Arco (arhitectură)

Această intrare sau secțiune pe tema elementelor arhitecturale nu menționează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . Puteți îmbunătăți această intrare adăugând citate din surse de încredere în conformitate cu liniile directoare privind utilizarea surselor .

Arc într-o Serliana în Palazzo Te ( Mantua )

Arcul , în arhitectură , este un element structural cu o formă curbată care se sprijină pe doi piloni și, de obicei (dar nu neapărat) este suspendat peste un spațiu gol.

În mod normal, este alcătuit din cărări , adică pietre tăiate, sau cărămidă , ale căror îmbinări sunt dispuse radial către un centru ipotetic: din acest motiv au o formă trapezoidală și sunt numite mai corect pene ; în cazul unei forme dreptunghiulare (tipice cărămizilor), acestea trebuie unite cu mortar care umple interstițiile; în esență, arcada cu pene nu trebuie să fie susținută de mortar, deoarece stă perfect chiar și atunci când este uscată, datorită forțelor contrastante care se anulează între carlări și carcase.

Pană fundamentală care închide arcada și implementează forțele contrastante este cea centrală: cheia arcului sau, mai frecvent numită, cheia .

Arcul este o structură bidimensională și este adesea folosit pentru a domina deschiderile. Pentru a construi un arc, se folosește în mod tradițional o anumită schelă de lemn, numită coaste .

Arcul este, de asemenea, baza structurilor tridimensionale, cum ar fi bolta , care este obținută geometric prin translarea sau rotația arcurilor. În cazul bolților complexe, cum ar fi bolțile transversale , arcurile constitutive se disting pe baza poziției lor (arcuri transversale, longitudinale etc.).

Istorie

arc fals în Ugarit

Chiar dacă este imposibil de datat exact anul nașterii arcului, se poate spune că primul exemplu de structură semicirculară nu este arcada, ci bolta: primele rămășițe ale structurilor care folosesc structura arcului sunt bolta plafoane.cursuri înclinate (bolta nubiană) construite în Mesopotamia (cel mai vechi exemplu cunoscut este sala mare de la Tepe Gawra , datând din mileniul IV î.Hr.) și Egiptul de Jos între mileniul IV și III î.Hr. (printre exemplele cunoscute se numără Mormântul lui Helwan , datând din 3000 î.Hr. și intrarea arcuită a unui mormânt mastaba din Giza datând din 2600 î.Hr.).

Probabil că s-a ajuns la conceptul de arc (în care segmentele unice funcționează prin compresie și, între ele, sunt strânse prin frecare ) trecând prin așa-numitele structuri de „arc fals”. Acestea sunt structurile frontonate, formate din două elemente simple înclinate una împotriva celeilalte.

Conceptul de acoperire a unei lumini cu carouri, și nu cu un singur element ( arhitrava ), a fost extins cu structurile cu carcase orizontale suprapuse care se strâng treptat în sus (un exemplu tipic al acestui alt arc fals este Poarta Leului din Micene și, de asemenea, alte structuri minoice ).

O capodoperă a arhitecturii romane: Pont du Gard .

Cu toate acestea, aceste structuri nu funcționează ca un arc și nu pot fi definite ca atare: ele au fost în orice caz importante ca un pas tehnic spre definirea clară a conceptului de arc.

Arheologul CL Woolley afirmă că primul arc construit în istoria umanității a fost un arc rotund. În Săpătura din Ur, el susține că a identificat în micul arc de semicerc din E Dublal-Mah, lângă Ur, primul exemplu de structură de arc utilizat în fațada unei clădiri și deasupra solului. Cu toate acestea, exemplul recunoscut de Woolley datează din secolul al XV-lea î.Hr., iar arcul a fost folosit deja de secole pentru a acoperi canalele de scurgere și conductele subterane din regiunea mesopotamiană.

Arcul în sine nu a fost folosit niciodată în structurile monumentale din arta greacă , cu excepția cazurilor rare, cum ar fi cele două arcade mici sau mai degrabă bolți mici de la baza templului lui Apollo din Didima și „ Porta Rosa ”, un fel de tunel care leagă cele două laturi ale Elea , un oraș al Magnei Grecia situat în Cilento. Cu toate acestea, elementul nu a fost necunoscut grecilor, care obișnuiau să creeze stâlpi închise de arcuri în consolă de -a lungul zidurilor orașului, după cum demonstrează în mai multe locuri zidurile dionisiace din Siracuza . Știm chiar despre un arc ascuțit foarte precoce sau arc ascuțit, întotdeauna cu o paranteză, în zidurile Timoleontee din Gela .

Arcul de zidărie își cunoaște utilizarea masivă în Italia, începând inițial cu etruscii , care au folosit întregul arc și au introdus această formă arhitecturală în construcția ușilor, precum și în structurile subterane. Mai târziu în arta romană își găsește cea mai răspândită dezvoltare.

Apoi, în Occident s-a răspândit arcul ridicat, o caracteristică aparte a stilului maur , în timp ce arcul rotund era încă folosit în toată arhitectura romană târzie și romanică; exemple de arc, însă, se găsesc și în arhitectura creștină timpurie , chiar dacă nu a fost un element determinant și distinctiv la fel de mult ca în arhitectura romanică. Larg difuzat în gotic avea arcul ascuțit. În arhitectura modernă , arcul „parabolic”, folosit deja în arcurile unor poduri mai vechi, a fost introdus de Antoni Gaudí pentru a acoperi deschiderile (mai adecvat sub forma unui arc „ catenar ” ^[1] ) în lucrările sale un Barcelona reprezentat cea mai recentă inovație a unuia dintre cele mai vechi elemente arhitecturale.

Arcul care desparte presbiteriul de transeptul din Colegiata din Castiglione Olona (Varese). Colegiul a fost proiectat de frații Giovanni , Pietro și Alberto Solari. Frescele sunt de Masolino da Panicale , Paolo Schiavo și Lorenzo di Pietro cunoscute sub numele de il Vecchietta .

În interior, o structură de zidărie arcuită poate separa două încăperi precum, de exemplu, în biserici, unde un arc mare, numit triumfal, introduce și înnobilează zona presbiteriului, separându-l de naosul central sau de transept.

Nomenclatura arcului

Nomenclatura arcului: (1) cheie; (2) pană; (3) extrados; (4) contra cuplu; (5) plafon; (6) săgeată; (7) acord sau ampatament; (8) flanc.

• Arc (sau cheie) (1): pană centrală din partea superioară a arcului
• Pană (2): fiecare piatră a arcului, tăiată în formă trapezoidală
• Extrados (3): suprafața exterioară a arcului (de obicei ascunsă)
  • Linie Extrados: linia care delimitează arhivolta de sus (spre deosebire de linia intrados, ea nu poate fi curbată, de exemplu, poligonală, în trepte, fațetată etc.)
• Piedritto sau umăr (4): este suportul generic pe care se sprijină un arc (poate fi și o coloană , un stâlp ...)
• Soffit (5): suprafața inferioară a arcului
  • Linie Intrados: linia curbată care delimitează arhivolta de mai jos
• Săgeată (sau șurub sau montură) (6): este distanța verticală maximă dintre vârful intradosului și linia de gofrare a arcului.
• Lumina (sau frânghia) (7): este distanța dintre cele două chei; cu excepția cazului unui arc asimetric, acesta se măsoară pe linia de impozitare.
• Armătură (8): structură de perete care înconjoară arcada și îi susține forțele laterale.
• Linie sau plan fiscal: linia dreaptă care trece de unde începe arcul și se termină pilonii; este întotdeauna o linie orizontală, deci în cazul unui arc asimetric (cu piloni de înălțimi diferite) există două linii de impozitare diferite.
• Arhivolto (sau frontal): fața arcului; poate fi format din una sau mai multe virole .
• Grosime: distanța dintre intrare și liniile extrados
• Lățime: adâncimea intradosului umflăturii spirituale
• Al șaselea: este relația dintre săgeată și semi-șir. Când aceasta este egală cu una, arcul se numește centru rotund sau complet, când este mai mare decât unul, arcul se numește arc ascuțit, când este mai mic decât unul, arcul este numit arc mut sau coborât. În cele mai vechi timpuri, al șaselea însemna busola , deci un arc rotund era un arc în care busola făcea o jumătate de tură.
• Rinichi sau flancuri: zone dispuse deasupra planului de impozitare la aproximativ 30 ° de la paralela cu linia de impozitare care trece prin centrul arcului (dacă această linie nu coincide cu linia de import în sine); sunt părțile cele mai slabe ale unui arc, unde este mai ușor să existe fracturi în caz de defecțiune materială.

Proprietăți statice

Exemplu al capacității unui arc de a suporta o greutate pur și simplu prin efectul de compresie și frecare ; forțele de împingere în acest caz sunt echilibrate de tracțiunea bazei de care sunt atașate suporturile

Din punct de vedere constructiv, arcul îndeplinește aceeași funcție ca și buiandrugul , dar cu o funcție statică diferită. Deși, de fapt, buiandrugul este o structură care nu împinge (adică descarcă greutatea doar pe verticală), arcul este una dintre cele mai tipice structuri de împingere , deoarece generează împingeri laterale, deci și orizontale. Aceasta are avantajul unei eliberări mai eficiente a compresiei datorită greutății , permițând deschiderea orificiilor mult mai largi, în timp ce are dezavantajul unei construcții mai complexe și necesitatea de a pregăti metode pentru a contrabalansa forțele laterale.

Pentru a redirecționa împingerile laterale în jos, trebuie pregătite structuri care să genereze forțe de contra-împingere sau de tracțiune. Există două tipuri principale de structuri contracurent:

1. Structuri laterale de susținere, care la rândul lor pot fi structuri de împingere: împart treptat forțele orizontale în sus pentru a le anula (cum ar fi contraforturile , contraforturile zburătoare sau chiar un zid cortină solid - numit bont - care absoarbe forțele);
2. Structuri de susținere verticale, care plasează greutăți țintite pe suporturi, întărind suporturile laterale și împiedicându-le să se îndoaie spre exterior; de fapt, ele forțează forțele laterale să se deplaseze imediat în jos (un exemplu tipic este vârful )

Structurile de tracțiune sunt, în esență, tije de legătură ferm ancorate la punctele de sprijin care echilibrează forțele exterioare cu tracțiunea spre interior: sunt tipice loghiilor renascentiste, în special în zonele Umbriei și Toscanei.

Tipologie

Arcurile pot fi de diferite tipuri, în funcție de forma și funcția geometrică :

• 

  Arc triunghiular (grinzi oblice juxtapuse)

• 

  Arc rotund (sau semicircular)

• 

  Arc coborât (dar și segment sau jumătate de șase)

• 

  Arc ridicat

• 

  Arc asimetric sau contrafort

• 

  Arcul arătat

• 

  Bandă plată

• 

  Arcul trilobat

• 

  Arc de potcoavă

• 

  Arcul tricentric

• 

  Arcul eliptic

• 

  Arcul inflexionat

• 

  Arc arcuit convex sau arc inflex

• 

  Arc ogival concav

• 

  Arcul Tudor

• 

  Arc catenar sau parabolic

Arc rotund

Același subiect în detaliu: arc rotund .

Arcul lui Constantin , la Roma, format din trei arcuri rotunde

Arcul rotund sau semicircular este un tip de arc caracterizat printr-o boltă semicirculară. Se mai numește și un arc central complet. Este cel mai simplu tip de arc și prevede că centrul spre care converg articulațiile se află pe linia de impozitare, adică pe linia care unește punctele unde se termină suporturile și începe arcada.

Utilizarea sistematică a arcului rotund (și a arcului în general) se datorează romanilor, care au învățat-o din funcția multifacetică pe care o avea în rândul etruscilor și l-au folosit mai ales pentru practic, mai degrabă decât pentru estetică, chiar și fără a-l exclude. Utilizarea majoră a arcurilor în succesiune a avut loc în construcția apeductelor.

Valoarea estetică a arcului rotund combinat cu gramatica sistemului trilitic grecesc a fost recuperată în întregime de Renașterea italiană (în special de Filippo Brunelleschi , unul dintre primii), care a fost capabil să inoveze și să evolueze în continuare rolul arhitectural al forma arcului.

Arcul arătat

Același subiect în detaliu: Arcul arătat .

Construcție geometrică echilaterală: Având în vedere un segment de capete non-coincidente AB, indicați spre A cu amplitudinea AB și urmăriți un arc, apoi indicați spre B cu aceeași deschidere și urmăriți un alt arc.

Arcul ascuțit, numit și ogival , este un arc bicentric care include arcuri aparținând circumferințelor cu o rază mai mare sau egală cu baza arcului în sine.

Deja în secolul al VII-lea a fost utilizat pe scară largă în arhitectura islamică , dar utilizarea sa frecventă și sistematică în arhitectura occidentală începe cu arhitectura normandă : în Lessay , Caen , Palermo , Monreale și Cefalù . A avut o dezvoltare notabilă în arhitectura gotică . Arcul ascuțit prezintă avantaje diferite față de arcul rotund, în special rezultatul forțelor datorită greutății proprii și a sarcinilor care cântăresc asupra acestuia cade mult mai aproape de baza pilonilor; cu aceasta este posibil să se facă fără pereții groși care au servit drept contrafort. Un alt avantaj semnificativ este posibilitatea de a crea bolți transversale ogivale capabile să acopere chiar și plante dreptunghiulare, în plus față de arcul rotund, pentru aceeași lungime a șirului, există o deschidere mai înaltă și mai subțire.

Acest set de noi tehnici de construcție a schimbat fizionomia clădirilor, care au devenit proiectate în sus, ca faimoasele catedrale din acea perioadă. Verticalismul mai mare a creat necesitatea de a contrabalansa forțele naosului central înalt și de a le conduce înapoi către contraforturi, din acest motiv au fost folosite contraforturile zburătoare . ^[2]

Arc coborât

Arcurile puternice joase ale Ponte Vecchio din Florența fac posibilă traversarea Arnoului cu doar trei întinderi

Se spune că un arc este coborât (sau, de asemenea, „prost”) atunci când raportul dintre săgeată și lanț este mai mic de 1 sau când centrul spre care tind articulațiile penei este mai mic decât linia de impozitare. Este un tip de arc mai ieftin și mai puțin solicitant; cu aceeași lățime a deschiderii, arcul coborât generează o deschidere mai mică. Principala sa aplicație este în construcția de poduri , de exemplu în reconstrucția din secolul al XIV-lea a Ponte Vecchio din Florența, unde pentru prima dată acest tip de arc a fost folosit pentru a reduce numărul de treceri de poduri și, în consecință, dimensiunea patului râului în caz de inundație. Cu toate acestea, există exemple de arcuri coborâte inserate în zidăria clădirilor preponderent medievale, cu extrados și intrados ascunse, utilizate ca întăriri ale suprafeței zidului, mai ales deasupra deschiderilor (deși deschiderile în sine pot avea o arhitectură sau un arc dublu); un exemplu este utilizarea sa în arcul sienez folosit pe scară largă în arhitectura gotică din Siena. Arcul coborât este, de asemenea, tipic arhitecturii italiene din secolul al XVII-lea-XVIII, de exemplu în cloistele mănăstirilor construite în acea perioadă.

Arc ridicat și potcoavă

Se spune că un arc este ridicat (sau încrucișat sau al șaselea peste) atunci când centrul spre care tind articulațiile este deasupra liniei de impozitare.

Este un tip de arc care dă un efect scenografic și mai mult decât celelalte tipuri, dar este și cel mai slab static, deoarece rinichii sau șoldurile (partea cea mai slabă) sunt mai mult sau mai puțin la înălțimea diametrului cercului, pe care iese dincolo de piloni și nu este susținut de acestea. Un exemplu al acestui tip de arc este așa-numita arc cu potcoavă .

Utilizările acestui arc pot fi găsite în arhitectura islamică , cum ar fi, de exemplu, în Marea Moschee din Cordoba . Exemplele din arhitectura occidentală sunt mai rare.

Alte tipuri de arc

Arcade catenare în Casa Batlló , Barcelona

• Arc policentric: este un tip de arc în care există două sau mai multe curbe diferite în intrados, care fac referiri la centre diferite, ca în cazul arcului lobat .
• Arc asimetric: cu două linii de impozitare, sau cu piloni la înălțimi diferite; acesta este cazul contrafortului zburător .
• Arcul eliptic: în care linia intrados trasează o elipsă
• Arc catenar sau arc parabolic: în care linia intrados trasează o catenară sau o parabolă .
• Arcul inflexionat : un arc în care curba se inflexionează în sus formând un punct.
• Arc lobat: un arc pe care sunt înregistrați lobi sau secțiuni de arcade.
• Arc polilobat: un arc multilobat care se repetă.

Scheme

Alte forme similare

• Arcul corbelului sau falsul arcului: este vorba de pietre lungi care stau orizontal una pe alta și tăiate astfel încât să creeze o deschidere curbiliniară; are forma arcului dar nu are aceleași caracteristici statice ca arcada.
• Banda plană : este o secțiune dreptunghiulară luată pe o arhivoltă sau poate fi definită ca limita extremă a arcului coborât; nu este un arc, deoarece nu are un curs curbiliniar, dimpotrivă, arată mai mult ca o arhitravă , dar are aceleași proprietăți ca arcada: articulații concentrice, împingeri laterale etc.

Arc înarmat

Tehnica arcului blindat cu cablu post-tensionat este o procedură recentă, care permite restaurarea și consolidarea artefactelor vechi existente, crescând sarcina maximă de rupere pe care structura o poate suporta până la un factor de 3.

Această procedură înlocuiește vechea practică de așezare a betonului armat pe extrados cu avantajul reversibilității, precum și durabilității și cel mai bun rezultat seismic general.

Prin așezarea cablurilor din oțel inoxidabil pe extrados, ancorate ferm în pilonii de pe laturile arcului (piloții în cazul unui pod ), tensionate ulterior cu întinzătoare, se produce o creștere a tensiunilor dintre secțiuni, obținându-se o creștere a stabilității structurii împiedicând formarea balamalelor care ar cauza prăbușirea acesteia.

Proiectare și verificare

Dimensionarea digului cu regulile artei

Arcul este construit și realizat cu materiale care sunt extrem de rezistente la compresiune, dar cu slabă tracțiune, cum ar fi piatră sau cărămidă. Prin urmare, trebuie gândit astfel încât să fie întotdeauna comprimat, de fapt pot fi uscate și fără prezența mortarului între diferitele segmente. Proiectul de dimensionare cu tehnici analitice a început abia în secolul al XVIII-lea , înainte ca regulile artei bazate pe experiență și pe transmiterea acesteia către celelalte generații să fie utilizate pentru a le îmbunătăți cu experiența lor; cu siguranță s-au bazat pe standarde extrem de conservatoare.

Regulile art

Aceste reguli ar putea fi geometrice sau proporționale, de exemplu Leon Battista Alberti a propus grosimea arcului egală cu 1/15 din întinderea pilonilor. Corioni a sfătuit în palate să proporționeze grosimea arcului în funcție de săgeata acestuia, începând de la realizarea lor la 1/7 până la 1/10 din span, mai mult, el a sfătuit să pună bolțile inferioare în etajele inferioare.

De exemplu, pentru calcularea dimensiunii minime a contorului cu regulile din domeniu, pașii pot fi descriși după cum urmează:

1. Împărțiți arcul în 3 săgeți de lungime egală
2. Luați o frânghie laterală și extindeți-o spre sol
3. Cu centrul în „A” trageți un arc de rază săgeata până când întâlnește extensia în „B”
4. Urmăriți perpendicularul pe sol începând de la acest punct găsit, lățimea găsită va fi dimensiunea minimă pe care trebuie să o aibă bontul.

metode de analiză

Împărțirea arcului în 3 părți la unghiuri de 45 ° încărcate de o sarcină „Q” pe creierul bolții

Aceste metode se bazează în principal pe procedee grafice, acest lucru fiind motivat de faptul că la momentul în care au fost concepute și scrise, instrumentele pentru calculul efectiv erau încă bazate pe numărul de mâini, care, prin urmare, anumite proceduri analitice ar putea fi complexe. Aceste sisteme inovatoare au schimbat filozofia de la metode de precauție în mare măsură la metode mai precise. În secolul al XVIII-lea , primele sisteme în care a fost teoretizat sistemul arc-diguri au fost propuse în contexte academice. Această primă ipoteză a constat în gândirea arcului ca fiind împărțit în 3 părți, deoarece liniile de secțiuni au fost utilizate două linii care au început de la centrul arcului la nivelul liniei de impozitare, începând de la 45 ° au tăiat arcul. Aceasta a ipotezat un mecanism labil, în care prăbușirea a avut loc odată cu alunecarea părții superioare în jos și deschiderea pilonilor spre exterior.

Verificarea acestei structuri începe de la luarea în considerare a greutăților de deasupra arcului care acționează într-un mod concentrat în creierul bolții, care a fost rezultatul forțelor podelei . Această forță este împărțită în două părți, datorită simetriei arcului, și fiecare jumătate trebuie să-și susțină partea, până la unghiul de 45 °. Zideria arcului, împărțită în segmente individuale, unite prin mortar, era considerată ca o piesă monolitică, adică ca un corp rigid. Am continuat cu calculul momentului de răsturnare al bontului. Teoriile cele mai discutate la acea vreme erau cele ale lui De Belidor și De La Hire . Principala diferență dintre cele două este că, în timp ce primul consideră că forța este aplicată la mijlocul secțiunii, De La Hire o consideră aplicată pe partea inferioară a secțiunii.

Lorenzo Mascheroni câțiva ani mai târziu extinde această teorie, având în vedere arcul format din 5 balamale.

Exemple

Notă

Bibliografie

• AA.VV. Enciclopedia arhitecturii , Garzanti, Milano 1996, ISBN 88-11-50465-1
• Giorgio Crasso și Francesco Di Teodoro, Itinerary in art , Zanichelli, Bologna 2003 ISBN 88-08-21740-X
• W. Müller și G. Vogel, Atlas of architecture , Hoepli, Milano 1992, ISBN 88-203-1977-2
• Pevsner, Fleming and Honor, Dictionary of architecture , Utet, Turin 1978 ISBN 88-06-51961-1 ; retipărit ca Dicționar de termeni artistici , Utet Tea, 1994
• V. Noto, Norman Norman și Sicilian Norman Architecture , Vittorietti, Palermo 2012, ISBN 978-88-7231-152-3

Elemente conexe

Alte proiecte

• Wikicitată conține citate din sau despre arc
• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre arch

linkuri externe

• (EN) Arco , în Enciclopedia Catolică , Robert Appleton Company.
• Armed arch Arhivat la 30 septembrie 2007 la Internet Archive ., Exemple de consolidări efectuate cu tehnica arcului armat.

Portal de arhitectură

Portal de inginerie