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vòlta (edilizia e arte)

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Lessico

sf. [sec. XIV; da volta (sostantivo) nel senso di cosa voltata, piegata].

1) Copertura di un edificio o di un ambiente costituita da un elemento strutturale curvo il cui comportamento statico è conseguenza diretta delle sue caratteristiche geometriche: la cappella è coperta da una volta; l'intradosso, l'estradosso della volta; a volta, che ripete tale forma: soffitto, copertura a volta; tomba a volta. In particolare, la superficie interna, concava, di tale struttura: gli affreschi della volta del duomo.

2) Per estensione, soffitto di una galleria, di una cavità naturale: la volta della grotta, del rifugio; tutto ciò che funge o sembra fungere da copertura a uno spazio sottostante: la volta celeste, il cielo; “scendemmo la riva sotto la volta fredda degli alberi” (C. Pavese).

3) Anticamente, scantinato con tale copertura, cantina.

4) In anatomia, formazione a forma di arco o volta: volta palatina, volta cranica; volta plantare, l'incavo presente nella pianta del piede.

Costruzioni: generalità

La volta è costituita da una superficie interna concava (intradosso) ed esterna convessa (estradosso), la cui parte inferiore di appoggio è detta piano di imposta; la parte superiore (fino a 1/3 della luce) è detta reni mentre il colmo si chiama chiave o cervello. Si distinguono vari tipi di volta in funzione della geometria dell'intradosso, che può dare luogo a volte semplici o a volte composte, nel caso di intersezione di più volte semplici. La classica volta semplice è quella detta a botte che si può immaginare formata da una serie di archi affiancati; è generata da una direttrice uguale al sesto di uno degli archi in cui può essere scomposta e presenta una superficie semicilindrica appoggiata lungo i bordi longitudinali. La volta a botte ha comportamento resistente più complesso della serie di archi equivalenti in quanto gli archi non sono tra loro indipendenti, ma collaborano ognuno con quelli adiacenti trasmettendo la propria parte di carico. Attraverso questa collaborazione la volta a botte si trova in un regime flessionale in senso longitudinale, ma il suo funzionamento ad arco in senso trasversale determina una spinta ai bordi verso l'esterno, che deve essere assorbita da un'opportuna sezione del muro di appoggio. Allo scopo di concentrare tale spinta su punti determinati, dove è possibile predisporre elementi di contrasto (per esempio contrafforti), si sono realizzate volte a botte nervate, in quanto sulle nervature, per la loro maggiore rigidezza, si determina una concentrazione delle spinte. Un'eliminazione delle spinte si può inoltre conseguire affiancando diverse volte a botte che vengono così a equilibrarsi reciprocamente. Sempre per i medesimi motivi si sono realizzate volte a botte a sesto semiellittico, ribassato, acuto; volta a botte conica con i piani di imposta convergenti; volta a botte rampante in cui la direttrice è rappresentata da un quarto di cilindro. Le volte composte presentano una molteplicità di tipi riconducibili in gran parte a due fondamentali (derivati dalla combinazione di due volte cilindriche tra loro ortogonali), cioè la volta a padiglione, dove la spinta si riporta sui muri perimetrali, e la volta a crociera, con concentrazione delle spinte su punti isolati; tali volte sono destinate a coprire ambienti di forma quadrata o rettangolare. La volta a padiglione è formata da tanti fusi o spicchi quanti sono i lati dell'ambiente su cui è impostata, determinati ognuno da una volta a botte sezionata con piani diagonali; si dice faccia (o monta) la distanza intercorrente tra il piano di imposta e il punto di convergenza degli spicchi, cioè la verticale della volta. Se il perimetro dell'imposta è formato da quattro lati si ha una volta quadripartita; se la volta a padiglione è troncata da una superficie piana, parallela all'imposta, è detta volta a schifo o a gavetta. La volta a crociera è costituita dall'intersezione di due volte a botte che danno luogo a una copertura formata da quattro vele poggianti su una pianta quadrata; si ha una volta a crociera rialzata nel caso in cui la chiave della crociera sia più alta delle chiavi degli archi di imposta. Altri tipi di volta sono la volta a vela, i cui piani d'imposta poggiano su una base poligonale circoscritta da una circonferenza; l'intradosso è costituito da porzioni di superfici sferiche, ellissoidiche od ovoloidiche; la volta a ombrello o a creste e vele, impostata su un ambiente a pianta poligonale su ogni lato del quale è impostata un'unghia cilindrica intersecantesi con la successiva; generalmente le intersezioni sono evidenziate da nervature: la volta a costoloni, in cui le linee di intersezione sono evidenziate da nervature in conci di pietra o laterizio che possono essere portanti o semplicemente decorative (v. costolone); la volta anulare o torica, generata da un arco a tutto sesto ruotante intorno a un asse verticale complanare alla direttrice ma fuori di essa; la volta a bacino, praticamente una cupola molto ribassata impiegata nei casi in cui le spinte laterali devono essere particolarmente ridotte; la volta a baldacchino, una volta a padiglione impostata su piattabande rette da pilastri; la volta a catino, una copertura di nicchia o di abside a forma di quarto di sfera; la volta esapartita, volta a crociera realizzata su pianta rettangolare in cui sui lati lunghi insistono due archi dando luogo a sei vele; la volta lunettata o unghiata, volta a botte raccordata mediante unghie a piani verticali paralleli e complanari all'imposta, solitamente finestrati; la volta a ventaglio, struttura tipica del gotico perpendicolare inglese il cui intradosso è nervato da fasci di costoloni a raggiera con l'origine sul fusto di una colonna o di una mensola; se queste nervature sono concentriche alla circonferenza della pianta si ha la volta a imbuto; volta a cassettone è detta quella formata mediante uno scheletro di archi in laterizio collegati da cerchiature meridiane (mattoni bipedali nell'architettura romana); gli spazi rimasti vuoti vengono riempiti successivamente con calcestruzzo (opus caementicium nell'architettura romana).

Costruzioni: trave-v

Struttura apparentemente analoga alla precedente per la stessa forma geometrica, ma con diverso comportamento statico per la diversa natura degli appoggi è la trave-volta che poggia infatti sulle sue sezioni terminali attraverso archi rigidi, eliminando così qualunque appoggio lungo le generatrici. È più rigida della volta e il suo comportamento statico, più simile a quello di una trave che di una volta (di qui il suo nome), si può considerare come una combinazione di un'azione di trave in senso longitudinale e di un'azione di arco funicolare in senso trasversale, quasi fosse una trave a sezione curva; in questa struttura mancherà quindi l'azione di spinta ai bordi longitudinali, tipica dell'arco, per la deformazione che subisce sotto carico la sua sezione trasversale. Le tensioni che si sviluppano sulla superficie sono di tipo longitudinale, orientate secondo le direttrici e tangenziali. Le prime due dipendono direttamente dal rapporto tra luce e faccia, le ultime dal rapporto tra spessore e luce; queste due condizioni portano implicitamente a dei limiti di snellezza e di ribassamento che è pericoloso superare e a un rapporto massimo spessore-luce dell'ordine dell'1/500. Sollecitazioni di flessione possono però insorgere sulle estremità irrigidite e anche sui bordi longitudinali, ma si risentono solo su fasce di ampiezza limitata, la cui larghezza dipende nel primo caso dal rapporto e nel secondo dalrapporto s/r, cioè si risentono per una zona maggiore ai bordi longitudinali dove la volta è meno rigida per forma. La trave-volta ha un comportamento che si accosta molto a quello delle superfici che resistono per forma, cioè i gusci sottili, che sono appunto superfici abbastanza sottili da non sviluppare tensioni di flessione apprezzabili e che resistono attraverso un'azione combinata di compressione, trazione e taglio.

Arte

La copertura a volta fu quasi completamente assente nell'architettura greca, dove prevalse il sistema trilitico, e rara nel mondo ellenistico (volta a botte delle camere sepolcrali della Macedonia, scala del ginnasio di Pergamo); diffusa invece in ambiente italico-etrusco (tombe a tholos, porte urbane), trovò larghissima applicazione in età romana. I Romani svilupparono infatti ogni possibilità della volta utilizzando materiali sempre più adatti e leggeri (fondamentale fu il passaggio dalla pietra da taglio al conglomerato cementizio) che permisero soluzioni tecniche sempre più ardite. L'applicazione della volta, che trova le sue più antiche testimonianze nella Cloaca Massima e nelle costruzioni del sec. II a. C. a Roma (porticus Aemilia) e nel Lazio, ben presto si allargò a ogni tipo di edificio e in particolare alle grandi terme. Si hanno esempi di volta ad assi alternati (anfiteatro di Nîmes, sec. I d. C.), a spicchi (terme di Diocleziano), a crociere con costoloni (edifici severiani sul Palatino), a vela con pennacchi (tempio di Minerva Medica in Roma), a botte con cassettoni (volte laterali della basilica di Massenzio nel Foro romano). I sistemi costruttivi romani furono ripresi dall'architettura bizantina, che vi aggiunse apporti orientali (dalla Siria, dall'Egitto) e nuove tecniche (per esempio la volta leggera, ottenuta con l'impiego nel getto di vasi di terracotta). Il mondo occidentale rielaborò queste conquiste strutturali in epoca romanica, che nell'area lombarda predilesse la crociera (S. Ambrogio a Milano), e le sviluppò fino alle estreme conseguenze nel gotico, che introdusse innovazioni quali la volta a crociera d'ogiva, atta ad accentuare il verticalismo delle costruzioni, e che con l'uso della costolonatura consentì le più ampie libertà espressive (cappella di Enrico VII a Westminster). Nel Rinascimento prevalsero le volte a botte e le cupole monumentali (S. Maria del Fiore a Firenze, S. Pietro a Roma), mentre nel Seicento e nel Settecento furono apportate novità solo dal punto di vista formale, con esiti talvolta bizzarri (S. Ivo alla Sapienza a Roma). Alla fine del sec. XIX, l'introduzione di materiali quali il ferro e il cemento armato aprì la via a infinite e nuove possibilità, in senso sia dimensionale sia formale-espressivo, per le proprietà di resistenza e soprattutto di elasticità che tali materiali offrono. Ne sono un esempio le strutture a volta al limite del virtuosismo costruttivo dell'architetto spagnolo S. Calatrava o, in Italia, la copertura a volta trasparente realizzata da M. Fuksas per la Fiera di Rho/Milano nel 2005.

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