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L'arco,
in architettura, è un elemento strutturale a forma
curva che si appoggia su due piedritti e tipicamente
(ma non necessariamente) è sospeso su uno spazio
vuoto. È costituito normalmente da conci, cioè
pietre tagliate, o da laterizio, i cui giunti sono
disposti in maniera radiale verso un ipotetico
centro: per questo hanno forma trapezoidale e sono
più propriamente detti cunei; nel caso di una forma
rettangolare (tipica dei mattoni) hanno bisogno di
essere uniti da malta che riempia gli interstizi;
essenzialmente l'arco con cunei non ha bisogno di
essere sostenuto da malta, stando perfettamente in
piedi anche a secco, grazie alle spinte di contrasto
che si annullano tra concio e concio. Il cuneo
fondamentale che chiude l'arco e mette in atto le
spinte di contrasto è quello centrale: la chiave
d'arco, o, più comunemente detta, chiave di volta.
L'arco è una struttura bidimensionale e viene spesso
utilizzato per sovrastare aperture. Per costruire un
arco si ricorre tradizionalmente a una particolare
impalcatura lignea, chiamata centina.
L'arco è anche alla base di strutture
tridimensionali come la volta, che è ottenuta
geometricamente dalla traslazione o dalla rotazione
di archi. Nel caso di volte complesse come le volte
a crociera, gli archi costitutivi vengono distinti
in base alla loro posizione (archi trasversali,
longitudinali, ecc).
Da un punto di vista costruttivo l'arco svolge la
stessa funzione dell'architrave, ma con un diverso
funzionamento statico. Mentre infatti l'architrave è
una struttura non spingente (che scarica cioè il
peso solo in verticale), l'arco è una delle più
tipiche strutture spingenti, perché genera spinte
laterali, quindi anche orizzontali. Questo ha come
vantaggio un più efficiente scarico della
compressione dovuta al peso, permettendo l'apertura
di luci molto più ampie, mentre ha come svantaggio
una costruzione più complessa e la necessità di
predisporre metodi per controbilanciare le spinte
laterali.
Per reindirizzare le spinte laterali verso il basso
si devono predisporre strutture che generino forze
di controspinta o di trazione. Tra le strutture di
controspinta esistono due tipologie principali:
Strutture di sostegno laterale, che possono essere a
loro volta strutture spingenti: frazionano
gradualmente le spinte orizzontali fino ad
annullarle (come contrafforti, archi rampanti o
anche una solida cortina muraria - detta rinfianco -
che assorba le spinte);
Strutture di sostegno verticale, che apportano pesi
mirati sui sostegni, rafforzando i sostegni laterali
e impedendogli di piegarsi verso l'esterno; in
effetti forzano le spinte laterali a indirizzarsi
subito verso il basso (esempio tipico è il
pinnacolo)
Le strutture di trazione sono essenzialmente dei
tiranti ancorati saldamente ai punti di appoggio che
bilanciano le spinte verso l'esterno con una
trazione verso l'interno: sono tipici dei loggiati
rinascimentali, soprattutto in area umbra e toscana.
Gli archi possono essere di diverse tipologie:
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Arco triangolare |
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Arco a tutto sesto |
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Arco ribassato o di segmento |
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Arco asimmetrico o arco rampante |
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Arco a tutto sesto acuto |
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Arco a tutto sesto equilatero |
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Piattabanda |
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Arco trilobato |
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Arco a ferro di cavallo |
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Arco tricentrico |
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Arco ellittico |
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Arco inflesso |
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Arco inflesso |
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Arco ogivale concavo |
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Arco Tudor |
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Arco di catenaria o parabolico |
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