TEORIA E TECNICA DELLE COSTRUZIONI STORICHE (PROF. PAOLO FACCIO – UNIVERSITA’ IUAV DI VENEZIA) A.A. 2013 - 2014 LEZIONE N. 10 : ANTONELLI E IL CAMBIO DI PARADIGMA Progressiva rarefazione della superficie delle strutture portanti verticali : incidenza del rapporto superficie utile/superficie delle strutture L’IBRIDAZIONE DELLE COSTRUZIONI : METALLO, LEGNO E PIETRA DELLA PIETRA E DEI LATERIZI TRATTATO TEORICO E PRATICO DELL'ARTE DI EDIFICARE DI GIOVANNI RONDELET PRIMA TRADUZIONE ITALIANA SULLA SESTA EDIZIONE ORIGINALE CON NOTE E GIUNTE IMPORTANTISSIME PER CURA DI BASILIO SORESINA MANTOVA A SPESE DELLA SOCIETA' EDITRICE COI TIPI DI L.CARANENTI MDCCCXXXI Figura 1 - Apparecchio del frontespizio del tempio piccolo di Pæstum, Figura 2 - Incavi in forma di canale, destinati a ricevere una catena rintracciati nel fregio del peristilio esterno del tempio di Pæstum detto la Basilica, Figura 3 - Impiombature rintracciate fra i tamburi delle colonne del tempio di Poseidone, a Pæstum; Figure 4 e 5 - Incavature praticate nel marmo per porvi i ramponi e piombature che legavano insieme i pezzi dell'architrave e della cornice sopra il portico del tempio di Antonino e Faustina Figure 6 e 7 - Concatenazione delle corsie dell'architrave, del fregio, della cornice e delle pietre che coprono il peristilio del tempio di Vesta, a Tivoli; TRATTATO TEORICO E PRATICO DELL'ARTE DI EDIFICARE DI GIOVANNI RONDELET PRIMA TRADUZIONE ITALIANA SULLA SESTA EDIZIONE ORIGINALE CON NOTE E GIUNTE IMPORTANTISSIME PER CURA DI BASILIO SORESINA MANTOVA A SPESE DELLA SOCIETA' EDITRICE COI TIPI DI L.CARANENTI MDCCCXXXI Figure da 1 a 7 - Armatura a ferri verticali e a tiranti orizzontali approntata da Claude Perrault Figura 8 - Armatura a catene, tiranti e ramponi del frontone che termina l'avancorpo centrale del colonnato del Louvre; Figura 9 - Armatura impiegata negli architravi, costituiti da doppia piattabanda aggrappata con staffe all'arco di sollievo gettato superiormente, del secondo ordine del portico della Chiesa di Saint-Sulpice Figure da 10 a 17 - Costruzione delle doppie piattabande armate costruite in diversi peristilî costituenti i colonnati della piazza Louis XV a Parigi; Figura 18 - Sezione in elevazione delle piattabande armate realizzate nel Palais-Royal Figure 17 e 18 - Sezione in elevazione e profilo della piattabanda armata TRATTATO TEORICO E PRATICO DELL'ARTE DI EDIFICARE DI GIOVANNI RONDELET PRIMA TRADUZIONE ITALIANA SULLA SESTA EDIZIONE ORIGINALE CON NOTE E GIUNTE IMPORTANTISSIME PER CURA DI BASILIO SORESINA MANTOVA A SPESE DELLA SOCIETA' EDITRICE COI TIPI DI L.CARANENTI MDCCCXXXI Figura 1 - Disposizione dell'apparecchio della trabeazione del portico e del frontone della chiesa ideato da Rondelet Figura 2 - Sezione e profilo della costruzione delle piattabande e del plafone del portico Figure 3 e 4 - Piante dell'armatura e rappresentazione assonometrica della combinazione dei conci e della relativa armatura di ferri operante nei punti di scarico sopra i capitelli TRATTATO TEORICO E PRATICO DELL'ARTE DI EDIFICARE DI GIOVANNI RONDELET PRIMA TRADUZIONE ITALIANA SULLA SESTA EDIZIONE ORIGINALE CON NOTE E GIUNTE IMPORTANTISSIME PER CURA DI BASILIO SORESINA MANTOVA A SPESE DELLA SOCIETA' EDITRICE COI TIPI DI L.CARANENTI MDCCCXXXI Figure da 1 a 6 - Armature in forma di cavalletto composte da una barra curvata ad arco e da una barra retta formante la corda, Figure da 7 a 12 - Armature per un solaio in mattoni incavati e dettagli degli adattamenti per la commessura dei pezzi di cui si compongono Figure da 13 a 16 - Forme di mattoni incavati che si impiegano con tali armature Figure 17, 19 e 21 - Armature per volte in laterizi vuoti, Figure 18, 20 e 22 - Armature per volte in laterizi vuoti per volte DEL LEGNO TRATTATO TEORICO E PRATICO DELL'ARTE DI EDIFICARE DI GIOVANNI RONDELET PRIMA TRADUZIONE ITALIANA SULLA SESTA EDIZIONE ORIGINALE CON NOTE E GIUNTE IMPORTANTISSIME PER CURA DI BASILIO SORESINA MANTOVA A SPESE DELLA SOCIETA' EDITRICE COI TIPI DI L.CARANENTI MDCCCXXXI Pianta, sezione e dettagli dei legnami di un solaio composto di travi e travetti, commessi con incavature e con l'uso di strisce di ferro al di sotto TRATTATO TEORICO E PRATICO DELL'ARTE DI EDIFICARE DI GIOVANNI RONDELET PRIMA TRADUZIONE ITALIANA SULLA SESTA EDIZIONE ORIGINALE CON NOTE E GIUNTE IMPORTANTISSIME PER CURA DI BASILIO SORESINA MANTOVA A SPESE DELLA SOCIETA' EDITRICE COI TIPI DI L.CARANENTI MDCCCXXXI Solaio quadrato composto di travi disposti diagonalmente, e di ulteriori quadri minori muniti di due ranghi di travetti sovrapposti incrociati, predisposto a ricevere un plafone al di sotto e un mattonato al di sopra; pianta e dettagli della griglia e delle commessure dei legnami TRATTATO TEORICO E PRATICO DELL'ARTE DI EDIFICARE DI GIOVANNI RONDELET PRIMA TRADUZIONE ITALIANA SULLA SESTA EDIZIONE ORIGINALE CON NOTE E GIUNTE IMPORTANTISSIME PER CURA DI BASILIO SORESINA MANTOVA A SPESE DELLA SOCIETA' EDITRICE COI TIPI DI L.CARANENTI MDCCCXXXI Solai antichi con travi e travicelli apparenti; pianta e dettagli delle commessure all'incontro dei travi con le traverse Figure 3 e 6 - Solaio moderno con commessure risolte attraverso la posa, ai due lati dei travi, di filarole fissate con cavicchie e staffe di ferro, per sostenere le traverse TRATTATO TEORICO E PRATICO DELL'ARTE DI EDIFICARE DI GIOVANNI RONDELET PRIMA TRADUZIONE ITALIANA SULLA SESTA EDIZIONE ORIGINALE CON NOTE E GIUNTE IMPORTANTISSIME PER CURA DI BASILIO SORESINA MANTOVA A SPESE DELLA SOCIETA' EDITRICE COI TIPI DI L.CARANENTI MDCCCXXXI Sistema tirante puntone Lo scorrimento tra gli elementi lignei è impedito dalla realizzazione dei giunti a dente di sega e dalle caviglie metalliche Figure da 1 a 9 - Modi di eseguire i sollievi sulle travi e conformazioni e sezioni di vari tipi di puntoni e travi armate eseguite con l'ausilio di cavicchie e di barre di ferro TRATTATO TEORICO E PRATICO DELL'ARTE DI EDIFICARE DI GIOVANNI RONDELET PRIMA TRADUZIONE ITALIANA SULLA SESTA EDIZIONE ORIGINALE CON NOTE E GIUNTE IMPORTANTISSIME PER CURA DI BASILIO SORESINA MANTOVA A SPESE DELLA SOCIETA' EDITRICE COI TIPI DI L.CARANENTI MDCCCXXXI Figure 1 e A, B - Elevazione della capriata e particolari delle commessure a zig-zag della catena e dei puntoni, del teatro Argentina Figure 2 e 3 - Elevazione della capriata del teatro dell'Odéon, progettata da MarieJoseph Peyre e Charles De Wailly e modifica della sua combinazione proposta da J.-B. Rondelet La volontà e necessità di ridurre l’incidenza del materiale ligneo sia in termini di elementi di grandi dimensioni – catene- e in termini d durabilità, in particolare dei nodi, porta ad una progressiva introduzione di materiali moderni. In particolare per strutture di grande luce – 12 – 15 m – si sviluppa un tipo di struttura mista legno metallo denominato capriata Polonceau La Polonceau si basa sulla riduzione della luce del puntone mediante un contraffisso, mutuando la logica della trave armata, risultando composta da due travi armate inclinate congiunte da una tirante intermedio C. Polonceau, Notice sur nouveau systéme de charpente en boie e fer, in Revue Générale l’Archtecture et des traveaux Publics. 1840 La capriata Polonceau, inventata da Camille Polonceau nel 1840 è uno dei tipi costruttivi che segna il passaggio delle strutture storiche a quelle moderne, utilizzando i nuovi materiali e le metodologie di calcolo. In particolare l’uso del legno a pressoflessione nel puntone, della ghisa nel caso degli elementi compressi e acciaio per quelli tesi evidenzia in modo chiaro il cambio di orizzonte della teoria e tecnica delle costruzioni La soluzione delle connessioni e dei collegamenti metallo legno, costituisce una delle principali problematiche legate alla durabilità e funzionalità degli elementi costruttivi, in particolare i problemi di degrado legati al ricoprimento con cuffie metalliche dei nodi. A sx uso della ghisa per le cuffie a dx uso di lamiera in acciaio L’accoppiamento di metallo e legno, ha generato ulteriori modelli di coperture come quello di Emy I MANUALI Giovanni Curioni, L’arte di fabbricare Augusto Federico Negro, Torino, 1865 – 1884 Incavallature tipo Polonceau in legno e metallo Sistema di centine in legno e ghisa, realizzate con tavole di legno assemblate Schemi di solaio alla Serlio secondo la versione di Rondelet e solai in metallo e voltine in laterizio Schemi di profili composti in metallo : il ruolo delle unioni e giunzioni meccaniche Giuseppe Musso e Giuseppe Copperi, Particolari di costruzioni murali e finimenti di fabbricati Ditta Paravia e Comp., Milano 1885 Esempi di strutture in muratura con rinforzo dei collegamenti in metallo Sistemi di presidio di edifici pericolanti e/o danneggiati Gustav Adolf Breymann, Trattato generale di costruzioni civili Vallardi editore, Milano 1845 Tecniche di apparecchiatura muraria tradizionali , con blocchi pieni Tecniche di apparecchiatura con blocchi alleggeriti Impalcati in acciaio, laterizio calcestruzzo con articolazione che prevede un isolamento termico e acustico Schemi trave pilastro solaio, con evidente la collabora zione tra legno e ghisa Particolari di carpenteria metallica con elementi in ghisa Luigi Cattaneo, L’arte muratoria Vallardi editore, Milano 1889 Carlo Formenti, La pratica del fabbricare Hoepli editore, Milano 1893 Nel Formenti si possono valutare per comparazioni tra le varie tipologie di solaio, dal legno con o senza collaborazione con il metallo, al calcestruzzo armato, ben rappresentato dal brevetto Hennebique Dettagli costruttivi della capriata Polonceau L’arte di edificare consiste in una felice applicazione delle scienze esatte alle proprietà della materia J. Rondelet Jean Rondelet ( ed. italiana 1832) – Trattato teorico e pratico dell’arte di edificare : la ricerca di ottimizzazione delle dimensioni delle strutture portanti in muratura, con una progressiva riduzione del rapporto area coperta /area delle sezioni resistenti delle strutture portanti verticali Criterio di riduzione delle masse murarie : tentativo di evidenziare i canali statici e concentrare i carichi su strutture portanti verticali puntiformi Mole Antonelliana : sezione con i telai metallici di concatenazione delle murature Alessandro Antonelli . Primo progetto del Collegio delle Provincie (1843). Il muro continuo viene sostituito da un sistema di supporti isolati, che vengono progettati con passo regolare e distribuzione simmetrica L’ottimizzazione delle costruzioni in muratura : Antonelli identifica nel reticolo/graticcio l’impianto base per una identificazione del concetto di struttura scheletrica. Della muratura e del calcestruzzo armato Nel 1712 De la Hire pubblica il primo lavoro basato sull’analisi cinematica degli archi Nel 1852 Poncelet pubblica «Examen critique et historique des principales théories ou solutions concernent l’équilibre des voutes» dove indica come la teoria dell’elasticità poteva essere applicata agli archi in muratura Nel 1913 Sejournè pubblica «Grand voutes e dichiara l’inapplicabilità della teoria dell’elasticità agli archi in muratura FINO AL 1966 CON LE TEORIE DI HEYMANN NON SI STUDIANO ARCHI IN MURATURA Il calcestruzzo armato è considerato la tecnica in grado di risolvere le inadeguatezze della costruzioni in muratura, scarsa resistenza a taglio e bassissima a trazione – e di risolvere i problemi come scarse rigidezze e difficoltà nella esecuzione dei nodi costruttivi con collegamenti rigidi, il tutto potendo dissimulare il materiale in ambiti non visibili, lasciando inalterata la leggibilità delle costruzioni storiche Interventi ortopedici, in grado di assolvere la funzione resistente suffragata da calcoli e verifiche analitiche discendenti dalla teoria dell’elasticità applicate al calcestruzzo armato Gerusalemme, Basilica del Santo secondo l’intervento di consolidamento proposto da Ferdinando Forlati ( Verona, 1º novembre 1882 – Venezia, 18 luglio 1975) Alessandro Antonelli Progetto per il teatro di Novara Schema delle volte usate dall’Antonelli fortemente ribassate e dotate di catene estradossali Schema costruttivo della Mole Antonelliana Schemi delle armature delle murature d’angolo della Mole Antonelliana Vista della guglia della Mole Antonelliana con le catene di collegamento tra le colonne Elementi di connessione metallica. Tratto da F. Rosso Alessandro Antonelli 1798 – 1888, Electa Milano 1989 Cupola di San Gaudenzio a Novara Alta 123 metri con un peso di circa 5500 tonnellate e impostata su una struttura realizzata duecento anni prima per ben altra architettura Fasi della costruzione Tratto da : F. Rosso Alessandro Antonelli 1798 -1888 Il progetto per la cupola di San Gaudenzio a Novara ( 1848 – 1864) Prospetto del quinto progetto Sesto progetto a sx e settimo e ottavo progetto a dx Schizzo di studio della cupola Centina in scala 1:1 per la realizzazione delle volte Sezione della cupola di San Gaudenzio a Novara e particolare del colonnato di sostegno della tazza. Sezione della struttura dell’imbuto e fotografia degli archi sghembi di sostegno con la chiave in pietra e l’incatenamento Struttura portante dell’imbuto antonelliano con gli archi di alleggerimento della massa muraria e i blocchi lapidei di irrigidimento e regolarizzazione dei piani murari per una corretta trasmissione degli sforzi verticali Particolare delle strutture verticali in corrispondenza dell’imposta della cupola esterna Particolare delle nervature intradossali della cupola esterna Nel corso del nostro secolo, malintese opere di consolidamento in calcestruzzo armato, avviate sin dal 1931, a partire dalla sommità del castello conico, hanno sfigurato completamente, nel suo interno, la lanterna. Il resto della cupola, se si prescinde dagli innumerevoli tiranti che ne cerchiano alle reni gli arconi , e dall’anello di calcestruzzo che ne deturpa la bocca , è rimasto fortunatamente integro. Tratto da F. Rosso Alessandro Antonelli, Electa milano 1989 Arturo Danusso, intervento di rinforzo della chiesa di San Gaudenzio a Novara, nel quale le strutture in calcestruzzo avvolgono o sostituiscono le murature nella parte terminale del manufatto Tratto da : a cura di Simonetta Valtieri 8 dicembre 1908, Roma Clear 2008 Intervento di consolidamento del 1932 - 33 DALLA GHISA ALL’ACCIAIO Tecniche di forgiatura e di assemblaggio alcuni temi e principi I metalli L’uso dei metalli nelle costruzioni storiche : l’accoppiamento con altri materiali ( immagini tratte da : J.B. Rondelet trattato teorico e pratico dell’arte di edificare. Mantova 1831 L’uso dei metalli nelle costruzioni storiche J.B. Rondelet Trattato teorico e pratico dell’arte di edificare, Mantova 1831 Figure da 1 a 6 - Armature in forma di cavalletto composte da una barra curvata ad arco e da una barra retta formante la corda, inventate dall'architetto Ango Figure da 7 a 12 - Armature per un solaio in mattoni incavati e dettagli degli adattamenti per la commessura dei pezzi di cui si compongono Figure da 13 a 16 - Forme di mattoni incavati che si impiegano con tali armature Figure 17, 19 e 21 - Armature per volte in laterizi vuoti, comprese fra due circonferenze concentriche e combinata in segmenti Figure 18, 20 e 22 - Armature per volte in laterizi vuoti per volte che debbono essere estradossate orizzontalmente per formare un solaio. Chiesa di S. Leopoldo a Follonica 1838. Probabile primo esempio di architettura completamente in ghisa Rapporto tra tecnica di forgiatura, contenuto di carbonio e caratteristiche meccaniche Schemi di evoluzione delle tecniche di produzione dei metalli tratto da AA. VV. Il manuale del restauro architettonico ed Mancosu Roma 2002 L’utilizzo della ghisa in prima fusione era diffuso sin dal dal 700 attraverso il cosidetto metodo catalano. Successivamente si sviluppa a partire dal 1783 il metodo di pudellatura che consisteva nell’investire con una massa d’aria in un forno a riverbero la ghisa in presenza di ossidi di ferro e scorie. Nella sua progressiva depurazione diveniva sempre meno fluida e acquisiva una consistenza spugnosa. La pudellatura La pudellatura consisteva in un rimestamemento con appositi raffi della massa alla temperatura del bianco abbagliante, venivano formate cinque o sei palle della materia fusa che rapidamente venivano passate e battute al maglio per l’espulsione delle scorie. Si ottenevano così verghe in ferro fibroso dalla qualità comunque non costante e poco utilizzabile nell’edilizia. Il miglioramento della produzione avvenne con l’introduzione della laminazione che consisteva in una lavorazione a più riprese che ridusse la fragilità delle verghe e ne migliorò la durabilità Le caratteristiche della ghisa • La ghisa è il prodotto primario d’altoforno, ad alto contenuto di carbonio e percentuali di silicio, manganese, zolfo e fosforo. • La ghisa è caratterizzata da una bassa temperatura di fusione circa 1150 °C e da elevata fluidità • La ghisa bianca è caratterizzata da un legame tra carbonio e cementite; la ghisa grigia è caratterizzata dalla separazione del carbonio in forma grafitica durante la solidificazione e il raffreddamento, riducendo i fenomeni di ritiro. Per questo motivo viene colata in stampi e la presenza di grafite dal potere lubrificante consente le lavorazioni successive per la realizzazione di elementi architettonici. • La ghisa possiede ottime resistenze a compressione, cede per bassi carichi di trazione per allungamento, buon comportamento al fuoco e discreta resistenza alla corrosione Le caratteristiche meccaniche Tabelle di resistenza di alcuni metalli tratti dal Breymann Le caratteristiche meccaniche 2 Confronto tra caratteristiche meccaniche della ghisa e l’acciaio. Colombo Manuale dell’ingegnere, 1874 Gli elementi portanti verticali Ponte Coaldroockdale (1733-79) sul fiume Sewern, luce 32 metri, primo ponte in ferro fuso (ghisa) Ponte di Sunderland sul Wear (1793 – 1796 ), di Burdon e Wilson. Tratto da : J.B. Rondelet Trattato teorico e pratico dell’arte di edificare. Ed. 1831, Mantova Figure 1 e 3 - Elevazione di metà di una delle sei armature ad arco con archivolto composto da cunei in forma di telaio a giorno, realizzati in ghisa; e sezione Figura 2 - Particolare assonometrico del legame trasversale tra i cunei degli archi mediante ascialloni forati . Passerella pedonale a Padova di Pio Chicchi Ponte della Specola a Padova delle fonderie Rocchetti Ponte della Specola, particolare Ponte della Specola, particolare Crystal Palace di Paxton (1851) Assemblaggio e prime esperienze di strutture a tenuta e il rapporto con altri materiali come il vetro Modello costruttivo del Crystal Palace a Londra nel museo Cite de l'architecture et du patrimoine a Parigi Vista della realizzazione originale Sezione tecnica del Crystal Palace di Joseph Paxton La combinazione negli elementi costruttivi tra materiali dell’edilizia storica e moderna Trasformazione del profilo trasversale in ghisa I manuali di costruzione e le nuove tecnologie I manuali di costruzione e nuove tecnologie Rinforzo di trave lignea con corrente superiore in ghisa e inferiore in ferro I manuali di costruzione e le nuove tecnologie Edifici industriali a Venezia : l’ex cotonificio s. Marta e l’ex tabacchificio Collegamenti tra elementi verticali Schemi di calcolo delle strutture verticali e orizzontali Schemi di calcolo delle colonne I collegamenti A causa della fragilità della ghisa e della non resistenza a trazione si potevano realizzare solo connessioni monolatere ( appoggi) e sono da evitare bullonature che possano tramettere trazioni, flessioni o che inducano concentrazione di tensioni Unioni chiodate da Breymann Collegamenti delle aste Controllo e difetti delle chiodature Gli edifici industriali e la rarefazione delle strutture portanti verticali I nodi strutturali e le strutture antincendio Solai con travi in metallo Solai con travi in metallo I manuali di costruzione e e nuove tecnologie Travi in ghisa ad estradosso parabolico Trave in ghisa ad anima alleggerita La sezione ideale in ghisa La fragilità e la scarsa attendibilità del comportamento della ghisa Travi da ponte in ghisa a profilo parabolico L’accoppiamento del ferro alla ghisa : gli antenati della precompressione Accoppiamento ghisa e ferro Nodi delle tirantature in ferro su strutture in ghisa Trave per appoggio indiretto in ghisa Il degrado dei metalli I metalli in presenza di ossigeno atmosferico, umidità e altri agenti aggressivi presentano quasi tutti una tendenza a ritornare alle forme di combinazione chimica proprie dei minerali dai quali sono stati estratti come ossidi, solfati, carbonati. Questo processo prende il nome di corrosione e le sostanze che si formano e eventualmente si accumulano prodotti di corrosione. Oltre a quella chimica i metalli possono subire altre forme di degrado quali : Degrado meccanico, degrado in presenza di calore, degrado dovuto all’aggressività degli ambienti Degrado meccanico Abrasione, usura per attrito e erosione Degrado provocato dall’esposizione del metallo a particelle che ad alta velocità investono la superficie. Ad esempio polvere e sabbia, bolle gassose all’interno di un liquido turbolento come l’acqua di una fontana sulla superficie metallica. L’attrito di due superfici in movimento a contatto con moto ripetuto , ad esempio elementi metallici in prossimità di strade ad alta percorrenza, superfici con durezza superiore garantiscono una durabilità più elevata. I danni superficiali descritti sembrano comportare una velocizzazione dei fenomeni di ossidazione Degrado meccanico Cedimento immediato per eccesso di carico che avviene per il superamento dei limiti di rottura del materiale. E’ il caso di alcune strutture in ghisa dell’ottocento. La rottura può avvenire per riduzione della sezione resistente per degrado o danno Rotture per fatica, derivanti da caricamenti ciclici anche di modesta entità inferiore al limite di rottura e in campo elastico. Rappresenta la propagazione delle microcricche o dei difetti congeniti al processo di fusione. Il limite al di sotto del quale il metallo non presenta il fenomeno si chiama limite di fatica. Il fenomeno della rottura per fatica può avvenire anche in seguito alle dilatazioni termiche ripetute di lamine sottili, ad esempio coperture e lattoneria varia. Impatto di alta intensità avvenuto in breve tempo ( limite di resilienza) Degrado in presenza di calore • • Deformabilità dei materiali per valori di carico ionferiori a quelli limite in presenza di alte temperature Raffreddamenti e riscaldamenti veloci possono portare all’infragilimento di pezzi metallici saldati. Corrosione dei metalli • • • • Per corrosione si intende ogni forma di degrado che preveda una modificazione chimica ed elettrochimica della superficie di un metallo Corrosione a secco in ambiente costituito da atmosfera gassosa, normalmente a temperatura elevata Corrosione a umido, normalmente la maggior responsabile del degrado dei metalli nell’architettura che avviene quando vengono a contatto con il materiale contemporaneamente ossigeno e umidità Il comportamento dei metalli nei confronti dell’ossidazione in ambienti a ph variabile possono essere tratti dai diagrammi di Pourbaix nei quali si identificano per ogni temperatura i campi di immunità (ossidazione impossibile), corrosione o passivazione ( naturale formazione di patine superficiali di prodotti di corrosione – ossidi, idrossidi, sali – stabili e compatti, capaci di proteggere il materiale sottostante dall’ulteriore progresso della corrosione. Diagramma di Pourbaix a 25 °C Morfologia del degrado Morfologia del degrado Corrosione per contatto galvanico Norma europea CEN 12500:1998 : Protezione dei materiali metallici contro la corrosione – Probabilità di corrosione in atmosfera ambiente – Classificazione, determinazione e stima della corrosività degli ambienti atmosferici. • • • • • • Corrosione atmosferica : presenza di acqua sotto varia forma a contatto con la superficie metallica Ambienti interni : temperatura e umidità controllata rischio minimo di corrosione Atmosfere rurali : corrosione lenta, può essere accelerata dalla presenza di fertilizzanti che si depositano in film alcalini aggressivi Climi aridi : in atmosfere secche, semidesertiche e desertiche, così come in climi particolarmente rigidi la corrosione procede molto lentamente. Degrado derivante da fenomeni di dilatazioni termiche. In presenza di vento e sabbia l’erosione avviene per abrasione delle particelle. La presenza di alveolizzazione e rugosità esalta i processi corrosivi. Zone costiere : in strutture a diretto contatto con l’acqua l’acqua di mare o in presenza di aerosol marino l’agente di maggior pericolosità è il sale. La soluzione comporta gravi problemi di ossidazione localizzata e profonda a crateri. Atmosfere urbane e industriali : la principale fonte di corrosione è la presenza di anidride solforosa che combinata genera anidride solforica e parzialmente acido solforico fortemente corrosivo Esempi di restauro di edifici con strutture in ghisa Esempi di restauro di edifici con strutture in ghisa Padiglione di Barcellona di Mies Padiglione di Barcellona di Mies : pianta Padiglione di Barcellona di Mies Padiglione di Barcellona di Mies COSTRUZIONE E TEMPO Il cemento armato negli adeguamenti : progetto di serbatoio in cemento sistema Hennebique nel torrione sud del Castello Sforzesco di Milano . (1902 – 1903) Com. di Milano Archivio Divisione Acquedotto Arturo Danusso, intervento di rinforzo della chiesa di San Gaudenzio a Novara, nel quale le strutture in calcestruzzo avvolgono o sostituiscono le murature nella parte terminale del manufatto Tratto da : a cura di Simonetta Valtieri 8 dicembre 1908, Roma Clear 2008 La tecnica moderna trovò utile impiego anche nei monumenti antichi specialmente nel dopoguerra quando al lavoro di conservazione e rivalutazione si aggiunse quello della ricostruzione. Citerò appena qualche esempio non essendo mia intenzione affrontare questo recente periodo enormemente ricco di realizzazioni. Tratto da : Carlo Ceschi, Teoria e storia del restauro, Bulzoni editore, Roma, 1970 Il Capitolium a Brescia Per ciò che riguarda la parte tecnica si useranno mezzi moderni. La parte di completamento delle colonne avrà un anima di cemento armato e rivestimento in laterizio; i blocchi antichi di botticino verranno collegati mediante spine metalliche. Il frontone avrà l’armatura formata da un traliccio triangolare in cemento armato, al quale verranno incastrate le lastre di pietra e i conci antichi. La cornice inclinata del timpano, in gran parte formata da conci massicci originali, verrà semplicemente appoggiata al suddetto traliccio Tratto dall’articolo dell’arch Ballerio pubblicato su Palladio (Anno II, fasc. V, 1938) Capitolium - Brescia :sagoma in legno per La restituzione parziale del pronao e veduta dopo l’intervento degli architetti Laurenzi e Degrassi eseguito con alcune minime varianti. Tratto da : Giorgio Grassi teatro romano di Brescia progetto di restituzione e riabilitazione, Electa, Milano 2003 Selinunte, restauro del tempio E. Jole Bovio Marconi. 1960 – 1965 Ricostruzione parziale con l’utilizzo di rocchi in calcestruzzo armato Stato delle colonne prima e dopo l’intervento di anastilosi Il restauro dell’arco di Costantino Dopo aver eseguito una serie di incollaggi, imperniature e coli di cemento liquido a saturare i vuoti nella compagine muraria, operazione applicata a molti edifici romani, “…fu eseguita una perforazione dall’alto lungo l’asse delle colonne fino alla loro base e venne quindi inserita una colonna di acciaio del diametro di 8 cm, lunga 14 metri, che praticamente infilzò tutti gli elementi della trabeazione, i capitelli e i vari strati delle colonne rendendoli solidali e monolitici….Alla minaccia di rotazione verso l’esterno fu poi ovviato congiungendo in sommità le colonne di acciaio simmetriche con una catena attraversante l’attico e posta in giusto tiraggio dell’interno.” Tratto da C. Ceschi, Teoria e storia del restauro, Bulzoni editore, Roma 1970 Interno della chiesa di S. Chiara a Napoli , ampiamente ricostruita dopo l’incendio. Per ragioni statiche il tetto è stato realizzato in capriate di calcestruzzo armato. Anche la chiesa di S. Lorenzo Maggiore dopo il bombardamento fu restaurata svuotando tutti i pilastri e inserendo un’anima in cemento armato “capace di sostenere il peso delle strutture sovrastanti senza che le antiche pietre ne fossero più gravate. Con un sistema di pilastri e cordoli nelle murature si incatenarono le pareti laterali per poter riaprire le antiche finestre gotiche e costituire un solido appoggio alle coperturel Chiesa di San Lorenzo Maggiore a Napoli e A.DeBaudot,P.Cottancin edificio residenziale in rue Pomereu. 1892 Duomo di Messina : grafici e immagini della parziale ricostruzione e rinforzo delle porzioni residue. Tratto da : a cura di Simonetta Valtieri 8 dicembre 1908, Roma Clear 2008 La Basilica Palladiana a Vicenza : disegni costruttivi della struttura in cemento armato e sezione tecnica Lo stato di conservazione dei costoloni Doppio solaio nervato in c.a. Gli adeguamenti strutturali : S. Pietro ad Alba Fucense – Massa d’Albe (AQ) tratto da M.P.Sette Il Restauro in Architettura. Quadro storico UTET Torino 2001 Aielli – Aq, particolare dell’adeguamento sismico dell’edificato storico con traversi e pilastri in calcestruzzo armato aventi fondazioni proprie il tutto applicato alle pareti in muratura. Tra tto da : a cura di Simonetta va ltieri 8 di cembre 1908, Roma Clear 2008 TECNICA E TEMPO Progetto dell’ing. Fritz von Emperger , che si basa sulla realizzazione di una gabbia strutturale metallica Tratto da :P. Faccio Brevetti, tra teoria e pratica nella realizzazione della casa asismica In AA.VV “8 dicembre 1908, Roma Clear 2008 Edmond Coignet Brevetto per la realizzazione della casa asismica con nodi di collegamento sporgenti dalla facciata. Tratto da :P. Faccio Brevetti, tra teoria e pratica nella realizzazione della casa asismica In AA.VV “8 dicembre 1908, Roma Clear 2008 Progetto della casa asismica degli ingegneri Gianfranceschi e Revere. Tratto da :P. Faccio Brevetti, tra teoria e pratica nella realizzazione della casa asismica In AA.VV “8 di cembre 1908, Roma Cl ear 2008 Ingabbiature metalliche per case civili Tratto da :P. Faccio Brevetti, tra teoria e pratica nella realizzazione della casa asismica In AA.VV “8 dicembre 1908, Roma Clear 2008 Progetto di riparazione di un fabbricato a Messina dopo il terremoto del 1908 con travi e pilastri inseriti nelle murature. Tra tto da :F. Todesco Messina pratiche di riparazione e consolidamento delle sopravvi venze architettoniche dopo i l terremoto del 1908 In AA.VV “8 di cembre 1908, Roma Cl ear 2008 Sistema di consolidamento tramite ingabbiatura Monastero di S. Maria degli Angeli a Castroreale , Messina in blu le armature verticali (v) e orizzontali (o) Tratto da R. Filocamo Gli interventi di riparazione organica nella provincia di Messina dopo il terremoto del 1908. In AA.VV 8 dicembre 1908, Roma Clear 2008
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