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▪️CAPOLAVORI DELL'INGEGNERIA CIVILE ( IL PONTE AD ARCO DI POLIGNANO A MARE).
L’arco in muratura rappresenta un elemento costruttivo tipico dei sistemi di copertura più utilizzati in passato, sia per il loro aspetto dal punto di vista estetico-architettonico e sia per la loro capacità statica.
L'arco in muratura. Definizioni, evoluzioni e concetti.
L’arco in muratura rappresenta un elemento costruttivo tipico dei sistemi di copertura più utilizzati in passato, sia per il loro aspetto dal punto di vista estetico-architettonico e sia per la loro capacità statica.
Generalmente la sua è forma semicircolare, suddiviso in blocchi di pietra (conci) ed è in grado di sostenere i carichi sovrastanti determinando al suo interno sollecitazioni di compressione tra i conci, risultando un elemento interamente o parzialmente compresso.
I conci sono in equilibrio grazie al “mutuo contrasto”, trasmettendosi a vicenda i pesi propri e quelli dei relativi sovraccarichi.
Il concio centrale in sommità dell’arco, detto “chiave di volta”, fa sì che il percorso degli sforzi di compressione segua, approssimativamente, l’andamento geometrico della struttura. Tali sforzi culminano sui piedritti, ovvero gli elementi presenti sul piano di imposta.
Esistono diverse tipologie di arco che variano a seconda del rapporto fra freccia e luce.
Evoluzione dell'arco.
HOOKE
Introdusse il concetto di catenaria come nuova condizione di equilibrio, dunque una relazione tra una fune in equilibrio sotto determinati carichi a gravità e una medesima curva invertita all’interno di un arco rigido. Diversi matematici del tempo, come Bernoulli, Huygens e Leibniz fornirono formulazioni matematiche riguardo la catenaria. Il modello della catenaria è stato poi utilizzato da Poleni per la per la verica di stabilità della cupola di San Pietro in Vaticano.
NAVIER - MERY
Proposero un metodo grafico per la costruzione della curva delle pressioni. Il metodo è basato sulla modellazione di un poligono di equilibrio a passaggio obbligato per due punti: il terzo medio inferiore nella sezione di imposta e il terzo medio superiore nella sezione in chiave, con retta d’azione orizzontale. In questo modo, noti i carichi esterni, è possibile ottenere l’andamento della curva delle pressioni.
HEYMAN
La teoria della plasticità viene adattata e applicata agli archi murari, per i quali, lo studio della stabilità fu introdotto da Heyman, che utilizza il metodo grafico per il tracciamento della curva delle pressioni, che ne determina il meccanismo di rottura ed il carico ultimo per il quale l’arco giunge al collasso. Heyman ha semplicato l’analisi sull’arco in muratura sulla base di tre ipotesi fondamentali dalla teoria Coulomb, note come “modello di Heyman”:
- infinita resistenza a compressione della muratura;
- resistenza a trazione nulla;
- impossibilità di scorrimento tra i conci (comportamento a blocchi della muratura).
Lo studio condotto da Heyman ha portato alla pubblicazione di “The stone skeleton” nel 1966. Dal manoscritto scritto si evince il “master safe theorem”, il quale afferma:
“La struttura è stabile sotto un certo carico se e solo se è possibile trovare una funicolare dei carichi interamente contenuta nella geometria della struttura.”