Domenica 7 febbraio 2021, alle ore 10.00, proseguono gli "Incontri con la città" dell'Università degli Studi di Firenze, il ciclo di appuntamenti online dedicati ad argomenti d'attualità e rivolti a un largo pubblico. Gianni Bartoli, docente di Tecnica delle Costruzioni, moderato da Maria Grazia Giovannini, propone la lezione "Andar per cupole. Un viaggio tra monumenti toscani" su www.unifi.it  e sul canale YouTube https://www.youtube.com/user/UNIFIRENZE 

Guardando oltre alla bellezza artistica e architettonica, come “funzionano” queste opere maestose? Accanto all’aspetto architettonico e artistico, le cupole sono estremamente significative anche da un punto di vista ingegneristico, perché costituiscono spesso delle vere e proprie “sfide” verso la forza di gravità, dovendo coprire spazi molto ampi con strutture di non facilissima costruzione. Si può quindi aggiungere all’occhio dell’architetto o dello storico dell’arte, quello dell’ingegnere che ha l’obiettivo di analizzarne il comportamento strutturale nei confronti delle azioni che devono usualmente sopportare (l’azione del peso proprio, quella del vento), ma anche di valutarne la sicurezza nei confronti di azioni di natura eccezionale (ad esempio, causate da un evento sismico).

Le cupole monumentali (fissiamo le idee ancora sulla Cupola del Brunelleschi, ma lo stesso discorso vale per tutte le altre che possono essere analizzate) sono state costruite nei secoli utilizzando murature, in pietra o in mattoni o miste, e questo ha permesso loro di resistere più che egregiamente al passare del tempo. Pensare ad un oggetto costruito di mattoni e calce (o elementi lapidei e calce) significa poter contare sulla sua enorme resistenza e durabilità, ma al tempo stesso doversi confrontare con alcune debolezze intrinseche.

La muratura, da un punto di vista strutturale, rappresenta un materiale che è praticamente incapace di resistere a sforzi di trazione, per cui, se in alcune delle sue parti si trova ad essere soggetto a tensioni che lo porterebbero ad essere “teso” è destinato inesorabilmente a rompersi, fessurandosi, di fatto riducendo la sua capacità di sopportare carichi, o almeno costringendolo a modificare il modo con cui tali carichi sono sostenuti. Inoltre, se proviamo a visualizzare un muro costituito da mattoni, è evidente che le due direzioni verticale e orizzontale sono geometricamente molto diverse, e quindi il materiale si comporterà in maniera differente lungo queste direzioni (caratteristica che si chiama, in generale, anisotropia). Di conseguenza, tutte le cupole in muratura (senza eccezione alcuna) soffrono di patologie comuni: presentano delle lesioni (dei quadri fessurativi, come vengono chiamati) che ne caratterizzano il comportamento e che devono essere conosciute e controllate nel tempo per evitare che possano sfociare in dissesti più gravi, richiedendo a volte la messa in atto di strategie di intervento.

È possibile quindi immaginare un viaggio ideale che si propone di “visitare” alcuni di questi monumenti (a Firenze, la Cupola di Santa Maria del Fiore, la Cupola del Battistero, la Cupola della Cappella dei Principi; a Pistoia, la Cupola della Basilica dell’Umiltà; a Siena, la Cupola del Duomo), proponendo la lettura dal punto di vista di un ingegnere strutturista che, oltre ad essere attratto come tutti dalla bellezza architettonica e artistica, si pone il problema di capire come “funzionano” queste opere maestose, evidenziandone le peculiarità ma anche le problematiche che purtroppo le contraddistinguono.

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