisato. Un’analisi strutturale permette di comprendere il comportamento dell’edificio e di definire la soluzione più adatta, spesso molto meno invasiva di quanto si possa immaginare.
Comprendere il linguaggio delle lesioni significa leggere la storia dell’edificio e intervenire nel modo corretto.
È da questa fase di conoscenza che nasce ogni buon progetto di consolidamento. Qui parliamo di un possibile intervento di consolidamento.