Volte in ferro e laterizio all'inizio del XX secolo. Tecnica costruttiva, casi di studio, diagnosi e conservazione

Starting from the diagnostic campaign on the vault belonging to a large classroom of the Politecnico di Milano, involved in a local collapse, the thesis deals with a variety of issues, inquiring the meaning of architecture in its implications regarding creation of new buildings and preservation of existing patrimony. The vaulted system configuring the internal architectural space of the large classrooms of the Politecnico built in 1927, characterized itself as a three-dimensional organism of extraordinary complexity in which the vault interacts with the roof structures and the perimeter masonry walls. The peculiarity of this system, made by elaboration of past shapes and techniques including new materials, belongs to the transition between 800 and 900, corresponding to the evolution from the use of traditional techniques to that of iron and reinforced concrete. From the motivation, which led to the research development and after the description of the study subject in its structural and formal singularities, the issues of "Building" and "Conservation" are developed through an articulation of the thesis in two parts. In the first part, “Building”, the relationship between shape and construction in the period between 800 and 900 is analyzed, which is strongly influenced by the techniques evolution and the use of new materials of the industrial revolution. The main buildings of this period, the first iron bridges and the iron architectures are studied, and through the historical treatises the technical innovations try to be understood, principally iron-brick vaulted systems. Case studies in several countries are analyzed, particularly timbrel vaults are observed in Guastavino research and in Catalan architects experience. In the second part, “Conservation” the meaning of the restoration project is investigated, as a useful intervention to preserve and modernize the architectural works that are transmitted to the future and can respond to new needs. Reflecting on the importance of knowledge as a necessary tool for the building preservation in its historical, figurative, structural and material dimension, the search path is articulated in the analysis of the damaged vault, then extended to a comparison with the actual state of the four large vaulted classrooms of the Politecnico. For the investigation direct and indirect sources of knowledge have been used, through the study of the historical evolution of the buildings, the geometrical survey, the survey of the crack pattern and of the movement of the vaulted classroom, diagnostic investigations using in situ tests, laboratory tests and the structural analysis of the damaged structure.

A partire da una campagna di indagine sulla volta di una delle grandi aule del Politecnico di Milano del 1927, interessata da un dissesto, la tesi affronta una molteplicità di tematiche, interrogandosi sul significato dell’architettura nelle sue implicazioni riguardanti la creazione del nuovo e la conservazione dell’esistente. Il sistema voltato che configura tale spazio architettonico interno, si caratterizza come un organismo tridimensionale di straordinaria complessità che interagisce con la copertura e la muratura perimetrale. La peculiarità di questo sistema, costituito dall’elaborazione di forme e tecniche del passato con nuovi materiali, appartiene al momento di transizione tra 800 e 900, in cui si assiste al passaggio dall’impiego di tecniche tradizionali alle realizzazioni in ferro e in calcestruzzo. Dal pre-testo, cioè le ragioni che hanno portato allo sviluppo della ricerca e la descrizione dell’oggetto di studio nella sua singolarità strutturale e formale, le tematiche “Costruire” e “Conservare” si sviluppano tramite un’articolazione della tesi in due parti. Nella parte prima, “Costruire”, ci si interroga sul rapporto tra forma e costruzione nel periodo fra 800 e 900, influenzato dalla forte evoluzione delle tecniche e dall’uso di nuovi materiali della rivoluzione industriale. Vengono ripercorse le principali costruzioni di questo periodo, dai ponti in ferro alle prime opere architettoniche in ghisa, ferro e vetro, e, attraverso la lettura di trattati storici si cerca di comprendere le innovazioni tecniche, in particolare i sistemi voltati in ferro e laterizio. Si analizzano per confronto casi di studio realizzati in diversi Paesi e si osserva la diffusione della volta stratificata grazie alle sperimentazioni costruttivo-formali dei maestri modernisti catalani e alle ricerche teorico-scientifiche di Guastavino. Nella parte seconda, “Conservare”, ci si interroga sul senso del progetto di restauro, intervento utile a conservare e attualizzare l’opera architettonica affinché sia trasmessa al futuro e risponda a nuove necessità. Riflettendo sull’importanza della conoscenza, strumento necessario ai fini della conservazione di un manufatto nella sua dimensione storica, figurativa, materica e strutturale, il percorso di ricerca si articola nell’analisi della volta danneggiata. Per l’indagine ci si avvale di fonti di conoscenza dirette ed indirette, attraverso lo studio dell’evoluzione storica degli edifici, il rilievo geometrico, degli spostamenti, del quadro fessurativo delle aule voltate, le indagini di diagnostica mediante prove in situ, prove di laboratorio, l’analisi strutturale della volta danneggiata.