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Antonella di Luggo » 25.Le volte composte


Le volte composte

Tali volte sono costituite dall’unione di più superfici, porzioni triangolari di volte semplici cioè geometricamente individuabili come porzioni di sfere, coni e cilindri; la loro estrema varietà ne permette l’uso quali sistemi di copertura di vani anche complessi, con impianto geometrico talvolta irregolare. Per tale motivo trovano ampio utilizzo nelle costruzioni dell’antichità a dispetto della loro non sempre agevole ed immediata costruzione. Gli esempi più semplici sono costituiti dalle volte a crociera e dalle volte a padiglione (generate entrambe dall’intersezione di due volte a botte).

Dalla volta a crociera deriva la volta a crociera gotica i cui archi perimetrali sono a sesto acuto, mentre gli archi diagonali dei costoloni sono a tutto sesto. Dall’intersezione di due volte a botte ortogonali tra loro ma aventi raggio diverso si ottiene la volta a botte lunettata, mentre da una volta a padiglione sezionata con un piano orizzontale si ottiene la volta a schifo. Quando la volta si imposta su ambienti poligonali essa è suddivisa in spicchi tramite l’uso dei costoloni e prende il nome di volta a creste e vele.

Ha collaborato alla redazione di questa lezione l’arch. A. Paolillo.

 

Scala aperta napoletana. Pianerottoli coperte da volte a crociera e rampe da crociere rampanti. Fonte: Disegno di R. Catuogno

Scala aperta napoletana. Pianerottoli coperte da volte a crociera e rampe da crociere rampanti. Fonte: Disegno di R. Catuogno


Volte composte – volte cilindriche

Le volte a crociera e a padiglione sono anch’esse volte cilindriche, generate dall’intersezione di due semicilindri di uguale diametro ed ortogonali tra loro. Si impostano entrambe su pianta quadrata e sono formate da 4 porzioni di semicilindro.

Pur generate dall’intersezione degli stessi cilindri presentano differenze sia formali che strutturali.

  • Differenza formale: la volta a crociera è formata dalle 4 porzioni di semicilindro dette unghie mentre la volta a padiglione da 4 porzioni di semicilindro detti fusi.
  • Differenza strutturale: la volta a crociera si imposta generalmente su 4 pilastri e quindi l’ambiente da essa coperto può essere libero su tutti e quattro i lati. La volta a padiglione si imposta invece su pareti murarie e l’ambiente è chiuso sui quattro lati.

 

Schema assonometrico di volta a crociera e a padiglione con relative sezioni trasversali in mezzeria. Fonte: Disegno di A. Paolillo

Schema assonometrico di volta a crociera e a padiglione con relative sezioni trasversali in mezzeria. Fonte: Disegno di A. Paolillo


Volte composte – volte cilindriche

L’intersezione di due semicilindri (due volte a botte uguali e ortogonali tra loro) determina otto porzioni di superficie cilindrica: quattro unghie e quattro fusi.

 

Genesi geometrica della volta a crociera e della volta a padiglione. Fonte: Disegni di R. Catuogno

Genesi geometrica della volta a crociera e della volta a padiglione. Fonte: Disegni di R. Catuogno


Volta a crociera

La sua superficie è costituita da porzioni di volte a botte delimitate dai quattro archi perimetrali e da due archi diagonali. Questi ultimi passano per il centro della volta e sono più grandi di quelli perimetrali. Il centro della volta prende il nome di chiave, e la struttura scarica il proprio peso sui sostegni d’angolo che spesso sono rappresentati da pilastri o colonne. Gli spazi tra gli archi diagonali e quelli perimetrali sono detti unghie e talvolta sono separati tra loro da nervature che evidenziano lo stacco tra le diverse curvature.

Se il vano di imposta della volta è quadrato tutte le unghie sono uguali e a generatrice circolare. Nel caso di un vano rettangolare, in corrispondenza dei lati corti avremo unghie circolari mentre in corrispondenza dei lati lunghi le unghie avranno direttrice semiellittica (con asse maggiore orizzontale). Se viceversa le unghie di luce maggiore sono semicircolari, quelle minori saranno a sesto acuto o ellittiche con semiassi verticali.

 

Genesi geometrica della volta a crociera a partire da due cilindri uguali ma ortogonali tra loro. Fonte: Disegno di A. Paolillo

Genesi geometrica della volta a crociera a partire da due cilindri uguali ma ortogonali tra loro. Fonte: Disegno di A. Paolillo


Genesi della volta a crociera

La volta a crociera è formata da quattro unghie, cioè quelle porzioni di volta a botte comprese tra i quattro archi perimetrali e i due diagonali.

 

Genesi geometrica della volta a crociera. Fonte: Disegni di R. Catuogno

Genesi geometrica della volta a crociera. Fonte: Disegni di R. Catuogno


Volte a crociera romana


Pianta e sezioni di una volta a crociera su pianta quadrata

Pianta e sezioni di una volta a crociera su pianta quadrata

Pianta e sezioni di una volta a crociera su pianta quadrata


Volta a crociera rialzata

Quando le generatrici dei semicilndri che formano la crociera non sono ortogonali al piano cui appartiene la curva direttrice (come nel caso della volta a botte obliqua), la volta così generata prende il nome di volta a crociera rialzata.

 

Genesi geometrica della volta a crociera a sesto rialzato. Fonte: Disegno di A. Paolillo

Genesi geometrica della volta a crociera a sesto rialzato. Fonte: Disegno di A. Paolillo


Volta a padiglione

In analogia con quanto avviene per la volta a crociera anche la volta a padiglione si ottiene intersecando due semicilindri. Le porzioni di superficie che però formano la volta a padiglione sono quelle che non contengono gli archi perimetrali e che prendono il nome di fusi cilindrici, cioè superfici cilindriche sezionate con due i piani diagonali. Il piano sul quale giacciono le linee di imposta dai quattro fusi viene detto piano d’imposta della volta.

Genesi geometrica della volta a crociera a partire da due cilindri uguali ma ortogonali tra loro. Fonte: Disegno di A. Paolillo

Genesi geometrica della volta a crociera a partire da due cilindri uguali ma ortogonali tra loro. Fonte: Disegno di A. Paolillo


Genesi della volta a padiglione

La volta a padiglione è formata dai quattro fusi, cioè quelle porzioni di volta a botte comprese tra le quattro linee d’imposta perimetrali e i due archi diagonali.

 

Genesi geometrica della volta a padiglione. Fonte: Disegni di R. Catuogno

Genesi geometrica della volta a padiglione. Fonte: Disegni di R. Catuogno


Volta a padiglione


Pianta e sezioni di una volta a padiglione su pianta quadrata

Pianta e sezioni di una volta a padiglione su pianta quadrata

Pianta e sezioni di una volta a padiglione su pianta quadrata


Volta a padiglione

La volta a padiglione si imposta anche su ambienti poligonali (in figura 1 e 2 su pianta ottagonale). In tali casi prende il nome di cupola (es. cupola si Santa Maria del Fiore a Firenze, opera del Brunelleschi, 1420-46).

La curva di imposta di ciascuno dei fusi può essere costituita sia da un arco di cerchio di grande raggio con centro sul piano di imposta, sia da un arco di ellisse in modo da conferire alla cupola maggiore slancio verso l’alto.

Fig. 1: Genesi geometrica della volta a padiglione su base ottagonale. Fonte: Disegno di A. Paolillo

Fig. 1: Genesi geometrica della volta a padiglione su base ottagonale. Fonte: Disegno di A. Paolillo

Fig. 2: Volta a padiglione su base ottagonale. Fonte: Disegno di A. Paolillo

Fig. 2: Volta a padiglione su base ottagonale. Fonte: Disegno di A. Paolillo


Volta a schifo

Dalla volta a padiglione deriva la volta a schifo (o volta a gavetta, volta a specchio). Questa si ottiene sezionando una volta a padiglione con un piano orizzontale. Nella maggior parte dei casi si utilizza per coprire ambienti a pianta rettangolare ma, per la sua caratteristica di avere un piano orizzontale, in genere, la volta non è portante (cioè non è in grado di sostenere un solaio). In questo caso infatti si parla di falsa volta, che spesso veniva realizzata con incannucciate, oppure con tavelline poste di taglio e intonacate all’intradosso.

Volta a padiglione su ambiente a pianta rettangolare

Volta a padiglione su ambiente a pianta rettangolare

Genesi geometrica della volta a schifo. Fonte: Disegno di A. Paolillo

Genesi geometrica della volta a schifo. Fonte: Disegno di A. Paolillo


Volta a botte lunettata

Si ottiene quando una volta a botte viene intersecata da un semicilindro ortogonale all’asse della volta stessa ma di diametro minore. Le due porzioni del semicilindro minore prendono il nome di lunette. La curva di intersezione dei semicilindri è una curva gobba. La volta con lunette veniva usata di frequente nell’architettura cinque – seicentesca per risolvere il problema dell’apertura dei vani finestra sul rinfianco di ambienti coperti da volta a botte.

La finestra veniva dotata di una volta a botte di diametro più piccolo che andava ad incastrarsi ortogonalmente in quella principale creando, appunto una “lunetta” attorno alla finestra stessa. Le unghie così formate non necessitano infatti di una struttura portante sottostante, permettendo così l’apertura di vani per porte o finestre.

Intersezione della volta a botte con due volte a botte ortogonali di diametro inferiore (dall’alto). Fonte: Disegno di A. Paolillo

Intersezione della volta a botte con due volte a botte ortogonali di diametro inferiore (dall'alto). Fonte: Disegno di A. Paolillo

Genesi geometrica della volta a botte lunettata. Fonte: Disegno di A. Paolillo

Genesi geometrica della volta a botte lunettata. Fonte: Disegno di A. Paolillo


Volta a botte lunettata (segue)

In figura 3: Sezione longitudinale della volta (in proiezione le curve di intersezione dei cilindri sono  semicirconferenze) e sezioni trasversali in corrispondenza delle lunette (1) e della volta a botte (2).

Fig. 3. Fonte: disegno di A. Paolillo

Fig. 3. Fonte: disegno di A. Paolillo


Volta anulare lunettata

In analogia con la volta a botta lunettata, intersecando la volta anulare con cilindri di diametro minore rispetto a quello della galleria si ottengono delle lunette, cioè quelle porzioni di muro a profilo semicircolare o a sesto acuto che sovrasta no porte, finestre ed che spesso sono ornate con rilievi e pitture.

In corrispondenza delle lunette è possibile realizzare l’apertura di porte o finestre all’interno delle pareti sottostanti.

La volta anulare del Mausoleo di Santa Costanza a Roma

La volta anulare del Mausoleo di Santa Costanza a Roma

Genesi geometrica della volta anulare lunettata.  Fonte: Disegno di A. Paolillo

Genesi geometrica della volta anulare lunettata. Fonte: Disegno di A. Paolillo


Volte a ventaglio

La cosiddetta volta a ventaglio si imposta su lunghe ed esili colonne da cui partono, in prossimità del soffitto, costoni disposti a raggiera. Geometricamete una volta a ventaglio è di solito formata da più conoidi (superficie a doppia curvatura generata per rotazione attorno ad un asse di una curva generatrice) disposti uno di fianco all’altro. Storicamente la volta a ventaglio deriva dalla volta a costoloni nella quale l’incrocio delle costole forma un motivo a intreccio.

 

Volte a ventaglio. Navata centrale dell’abbazia di Bath
Volte a raggiera. Interno della Cattedrale di Lincoln
Volte a ventaglio. King’s College Chapel, Cambridge. Fonte: Cantabrigia Illustrata, D. Loggan, 1690, RIBA British Architectural Library

Volte a raggiera – volte ad ombrello

Il ricorso alle costolonature permette di realizzare coperture a volta di ampie dimensioni la cui varietà deriva esclusivamente dalla fantasia del progettista.

Si tratta di volte composte di spettacolare morfologia ottenute voltando ambienti poligonali (spesso ottagoni) con unghie simili a quelle delle volte a crociere che diventano le strutture portanti di vere e proprie cupole.

Esempi di grandissimo pregio sono rappresentati dalle volte a raggiera, dalle volte ad ombrello e dalle volte stellari.

 

Volta stellare. Cagliari, Chiesa di San Giacomo, presbiterio

Volta stellare. Cagliari, Chiesa di San Giacomo, presbiterio

Volta ad ombrello, opera di Guillermo Sagrera nella Sala dei Baroni in Castel Nuovo a Napoli. Fonte: Disegni di A. Paolillo

Volta ad ombrello, opera di Guillermo Sagrera nella Sala dei Baroni in Castel Nuovo a Napoli. Fonte: Disegni di A. Paolillo


Le lezioni del Corso

I materiali di supporto della lezione

Abbate F., Sollecitazione e forma. La forma delle strutture, Gallina, 2005.

AA.VV., Enciclopedia dell'Architettura, Garzanti, 1996.

AA.VV., Dizionario di Ingegneria, Utet, Torino 1970, 11 voll.

AA.VV., Dizionario universale dell'arte e degli artisti, Il Saggiatore, Milano, 1970, 4 voll.

Bini M., Tecniche grafiche di rappresentazione, Alinea, Firenze, 1986.

Breymann Gustav A., Archi, volte, cupole, Dedalo Librerie, 2003.

Capomolla R., Mornati S., Vittori C., Volte, solai e coperture, Roma, 1995.

Chiaromonte F., Elementi di costruzione edilizia, Napoli, 1942.

Docci M., Maestri D., Manuale di rilevamento architettonico, Laterza, Roma, 1998.

Donghi D., Manuale dell'architetto, Utet, Torino, 1923.

Galliani G. V. (a cura di), Dizionario degli Elementi costruttivi, Utet, Firenze, 2001.

Gesuele A., Pagliano A., Verza V., La Geometria animata, Cafoscarina, Venezia, 2007.

Macrì V. (a cura di ), Le strutture voltate. Storia, architettura, rappresentazione, Palermo, 2000.

Portoghesi P. (a cura di), Dizionario Enciclopedico di Architettura e Urbanistica, Gangemi Editore, 2007.

Sgrosso A., La rappresentazione geometrica dell'architettura. Applicazioni di geometria descrittiva, UTET, 1996.

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