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Strutture elementari: trilite, arco, capriata, telaio

Si definisce struttura il complesso degli elementi costitutivi di una costruzione destinato a sostenere carichi.

Una struttura naturale è lo scheletro umano. Strutture costruite dall’uomo sono il muro portante di una casa, l’ossatura in cemento armato di un edificio, lo scafo metallico di una nave.

Le strutture in architettura

Le costruzioni con il tempo hanno assunto forme e funzioni completamente diverse a seconda delle necessità. Da semplici strutture di riparo sono diventate espressione della cultura dei differenti popoli.

Osserva le strutture sotto rappresentate, e considera per ognuna di esse questi aspetti:

  • la forma
  • gli elementi
  • la stabilità

 

Schemi riassuntivi

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Approfondimenti

Il trilite

È la tipologia costruttiva più antica del mondo, utilizzata fin dalla preistoria.

Sistema trilitico di Stonehenge

E’ una struttura a forma rettangolare, massiccia e pesante, che può coprire solo una piccola luce (spazio libero tra gli elementi verticali), pena la sua rottura.

E’ formata da tre elementi di pietra (tri-lithos = tre pietre): due disposti in verticale(piedritti) e un terzo appoggiato orizzontalmente sopra di essi (architrave).

La stabilità del sistema dipende soprattutto dei piedritti, che restano in equilibrio grazie alla loro grossa sezione trasversale e al notevole peso. Le forze generate spingono verso il basso, quindi i piedritti non sono soggetti a spinte laterali. Tuttavia, l’architrave è sottoposto a flessione e subisce una trazione della superficie inferiore, sollecitazione alla quale la pietra offre una scarsissima resistenza (la compressione della parte superiore, invece, viene ben sopportata dal materiale lapideo).

 

E’ una struttura che veniva usata negli edifici monumentali. La sua evoluzione è il muro portante con le travi di legno o acciaio, leggere e resistenti.

 

L’arco

Utilizzato già dagli Etruschi e persino dai Sumeri, sfruttato in modo sistematico dal tempo dei Romani, che ne avevano colto le enormi potenzialità architettoniche.

Antico acquedotto romano di Segovia

E’ una struttura curva che può avere una luce notevole.

Quello in pietra è formato da piccoli blocchi trapezoidali detti conci che formano una specie di muro curvo. Viene costruito con l’aiuto di una struttura in legno, detta centina.

Esistono anche archi in cemento, acciaio, laterizio.

conci sono sollecitati solo a compressione e, dunque, la struttura risulta molto più resistente rispetto al trilite, anche aumentando la luce tra i i piedritti. L’arco sostiene carichi enormi, ma esercita una spinta ad aprire che può essere compensata in diversi modi.

  • ad esempio, realizzando una fila di archi, in modo che le spinte laterali si contrastino a vicenda come negli antichi acquedotti
Acquedotto mediceo, Pisa

 

  • inserendo l’arco in un muro 

 

  • allargando la base dei piedritti (come ad esempio nell’arco di trionfo romano)
Arco di Tito (I secolo d.C.)
  • nei ponti la spinta laterale viene assorbita dal terreno

 

La capriata

Il concetto costruttivo della capriata matura intorno al IV secolo d.C. a partire dalla conformazione di coperture a falde di templi e basiliche, che già in epoca greca presentavano complesse strutture lignee con travi inclinate sostenute da murature.

E’ una struttura a forma triangolare che sostiene una copertura a falde inclinate. E’ appoggiata su muri portanti.

E’ formata da due travi inclinate, dette puntoni, e da una trave orizzontale, detta catena.

La capriata annulla le spinte orizzontali sui muri grazie alla sua struttura triangolare, nella quale la catena neutralizza le spinte ad aprire dei puntoni sopra i muri

 

 

 

Il telaio

E’ una struttura rettangolare snella che copre una grande luce.

E’ formata da tre elementi di legno (oppure acciaio o cemento armato), dette pilastri (verticali) e trave (orizzontale), che sono collegati alle estremità e formano un sistema continuo.

La stabilità del sistema dipende dalla resistenza solidale di tutti gli elementi. Rispetto al trilite, può formare figure complesse più snelle. La sue evoluzione pratica sono gli edifici intelaiati, detti anche a scheletro indipendente.

 

Fonte: G. Paci, R. Paci, Zanichelli

 

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