La storia del sistema ad arco

La storia del sistema ad arco

Acquedotto di Segovia in Spagna
Acquedotto di Segovia in Spagna, una delle opere di ingegneria romana antica meglio conservate al mondo. Costruito dai Romani intorno al I secolo d.C., l'acquedotto è stato realizzato utilizzando circa 25.000 blocchi di granito uniti a secco, senza l'uso di malta. 

Prima dell’arco: il sistema trilitico e il finto arco
Molto tempo fa, gli uomini costruivano usando un sistema molto semplice chiamato trilitico: due pilastri verticali con sopra una trave orizzontale.

Schema del sistema trilitico
Schema del sistema trilitico

Era il sistema usato, per esempio, dai Greci nei templi, come il Partenone.
Ma questo metodo aveva un limite: l'architrave non poteva essere troppo lungo, perché si spezzava facilmente. Per coprire spazi più grandi, bisognava trovare un’altra soluzione.


Sistema trilitico con principio di rottura dell'architrave
Sistema trilitico con principio di rottura dell'architrave

1. Il “finto arco” o arco a mensola
Prima di scoprire il vero arco, alcune antiche civiltà,come i Micenei (in Grecia) e gli Egizi, usavano una tecnica chiamata arco a mensola.
In questo sistema, le pietre venivano messe una sopra l’altra, sporgendo un po’ verso l’interno, finché le due file si incontravano quasi al centro.

Disegno di un falso arco
Disegno di un falso arco

Sembrava un arco, ma non lo era davvero: il peso non si distribuiva in modo curvo, ma restava tutto sulle pietre in basso.
Un esempio famoso è rappresentato dalle Mura della antica città di Tirinto in Grecia, al cui interno vi è una galleria realizzata con falsi archi.

Mura di Tirinto
Galleria nascosta all'interno delle possenti mura della antica città di Tirinto.

2. L’invenzione del vero arco: gli Etruschi
I primi veri archi comparvero in Etruria, cioè nell’Italia centrale, intorno al IX–VIII secolo a.C.
Gli Etruschi furono i primi a capire che, se si usano pietre a forma di cuneo (chiamate conci), si può costruire una curva stabile: ogni pietra spinge un po’ sull’altra e tutte insieme restano in equilibrio.

Porta all'arco di Volterra
Disegno della Porta all'arco di Volterra, realizzato tra il IV e il III secolo a.C.

Per realizzare un arco è necessario usare una impalcatura di legno, chiamata cèntina, che serve per reggere i conci durante la costruzione.
Al centro dell’arco si mette un concio speciale, la chiave di volta, che tiene unito tutto.
Quando si toglie l’impalcatura, l’arco resta in piedi da solo.

Sistema ad arco con cèntina
Sistema ad arco con cèntina per la sua costruzione.

Gli Etruschi usarono l’arco per costruire porte monumentali, come la Porta all’Arco di Volterra o la Porta Augusta di Perugia.

3. L’arco romano: una rivoluzione
I Romani impararono dagli Etruschi, ma portarono l’arco a un livello completamente nuovo.
Capirono che non serviva solo per fare porte o finestre, ma poteva diventare la base di tutto un edificio, infatti i Romani costruirono:
- Ponti più lunghi e resistenti;
- Acquedotti, per portare l’acqua in città;
- Anfiteatri e terme, con grandi spazi coperti.

Montaggio acquedotto romano
Fasi di montaggio di un acquedotto romano con il sistema ad arco.

L’arco romano era di solito a tutto sesto, cioè semicircolare.
Era formato da conci di pietra o mattoni, spesso legati con una malta molto forte.
Il peso si scaricava sui piedritti laterali, permettendo di costruire strutture alte e stabili.

Con il tempo, dall’unione di tanti archi nacquero le volte (come la volta a botte) e persino le cupole, come quella del Pantheon.

4. Perché l’arco è importante
L’arco è una delle invenzioni più intelligenti dell’architettura antica:
Permette di coprire grandi spazi;
Distribuisce il peso in modo equilibrato;
Rende le costruzioni più forti e durevoli.

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