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ARCHI E VOLTE IN MURATURA 

Anna Anzani

Architravi, piattabande, dormienti e 

archi di scarico 

Questi elementi hanno la funzione di trasportare 

i carichi dalla loro retta di applicazione sugli 

appoggi piu vicini. 

Le piattabande monolitiche di pietra e le travi in 

legno sono strutture in grado di sopportare 

sollecitazioni flessionali. 

Gli archi invece hanno la capacità di sostenere i 

carichi in modo da essere sottoposti solo a 

compressione. 

L. Binda, L. Zanzi, P. Condoleo, G. Cardani and A. Anzani

Sistema trilitico 

L. Binda, L. Zanzi, P. Condoleo, G. Cardani and A. Anzani 

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Pseudoarco


Pseudoarco e pseudocupola 

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Arco naturale 


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Effetto arco nella muratura 


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Archi di scarico

Archi di scarico 


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Piattabande


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Statica degli archi

Dispositivi di contenimento delle spinte 

Il problema da risolvere era contenere la spinta delle arcate (in particolare spinte di archi e volte 

ribassati) in modo che il piedritto non risultasse instabile. 

Tre erano le possibilità più razionali: 

• costruzione del muro con un piede maggiore 

• ampliamento della sezione muraria del piedritto con contrafforti 

• toranti e capichiave 

I tiranti dovevano essere posti all’ altezza delle reni dell’ arco, dove cioè si attende lo 

sfiancamento; la posizione delle reni varia da arco ad arco in funzione di: 

• forma geometrica 

• qualità della malta 

• tecnologia utilizzata 

In genere il tirante era rialzato rispetto alle imposte, ad un terzo della freccia. A volte però l’ 

aspetto estetico prevaleva su quello strutturale e così si poneva il tirante in un’ altra posizione. La 

disposizione della catena deve essere studiata in funzione del tipo di spinta e quindi del tipo di 

volta; in relazione ad esso dovrebbero definirsi posizioni e dimensioni. 



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Stabilità degli 

archi: 

elementi 

“spingenti” 

Dispositivi per il 

contenimento 

delle forze 

orizzontali 

Si tratta di 

dispositivi 

come: tiranti e 

capichiave, 

contrafforti e 

fodere

Speroni e contrafforti 


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Geometria


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Archi di conci

Volte di concrezione 

La concrezione era un cetto di inetri (coementa) e 

di malta legante che, indurendo, manteneva la 

struttura della cassaforma. 

Usata soprattutto nell’ architettura delle volte romane, 

il getto veniva creato tramite strati in cui si sovrapponevano 

pietre e letti di malta. 


nella formazione delle grandi volte, i romani 

predisponevano una serie di arcate laterizie 

reciprocamente connesse entro cui veniva 

eseguito il getto di calcestruzzo. 

(da Chabat,1881)


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Archi in conglomerato

Nervature 


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Nervature

Dissesti di un arco 

a) arco ribassato,stabile,ma che potrebbe 

manifestare lesioni in corrispondenza 

in prossimità della chiave (rischio di 

ulteriore abbassamento) 

b) arco a tutto sesto,si ripete lo schema 

precedente,ma evidenziando la possibilità 

di ulteriori cernierizzazioni alle imposte. 

(rischio di sfiancamento della parte centrale 

a causa dell’esplosione delle reni) 

c) arco ogivale che rappresenta l’arco con il 

meccanismo di collasso più pericoloso: 

cedimento delle arcate,conseguente 

innalzamento della chiave e sfiancamento 

delle reni. (rielaborati da Breymann,1927). 


Dissesti 


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DISSESTI DI ARCHI E VOLTE 

effetti di carichi concentrati 


Dannoso 

Stabilizzante


effetti di carichi concentrati 


Dannoso 

Stabilizzante

Le volte 

GENERALITÀ 

La volta è la naturale estensione nello spazio della struttura lineare dell’ arco. 

SULLA SOSTRUZIONE E APPARECCHIATURA 

Come nelle murature anche nelle volte sono presenti: 

• ossatura 

• parte di riempimento 

Le armature e le centine 

Potevano essere costituite da una sagoma lignea che guidava il mastro nella 

creazione della volta oppure da una massa di terra; 

• se guidava e basta = centina 

• se sosteneva anche la costruzione = armatura 


Fig. 29: alcuni schemi di carpenteria fissa per la realizzazione delle volte più comuni.Si tratta di soluzioni tipiche,ma che potevano essere 

facilmente modificate in base alla disponibilità di materiali. 



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Rinfianchi


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Volte Semplici

Volte Semplici 


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Scomposizione di una 

volta a botte secondo 

piani passanti per le 

diagonali: 

A = unghie, B = falde

Volta a crociera 


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Volta a padiglione 


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Volta a botte lunettata 

A = differenza di quota dei cervelli 


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Elementi costruttivi delle cupole 

• fondamentale era l’ illuminazione, a questo scopo si creavano aperture sulla 

sommità (lanterna) e/o sui lati (oblò) 

• il tamburo era costituito dal cilindro murario su cui appoggia la cupola, punto 

su cui spesso si collocano gli oblò per non interrompere la cupola 

soprastante. 

Tipologie costruttive: 

• volte a struttura discontinua 

• volte a struttura continua 

• volte a cassettoni 

• volte costolonate o nervate 

• cupole a doppia o tripla calotta 

Lo spessore della cupola in genere variava lungo i meridiani, aumentando 

verso l’ imposta dove tutte le pressioni sono maggiori, per il peso della massa 

e dove è utile avere pesi stabilizzanti. Di forma variabile, il problema 

maggiore è il rapporto peso/altezza ( struttura e materiali). 


Volta a crociera su pianta ottagonale 


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Volta a unghie

Volta a padiglione su pianta ottagonale 


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Volte Finte

Impostazione e serraggio 

L’ assestamento, che è di non facile valutazione, 

dipende sia dal movimento degli elementi che 

tendono ad abbassarsi, sia dalla spinta 

esercitata dalla volta sui piedritti, che devono 

assestarsi a loro volta per poter resistere. 

In cantiere la volta veniva realizzata al termine 

della costruzione della muratura; si voltava 

dunque quando i muri si erano ormai induriti e 

potevano sopportare la spinta. 


Le apparecchiature: volte di pietra concia 

Per la nobiltà del materiale e per la complessa lavorazione, sono le più 

raffinate e impegnative. I conci devono aderire tra loro in modo che, con il 

perfetto contatto, le facce possano trasmettere i carichi distribuendoli 

omogeneamente. 

In questo caso la malta costituisce sostanzialmente un cuscinetto di 

ripartizione per la trasmissione dei carichi tra i conci (lo spessore dei giunti e 

ridottissimo). 

E’ una tecnica utilizzata solo nelle opere monumentali e durevoli a causa 

delle lunghe lavorazioni, della raffinatezza dei materiali richiesti e delle 

notevoli conoscenze tecniche necessarie. 

A seconda del tipo di volta, la struttura può essere: 

• discreta 

•continua 

•a sezione omogenea 

• a sezione nervata 



Fig. 30 : Nell’immagine superiore sono 

rappresentate le imposte delle volte,un punto 

costruttivamente delicato da prevedere già 

durante l’elevazione del muro. 

La volta si formava in un secondo tempo,dopo 

aver raggiunto con i muri altezze e peso tali da 

stabilizzare le spinte.La saldatura tra volta ed 

imposta era migliorata col rinfianco. 

(da Misuraca et al,1916) 

Nell’immagine a lato,è rappresentato il 

rinfianco;un elemento costruttivo utile a 

impedire lo sfiancamento della volta.

Volte in pietrame 

Il pietrame appena abbozzato, ottenuto da rocce 

meno resistenti, ma anche di minor peso 

specifico, permette la realizzazione di volte 

particolarmente 

adatte alla modeste luci degli edifici più comuni. 

La malta qui è abbondante deve ovviare alle 

irregolarità tra i giunti tra i pezzi non lavorati; 

deve inoltre avere buone caratteristiche 

meccaniche e una discreta adesione alla pietra. 

Questo tipo di volte ha uno spessore maggiore 

rispetto alle altre: ciò significa che una minor 

qualità è accompagnata da una maggor quantità 

di materiale impiegato. 

Proprio perché eseguite con piccoli elementi, 


Fig. 31 : volte di pezzame spozzato,appare evidente la suddivisione 

in arcata portante,rinfianco e riempimento. 

le volte possono adeguarsi alle condizioni di sollecitazioni locali per: 

• forma 

• spessore 

• materiali 

Ciò consente una ottimizzazione dell’economia del materiale.

Volte di laterizi 

Il mattone, rispetto alle superfici più compatte, è un materiale leggero, maneggevole e 

adatto alla formazione di qualsiasi arco o volta. Il laterizio utilizzato poteva essere 

mattoni pieni o cavi. 

La posa era di 4 tipi: 

• longitudinale (piani longitudinali) 

• trasversale (archi paralleli) 

• obliquo (archi diagonali) 

• in foglio (volte in foglio) 


E’ bene riflettere sul fatto che a questi componenti, raramente era destinato un compito attivo, il 

loro funzionamento era previsto perlopiù per casi di carico rari e accidentali (eventi sismici). 

Mentre le spinte prodotte per sostenere le ordinarie situazioni di carico dovevano essere 

assorbite dalla struttura muraria che a tal fine era appositamente predisposta. 

GENESI GEOMETRICA 

Analizzando le strutture voltate viene da pensare ad una articolazione di alcuni elementi base, 

con una specifica morfologia e sintassi. 

E’ chiaro che ognuna delle particolari volte che si possono far scaturire dalle composizioni 

geometriche cui si è accennato, può avere caratteristiche costruttive e strutturali diverse. 


VOLTE A BOTTE 

• generate da un arco a tutto sesto 

• usate dai romani 

• generata da un arco ribassato o policentrico 

• forti spinte orizzontali (necessità di tiranti) 

Volte a lacunari 

Sono caratterizzate da un aspetto sobrio, derivante dalla semplicità geometrica della volta a 

botte, anche se spesso si preferito l’ aspetto delle volte arricchite da lunette e nervature 

incrociate a formare cassettoni e losanghe. 

A seconda dei casi cambia lo schema che può essere: 

• costruttivo 

• statico 


Volte lunettate 

La costruzione di lunette implica delle complicazioni; si tratta di volte relativamente piccole che 

interessano il cilindro della volta principale ( possono essere sferiche o a botte). 

Queste volte consentono di risolvere in modo elegante il problema delle finestrature sul lato d’ 

imposta e di liberare l’ architrave della finestra dal peso della volta. 

Altre particolari conformazioni 

La volta a botte si è spesso adeguata agli ambienti irregolari, assumendo particolari 

conformazioni (vd volte oblique utilizzate nei ponti). 


VOLTE A VELA E A BACINO 

Dal punto di vista geometrico: 

• sferiche (su piante quadrate o rettangolari 

• ellissoidiche (su piante circolari o ellittiche) 

La vela si ottiene sezionando la superficie geometrica di 

partenza con piani verticali. 

La ridotta dimensione delle corde faceva sì che le sollecitazioni 

di trazione venissero contenute dalla “cintura” muraria senza 

bisogno di tiranti. 

C’era poi l’ apparecchiatura “a spina di pesce”: 

• esecuzione facilitata senza centine 

• utilizzata da Brunelleschi e dai Sangallo 

• è la cosiddetta “volta autoportante” 

La volta a vela realizzata su ambienti rettangolari può essere ricavata 

da superfici curve generate con la traslazione di archi, anche acuti. 


VOLTE OTTENUTE CON L’ INTERSEZIONE DI VOLTE SEMPLICI 

- volte a crociera - volte a stelle o reticolate 

- volte a imbuto - volte a padiglione, a peducci, a schifo 

- volte a cappa - volte poligonali 

Volte a crociera 

• ambienti quadrati 

• nasce dall’ intersezione di due volte a botte cilindriche 

• semplicità di costruzione geometrica e tecnologica (da cui la sua grande diffusione 

nell’ antichità) 

• tipica dell’ architettura romana e gotica 

• spinte convogliate verso i quattro appoggi 

• volte più leggere e spinte convogliate in soli 4 punti (facilmente contrastabili) 

• più adatte ad edifici monumentali che ad abitazioni 

• si adegua a qualsiasi pianta e qualsiasi arco le si adatta 


Volta ad imbuto 

Si ottiene con quattro spicchi di una speciale volta ottenuta ruotando il semiarco di 90° attorno ad 

un asse verticale. 

Volte a stella e reticolate 

• sono complesse 

• hanno delle costolonature che caratterizzano all’ aspetto strutturale 

• sono composte da volte a vela, bptte o crociera 

Volte a padiglione, a peducci e a schifo 

• adatte ad ambienti rettangolari 

• nasce intersecando due volte a botte 

• volta a padiglione (Rinascimento, architettura palaziale) è realizzata con le modalità e le 

apparecchiature tipiche della botte, ripetute nelle due direzioni degli assi 

• volta a schifo (peso minore di quelle a padiglione) 

• al fine di contenere le spinte, qualora i muri non fossero stati autonomamente sufficienti si 

ricorreva alle catene 


Volte a cappe 

Le volte a botte, per la loro semplicità costruttiva e formale, erano spesso utilizzate per coprire 

grandi ambienti di servizio (tipicamente ottocentesco). 

In alternativa non si utilizzava un’ unica grande volta, bensì una serie di archi. Si voltavano poi 

trasversalmente i campi intermedi: queste ultime volte erano dette “cappe”. 

Volte poligonali 

La volta a padiglione su pianta poligonale, al crescere del numero di lati, si avvicina alla forma e 

al comporamento strutturale delle cupole. 


LE CUPOLE 

Solo raramente sono realizzate per costruire un orizzontamento; in genere sono impiegate per le 

coperture superiori delle costruzioni monumentali e spesso hanno corde elevatissime. Come un 

poligono tende ad un cerchio all’ aumentare del numero dei lati, così una volta a padiglione tende 

ad una cupola. 

Fig. 33 : le cupole sono state spesso evidenziate,protette o addirittura surrogate con coperture a 

cupola su struttura lignea o,più recentemente metallica. 


Fig. 34 : le cupole murarie maggiore (come 

San pietro e Santa Maria del Fiore,si 

sdoppiano in una calotta portate sovrastante 

di copertura che contribuisce 

comunque,attraverso i costoloni radiali e con 

i pesi,alla stabilità del complesso. 

(da Breymann,1927)

Elementi costruttivi delle cupole 

• fondamentale era l’ illuminazione, a questo scopo si creavano aperture sulla sommità (lanterna) 

e/o sui lati (oblò) 

• il tamburo era costituito dal cilindro murario su cui appoggia la cupola, punto su cui spesso si 

collocano gli oblò per non interrompere la cupola sopra. 

Le tipologie costruttive 

• volte a struttura discontinua 

• volte a struttura continua 

• volte a cassettoni 

• volte costolonate o nervate 

• cupole a doppia o tripla calotta 

Lo spessore della cupola in genere variava lungo i meridiani, aumentando verso l’ imposta dove 

tutte le pressioni sono maggiori, per il peso della massa e dove è utile avere pesi stabilizzanti. Di 

forma variabile, il problema maggiore è il rapporto peso/altezza ( struttura e materiali). 



Mileto, Terme di Faustina, 

particolare di un arco. 


Antalya, Chiesa di S. Nicola, particolare 

di una fessura intradossale in chiave.

Istanbul, Santa Sofia, deformazioni di archi e volte 



Fessurazioni intradossali ai fianchi

DISSESTI SULLE VOLTE: VOLTE A BOTTE 


Veduta di insieme delle lesioni di una volta a 

botte su colonne (Piccirilli C.)

DISSESTI SULLE VOLTE: VOLTE A PADIGLIONE 


DISSESTI SULLE VOLTE: VOLTE A CROCIERA 

Schema dei dissesti delle volte a crociera (Piccirilli C., 1989 ) 


DISSESTI SULLE VOLTE: VOLTE A VELA 

Andamento delle tensioni principali di 

compressione e trazione nella volta a vela 

(Piccirilli C., 1989) 


Schema di depressione nelle 

volte a vela

DISSESTI SULLE VOLTE: VOLTE A VELA 

Manifestazioni del quadro fessurativo nelle volte a vela 

(Piccirilli C., 1989 ) 


DISSESTI SULLE VOLTE 

Firenze, Uffizi, particolare di lesioni su 

una volta a botte 


Firenze, Ospedale degli Innocenti, 

particolare di lesioni su una volta a crociera

DISSESTI SULLE VOLTE 

Lesioni su una volta a crociera Lesioni su volte a vela 


DISSESTI SULLE CUPOLE: CUPOLE SEMPLICI 

(CUPOLE EMISFERICHE E CUPOLE RIBASSATE) 

Manifestazioni del quadro fessurativo nelle cupole ribassate (Piccirilli C., 1989) 


Manifestazioni del quadro fessurativo nelle 

cupole semplici (Piccirilli C., 1989) 


Bursa, Moschea Verde, particolare di 

una lesione nella cupola semplice

DISSESTI SULLE CUPOLE: 

CUPOLE COMPOSTE CON COSTOLONI 

Roma, Santa Maria dei Miracoli, posizione 

sul prospetto e in pianta delle principali 

fessure sulla cupola (Fiengo G., 1978) 


Roma, Santa Maria dei Miracoli, 

vista dal basso della cupola

DISSESTI SULLE CUPOLE: 

CUPOLE COMPOSTE CON COSTOLONI 

Firenze, Santa Maria del Fiore, posizione in 

pianta delle principali fessure sulla cupola 

(Docci M., Maestri D., 1994) 


Firenze, Santa Maria del Fiore, 

particolare di lesioni sulla cupola

CEDIMENTI DELLE STRUTTURE MURARIE VERTICALI PER 

SPINTE DEGLI ARCHI E DELLE VOLTE 

Schema del Cedimento delle strutture murarie verticali per spinte degli archi e delle 

volte e particolare di un edificio in Valtellina soggetto a tale danno (Folini E., 

2000/2001) 


CEDIMENTI DELLE STRUTTURE MURARIE 

VERTICALI PER SPINTE DEGLI ARCHI E DELLE 

VOLTE 


Edificio in Valtellina. (Folini E. 2001)

CEDIMENTI DELLE STRUTTURE MURARIE VERTICALI 

PER SPINTE DEGLI ARCHI E DELLE VOLTE 


CEDIMENTI DELLE STRUTTURE 

MURARIE VERTICALI PER SPINTE 

DEGLI ARCHI E DELLE VOLTE 

Firenze, particolare di un edificio situato sul Ponte Vecchio e soggetto a 

cedimento delle strutture murarie verticali per presenza di strutture 

spingenti 


Consolidamento 


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