Legno - 1

2,505 views

Published on

Published in: Education
  • Be the first to comment

Legno - 1

  1. 1. INVESTIAMO NEL VOSTRO FUTURO Sistemi e Materiali innovativi per la conservazione del patrimonio Archeologico in Siti Sommersi LEGNO 1 SIMPASS STORIA DEI MATERIALI Prof.ssa Philomène Gattuso
  2. 2. Cenni storici sullutilizzo del legno in architetturaBreve cronologiaPreistoria: impiego del legno nelle primitive dimoreI sec. a.C.: Vitruvio descrive i tipi di legnameIV sec. d.C.: introduzione delle capriateXI-XII sec.: standardizzazione elementi lignei nellarchitettura cinese.Stavkirche norvegesiXIV-XVIII sec.: case blockbau (di più antica origine) e fachwerk nel centro EuropaXVI-XVII sec.: Leonardo studia la trave inflessa, Galilei risolve quasi correttamente il problema1825: legno lamellare sistema Emy1832: Balloon framing a Chicago1905: pannelli lignei multistrato1915: legno lamellare1933: resine sintetiche di incollaggioSeconda metà del Novecento: pannelli di fibre, parallam, microllam, solai misti legnocalcestruzzo
  3. 3. Preistoria e mondo anticoIl legno, unitamente alla pietra, è stato uno dei primi materiali a cui larchitettura si è rivolta ed era anche lunico chepoteva indifferentemente essere impiegato a compressione, a trazione e, soprattutto, a flessione. In relazione alladiffusione del patrimonio boschivo il legno ha svolto ruoli diversificati: da materia esclusiva per lintegrale realizzazionedelle dimore a materiale con specifiche funzioni come la costruzione di solai e coperture, oppure macchine e oggetti dellavita quotidiana.Le costruzioni preistoriche centro-europee, per esempio quelle della cultura danubiana, erano formate dalla successioneravvicinata di pali in legno infissi nel terreno a cui hanno fatto seguito costruzioni a telaio ligneo dove gli elementi portantiverticali erano costituiti da pali-pilastri, delineando i fondamentali tipi strutturali per le costruzioni lignee.La scarsa durabilità del legno, rispetto alle costruzioni in pietra, ha però cancellato il patrimonio edilizio in legno presentenei centri urbanizzati del mondo antico; dellarchitettura egizia rimangono le grandiose e note opere monumentali mapoco conosciamo dei fitti nuclei di dimore in legno, canne e fango che le attorniavano.Nellarchitettura greca antica il legno trova impiego essenzialmente nelle coperture dei templi; pur avendo laconfigurazione a falde erano realizzate sul principio della sovrapposizione di elementi inflessi e appare quasicompletamente accertato che la tecnica greca non conoscesse luso della capriata.Nellarchitettura romana il legno è ancora utilizzato per le coperture, per i solai degli edifici residenziali pluripiano e per lecentine delle strutture archivoltate.Vitruvio (I secolo a.C.) si occupa del legno e individua nellabete la specie più idonea per realizzare le travi dei solai inquanto "non così presto per lo peso si piega, ma sempre dritto rimane nelle travature". Viceversa in Vitruvio non appare ilconcetto di capriata e le illustrazioni di tali soluzione costruttiva, presenti nelle traduzioni del XVI secolo, sonoessenzialmente dovute alla cultura rinascimentale dei traduttori. La copertura lignea a capriate appare in tarda epocaromana nelle basiliche pagane e quindi in quelle cristiane come nel caso di San Paolo Fuori le Mura le cui originariecapriate sono databili attorno al IV secolo d.C.Sempre in epoca romana si concretizza luso delle fondazioni su pali in legno per edifici in muratura; ancora Vitruvioricorda: "Ma segli non si trova il sodo, che il suolo sia mosso, overo palustre, allhora quel luogo si deve cavare e votare econ pali dAlno, o di Olivo, o di Rovere arsicciati conficcare, e con le macchine fatte a questo proposito siano battute lepalificate spessissime e gli spacii che sono tra i pali siano empiti di carboni e le fondamenta siano empite di sodissimemurature".La tecnica romana impiega il legno anche nella costruzione di ponti temporanei come quello sul Danubio, progettatodaApollodoro di Damasco (I sec. d.C.).
  4. 4. Medioevo e RinascimentoDurante il Medioevo limpiego del legno si diversifica ulteriormente in funzione della tradizione locale e delle condizionigeografiche. Nelle regioni alpine e centro-europee continua lo sviluppo della costruzione interamente in legno (blockbau) equella a telaio (fachwerk) con tamponamenti misti delle maglie.In estremo Oriente il legno trova uso sia nella realizzazione di edifici residenziali sia di templi, con particolari e sofisticatisistemi di incastro degli elementi. In Cina si diffonde, dagli inizi del Secondo Millennio, per le opere pubbliche, luso dielementi lignei con sezioni standardizzati. Successivamente in Giappone si stabilirà, per la dimora privata, un sistemastrutturale a telaio ligneo modulare.Nel nord-Europa, in particolare nelle stavkirche norvegesi, al telaio ligneo si associano pareti in forti tavoloni e il telaio inelevazione si collega alle complesse strutture delle coperture. In Gran Bretagna la dimora in legno segue la tradizione delsistema a telaio, mentre le capriate per gli edifici di maggiore impegno statico adottano soluzioni molto articolate concatena rialzata ed altri artifici.Le case a telaio con tamponamento in muratura trovano diverse interpretazioni in Francia, Germania e Austria. Nella Franciameridionale il telaio ligneo è spesso celato sotto lintonaco, in Germania, viceversa, è sapientemente esibito come in GranBretagna. Nelle regioni dellEst europeo la tradizione della dimora interamente in legno permane per secoli affiancandosi aquella in muratura.Nel Rinascimento italiano il materiale è prevalentemente impiegato per solai, capriate e centine di cupole.Il Palladio sancisce i fondamentali tipi di capriate e codifica i principi delle strutture reticolari per i ponti, si occupa ingenerale del legno e specifica le modalità di esecuzione delle fondazioni su pali lignei.Il legno è stato anche il materiale privilegiato per lo studio della trave inflessa. Leonardo da Vinci, nel Rinascimento, inizieràuna serie di osservazioni sul proporzionamento delle sezioni resistenti e sulle deformazioni delle travi; nel secolosuccessivo Galileo Galilei imposterà correttamente la metodologia di calcolo per determinare le sollecitazioni sulla traveinflessa, problema definitivamente risolto dalla scienza delle costruzioni dellOttocento con il contributo dei francesi J. A.Bresse, L. Navier e A. J. C. Barré de Saint-Venant.Con la colonizzazione delle Americhe sono importati nel Nuovo Mondo i tipi costruttivi tradizionali europei della casa inlegno, tipo blockbau, e di quella a telaio, nelle più diverse interpretazioni, come pure i sistemi per realizzare le centine dellecupole e le capriate.
  5. 5. Età modernaDalle costruzioni legno massiccio si evolverà, nel Nord America, nella seconda metàdellOttocento, il sistema balloon frame costituito da una intelaiatura di tavoloni in legno didimensioni standardizzate unite con chiodatura. Impiegato dai pionieri del West, il sistema hatrovato ampia diffusione negli Stati Uniti nelle prime urbanizzazioni di Chicago e San Francisco, eha continuato a trovare largo impiego nelledificato residenziale dimensionalmente minore.In Europa, fra Settecento e Ottocento, le strutture in legno coprono luci sempre più elevate consoluzioni strutturali spesso ibride;Betancourt propone per la sala equestre di Mosca uncopertura a capriate di 48 metri di luce mentre i precedenti ponti in legno dello svizzero H. U.Grubenmann avevano strutture iperstatica ad arcate reticolari.Per la copertura della Galleria delle Macchine allEsposizione di Copenaghen si utilizza un arcoreticolare molto simile a quello disegnato da Palladio per i ponti, mentre per il teatro diKarlsruhe si fece ricorso alla curvatura forzata del legno per realizzare puntoni di capriate di 20metri di luce. Questi puntoni erano formati da due tavoloni di grosso spessore stretti agli estremie distanziati al centro da cunei fissati ai tavoloni. Lo stato di coazione così indotto nei tavolonipermetteva di realizzare puntoni lenticolari molto rigidi.Quando nellOttocento, grazie anche al contributo della teoria delle strutture, si raggiungonoelevate luci con le strutture in legno (capriate, reticolari rettilinee, cupole reticolari e strutturelamellari), lintroduzione della ghisa e dellacciaio ne decretano il declino, situazione che èrimasta tale fino alla seconda metà del Novecento con la diffusione del legno lamellare.Il lamellare trova origine nel sistema a tavoloni a coltello introdotto in Occidente da FraGiovanni degli Eremitani ai primi del Trecento, ripreso da P. Delorme nel Cinquecento; nel 1825il sistema viene perfezionato del colonnello francese A. Rose Emyma anticipato dal toscano G.Del Rosso che lo descrive in un trattato pubblicato nel 1797.
  6. 6. Età contemporaneaDa queste esperienze si svilupperà, in Svizzera e in Austria, agli inizi del Novecento, il modernolegno lamellare che permette la realizzazione di elementi rettilinei unitari fino a quaranta metridi luce ed elementi curvilinei e strutture reticolari spaziali di grande luce.Nonostante le ampie possibilità di grande luci con il legno lamellare (sono stati superati i 70metri di luce con cupole in lamellare) anche il legno naturale ha ritrovato nuove applicazionisoprattutto nelle regioni in cui è rimasto vivo linsegnamento della tradizione come in Finlandiae in centro Europa (Baviera, Austria, Svizzera). Analogamente in Giappone, luogo di antichissimatradizione costruttiva con il legno, diversi architetti sono attualmente impegnati nellarielaborazione delle soluzioni costruttive con questo materiale.
  7. 7. I primi templi erano senza dubbio costruiti in legno; tracce di questo materiale si possonoverificare nella struttura dell’ordine dorico, che mostra travi in legno nella trabeazione e colonnecome tronchi d’albero.Nellarchitettura greca antica il legno trova impiego anche nelle coperture dei templi; puravendo la configurazione a falde erano realizzate sul principio della sovrapposizione di elementiinflessi e appare quasi completamente accertato che la tecnica greca non conoscesse luso dellacapriata.Lorigine degli ordini classici è controversa. Fra le ipotesi più accreditate, anche da fonti antiche,si suppone che gli elementi decorativi dellordine dorico fossero in origine elementi funzionalidi una struttura di legno.Lorigine dellordine dorico dallarchitettura in legno è anche confermata da fonti letterariecome Pausania, che descrive lantico tempio di Hera a Olimpia con ancora presenti alcunecolonne di legno, che venivano progressivamente sostituite da colonne in marmo man mano chesi deterioravano.
  8. 8. Lordine dorico nasce dalla traduzione in pietra di una struttura lignea le cui parti, anche quandosono rese in materiale lapideo, conservano una loro necessità concettuale.La sostituzione delle parti è stata graduale; man mano che le componenti in legno si rovinavano,venivano sostituite da parti in pietra che ne riproducevano la forma, magari dipinte con gli stessicolori delle parti ancora in materiale originale.Anche quando lordine sarà interamente in pietra, sarà costituito da parti perfettamentedistinguibili: fusto, capitello, trabeazione, ecc., ma di forma variabile.Vitruvio testimonia che in età arcaica anche le proporzioni avevano subìto una loro evoluzione;si erano preferite via via quelle più snelle, più slanciate, mentre le forme, per esempio quelle delcapitello, diventavano più stilizzate, meno tozze. Variava anche il rapporto fra lintercolumnio e la colonna, che si era dovuto adeguare allatecnologia del nuovo materiale, la pietra, non adatto alle ampie luci, consentite invece dallegno. Le colonne in pietra erano anchesse inizialmente molto tozze; dovevano essere molto piùrobuste nelle dimensioni rispetto a quelle in legno.
  9. 9. Tra la fine del VII secolo a.C. elinizio del VI, lordine in legno èdefinito in tutte le sue parti.Già comincia la traduzione inpietra, a partire dalle colonne;successivamente anchelarchitrave viene sostituito conelementi lapidei.Luso della pietra impone degliadeguamenti stilistici: colonne piùtozze, architravi alti, intercolumnistretti.Tuttavia il nuovo materiale nonpone solo dei limiti, ma crea anchenuove possibilità di espressione.Il dorico tende sempre più versoproporzioni più snelle, i capitelli sifanno meno rigonfi, piùgeometrici. Ordine dorico in legno
  10. 10. Nella Ionia il clima è differente, più secco; questo influisce sulla disponibilità del legno e sulletecnologie impiegate.In queste zone il legno è utilizzato nellarchitettura navale, con strutture più leggere; si riscontraanche una maggiore propensione alla decorazione; ed è forse qui lorigine delle modanaturevariamente decorate.I pali, più sottili e leggeri, necessitano di un allargamento dellappoggio, ha bisogno di un altroelemento: la base. Ordine ionico
  11. 11. La base nasce come disco di legno su cui poggia la colonna.I capitelli nascono come tavoletta, successivamente refinita a forma di stampella.La forma a volute nasce come la traduzione di motivi naturalistici rappresentati in formastilizzata, ma sembra derivata anche da forme decorative astratte provenienti dal nord-estasiatico. Esistono capitelli eolici a volute verticali, poi evolutisi in capitelli ionici.
  12. 12. Ledificio templare più antico conosciuto del mondo greco, scoperto nel 1981 a Lefkandi,in Eubea, rischiara in qualche misura le profonde oscurità ("The Dark Age") precedentiallavvento del cosiddetto periodo arcaico.Si tratta di una grande costruzione fondata su uno zoccolo in pietra, sormontato da muri inmattoni crudi e circondato da un colonnato esterno in legno strutturale.Ledificio, lungo più di 40 m, databile verso il 950 a.C., fu utilizzato come sepoltura di unimportante personaggio che subì il rito dellincinerazione. Le pareti interne erano coperteda stucco, mentre il tetto di canne era sostenuto da pali.
  13. 13. “Heroon” di Lefkandi
  14. 14. “Heroon” di Lefkandi
  15. 15. Per trovare un altro tempio ligneo di cui siano rimaste tracce archeologiche si deve arrivareal 750 a.C. allHeraion di Samo, dove il colonnato venne aggiunto attorno alla cella costruitacirca cinquantanni prima, per poi venire completamente sostituito allinizio del VII secolo a.C.Un nuovo progresso tecnico fu lintroduzione delle tegole in terracotta, introdotte a Corinto nelVII secolo a.C.: il loro peso fece sì che si abbassasse la pendenza delle falde (rispetto allecoperture in paglia) e che le colonne fossero costruite in pietra, oltre a un miglioramento nellatecnica di costruzione dei muri.Uno dei primi templi ad avere la copertura in tegole fu il tempio di Apollo a Thermos, edificatoverso il 630 a.C., in un momento di transizione dal legno alla pietra: le colonne erano lignee(quindici sui lati lunghi e cinque su quelli corti, sostituite con colonne di pietra in eta ellenistica),e con le pareti in mattoni crudi reggevano la copertura coperta da tegoli. Al centro della cella siallineava unaltra fila di colonne (una caratteristica presto abbandonata per i templi successivi),mentre per la prima volta si incontra un portico posteriore (opistodomo). La trabeazione eralignea (e non venne mai sostituita), con abbondanti decorazioni in terracotta quali metope (80cm per lato) e triglifi che preludevano ai futuri sviluppi dellordine dorico. Le metope, che eranofissate a un sostegno in mattoni crudi, sono pervenute ai giorni nostri e raffigurano immaginidi Gorgoni e altre scene mitologiche; anticamente presentavano una policromia a colori vivaci. Itriglifi erano pure in terracotta o in legno e servivano sia come decorazione che come protezioneper le travi della trabeazione. Sulla gronda erano allineate file di maschere in terracotta,antenate delle antefisse.
  16. 16. Particolare della strutturain legno del tetto
  17. 17. Nellarchitettura romana il legno è ancora utilizzato per le coperture, per i solai degli edificiresidenziali pluripiano e per le centine delle strutture archivoltate.Presso i romani il legno trovò largo impiego nelle costruzioni sia civili sia militari (ponti, fortini) esoprattutto per opere di finitura, come infissi, rivestimenti di soffitti e pareti, porte,cornici, ecc..Il solaio veniva spesso realizzato utilizzando legno di quercia; sopra questo si stendeva della felceo della paglia in modo da evitare che la calce venisse a contatto col legno.Il legno di castagno e di quercia era molto ricercato, soprattutto per la costruzione delle capriateche richiedevano alberi di grandi dimensioni.I larici e gli olmi, più difficilmente soggetti a putrescenza, venivano usati per la copertura deitetti, sotto forma di piccole tessere rettangolari, o per la realizzazione di pali per le fondazionidei ponti, destinati a restare a lungo immersi nellacqua.
  18. 18. CENTINAla centina è uno strumento estremamente antico, che risale ai tempi in cui si cominciò adutilizzare larco e la volta.I maggiori esperti nelluso di questa struttura sono stati senzaltro i romani.In architettura e in edilizia la centina è unopera provvisionale che viene usata come "base diappoggio" per il posizionamento dei conci di un arco o di una volta, qualora siano in mattoni, oper farne da cassaforma al getto, qualora siano in calcestruzzo.La centina è uno strumento estremamente antico nelledilizia, il cui principale scopo è quello disostenere un arco, prima che questo sia completato. È evidente, infatti, che finché un arco non ècompleto non può lavorare, e non può neppure sostenere se stesso:.cè quindi bisogno di unastruttura temporanea cheabbia la forma, in negativo,della volta o dellarco che potràessere rimossa solo alcompletamento dellinterosesto dellelemento strutturaleA tuttoggi la centina vienemolto spesso ancora fattain legno, perché può esseremontata in opera, può essererimossa a pezzi a operacompiuta, può essere"adattata" in caso di particolariesigenze di forma.
  19. 19. I Romani divennero in breve tempo i più grandi costruttori dellantichità, prima per i ponti inLegno, di cui è storico il Ponte Sublicio sul Reno, del 621 a.c., il più antico ponte ligneo di Roma,eseguito in epoca monarchica.
  20. 20. Cesare, per le ragioni che ho ricordato, aveva stabilito di attraversare il Reno; ma giudicava chelattraversamento con navi, oltre a non essere abbastanza sicuro, non si addiceva al suo decoropersonale né a quello del popolo romano. Pertanto, nonostante le grandi difficoltà dellacostruzione di un ponte, considerata la larghezza, limpetuosità e la profondità del fiume,tuttavia riteneva di dover affrontare questa sfida, anche a costo di rinunciare a trasferire lesercito.Concepì dunque il ponte in questo modo. Piedritti in legno dello spessore di un piede e mezzo, unpoco appuntiti allestremità inferiore e di altezza adeguata alla profondità del fiume, furonocollegati a coppie tenendoli distanziati di due piedi. Questi, calati nel fiume con appositi attrezzi,furono messi in posizione e infissi con battipali, non verticalmente come le comuni palificate, mainclinati secondo corrente; di fronte ad essi, quaranta piedi a valle, furono disposte coppie dipiedritti analoghe, ma inclinate contro corrente.Tra le opposte coppie di piedritti, in sommità, furono posti in opera trasversi dello spessore didue piedi, pari al distanziamento dei piedritti, e collegati a entrambe le estremità mediantecoppie di caviglie; con questi trasversi che le distanziavano e le collegavanocontemporaneamente, le strutture acquistavano una rigidezza e quanto più aumentava la spintadella corrente tanto più i dispositivi di collegamento si serravano.Queste strutture furono poi collegate con travi longitudinali, sulle quali fu steso un impalcato ditavolame e graticci; inoltre altri pali obliqui furono infissi dal lato di valle, i quali, con la lorofunzione di puntello intelaiato con le altre strutture, contribuivano a sostenere la spinta dellacorrente; altri pali ancora furono infissi poco a monte del ponte, a difesa da eventuali tronchidalbero o altri natanti gettati dai nemici, per attutirne limpatto ed evitare danni al ponte.XVIII. Nel giro di dieci giorni dallinizio dellapprovvigionamento dei materiali da costruzionelesercito potè passare sul ponte."da Caio Giulio Cesare - De bello gallico - libro IV
  21. 21. Ponte di Traianol Ponte di Traiano o Ponte di Apollodoro sul Danubio era un ponte romano fortificato, costruitonegli anni dal 103 al 105, presso le attuali città di Dobreta (in Romania) e Kladovo (inSerbia), ilprimo mai posto in opera sul basso corso del Danubio.Per più di mille anni fu il più lungo ponte ad arcate mai costruito al mondo, sia in termini dilunghezza totale che di larghezza delle sue campate.Fu opera dellarchitetto Apollodoro di Damasco, che lo realizzò nel corso della campagnabellica che portò Traiano alla conquista della Dacia.La sua costruzione fu infatti ordinata dallimperatore Traiano per fornire una via di rifornimentoper le legioni romane impegnate nella campagna dacica.
  22. 22. La struttura era lunga 1.135 metri, in un punto in cui il Danubio è largo 800 metri: laltezza sulpelo dellacqua raggiungeva i 19 metri; la larghezza del passaggio era di 15 metri.A ciascuna delle estremità, intorno ai due ingressi, era posto un castrum, di modo chelattraversamento del ponte fosse possibile solo passando attraverso le fortificazioni.Apollodoro di Damasco usò probabilmente archi in legno poggiati su venti piloni in muratura dimattoni, malta e pozzolana alti circa 45 metri e distanziati tra loro di 38 metri.
  23. 23. Il pino domestico è stato forse importato dai romani per luso del legno nelle costruzioni navali,per la resina utilizzata per calatafare gli scafi e per i suoi pinoli che venivano utilizzati comeconservate degli alimenti.
  24. 24. L’eccezionale collezione di imbarcazioni conservate nel museo di Fiumicino, a partire dall’etàimperiale, permette di ammirare il sistema di costruzione utilizzato dagli antichi mastri d’ascia.dopo aver sistemato la chiglia, veniva costruito il guscio esterno costituito dal fasciame mentrel’ossatura era inserita successivamente con una funzione di rinforzo interno, detta: costruzionesu guscio.Il collegamento tra le tavole del fasciame avveniva coi tenoni, linguette in legno duro inserite inappositi incassi (le mortase) nello spessore delle tavole.I tenoni, infine, erano bloccati da spinotti.In questo modo, le tavole del fasciame potevano mantenere la forma desiderata e il guscioacquistava eccezionale solidità grazie ai numerosi collegamenti interni.Le imbarcazioni più tarde, IV-V sec., rivelano onvece un massiccio impiego di chiodi in ferro percollegare il fasciame allo scheletro, e lunghi chiodi per collegare alcuni madieri alla chiglia e lanotevole spaziatura tra i tenoni o, addirittura, la totale assenza di essi.La carena era strutturata in legno di quercia, pino e abete, piatta e con cinque chiglie persopportare i forti carichi di costruzioni fittili e litiche alzate in muratura sull’ampia copertapavimentata di mosaico e pietre dure.Il fasciame era congiunto accuratamente a paro col sistema del tenone e mortasa, ad incastro ecaviglie. Le chiodature sulle ordinate venivano eseguite con lunghi chiodi piegati e ripiegati in tresensi.Per evitare l’ossidazione, i chiodi venivano battuti non nel legno del fasciame ma su di unaspecie di tappo di legno dolce che chiudeva il foro più largo predisposto per ricevere il chiodostesso.
  25. 25. Allegoria dellArchitettura - Laugier, Essai surlarchitecture, 1752
  26. 26. http://xoomer.virgilio.it/maleante/soffitta/ordihttp://www.unisob.na.it/Materiale%20e%20richttp://xoomer.virgilio.it/maleante/soffitta/ordini/Web/Ord_02_greci.htmlerche/siti/medioevo/Coppola-ni/Web/Ord_04_roma.htmlSito1/67/dettagli.htm

×