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        Archi di Supporto e la Forza Strutturale delle Volte

Il ruolo dgli archi diagonali e trasversali è spesso frainteso, attribuendo loro una funzione puramente decorativa (Willemsen 1984, 12 e 14).

Questa percezione è rafforzata nei casi in cui gli archi diagonali sono caduti accidentalmente nel tempo, lasciando intatta la volta con gli spigoli visibili, come nel caso di alcune volte a Castel del Monte, Fig. 20.

Fig. 20. Stanza a Castel del Monte con i conci degli archi diagonali (costoloni) e gli archi trasversali caduti.

Gli archi diagonali e trasversali hanno un ruolo primario nel processo di erezione, fornendo la base e una guida per la formazione dei pannelli a spicchio. Al completamento della volta a crociera e le stutture di supporto in legno sono rimosse, questi achi di conci assumono il ruolo più limitato di armature, rinforzi strutturali; servono pure per coprire le giunture agli spigoli tra le sezioni della volta.

A causa della costruzione a forma di guscio cuspidi, le sezioni della volta al di sopra degli archi diagonali diventano elementi strutturali molto più forti in se stessi, redendo superfluo il rinforzo di armature che gli archi diagonali provvedono. Fitchen discute in profondità la forza superiore ottenuta dalle strutture a guscio con curvature bidimensionali. (Fitchen 1961, cap. 3)

Lasciando da parte complesse spiegazioni fisiche, la forza strutturale dei gusci può essere vissualizzata in un semplice esperimento con una carta da gioco. Tenendo la carta da due bordi opposti tra le dita di una mano, la carta si flette senza sforzo quando le dita premono sulla carta. In un secondo temo, dopo aver meso una curvatura in una direzione della carta, premendo con le dita sui bordi della carta lungo la direzione senza curva, la carta no si flette e presenta molta resistenza. Le curvature bidimensionali danno ancora più forza alle strutture a guscio, come nel caso delle volte a cupola.

Più forza viene aggiunta ad una volta a crociera dalle giunzioni fra due sezioni, lungo gli archi diagonali.

Come visibile nella Fig. 20, i costruttori di Castel del Monte presero molta cura nell'incastrare conci di forme precise agli spigoli fra due sezioni al di sopra deli archi diagonali. Questa misura lega le due strutture a guscio, dando ancora più forza alla volta. La linea di giunzione dei pannelli al di sopra degli archi trasversali ha invece un aspetto poco curato. Queste sono chiare indicazioni che i costruttori medievali avevano un buon apprezzamento di queste charatteristiche strutturali.

Da notare è anche il fatto che non ci sono formazioni nella muratura, dove gli spigoli poggiano sugl'archi diagonali, da indicare l'intenzione di unificare questa muratura co i conci degl'archi diagonali (i costoloni), ciò che darebbe ancor più forza alla costruzione come armature. La lavorazione dei conci lungo gli spigoli alla giunzione di due pannelli (Fig. 20) è rasata come una superficie perfettamente liscia da accoppiare con la superficie dell'estradosso del costolone. Questo è consistente con l'approccio costruttivo già descritto, dove is costoloni erano intesi semplicemnte com fondazioni su cui erigere i pannelli della volta.

Il ruolo principale degli archi di supporto nel processo della costruzione viene ignorato, non apprezzato, quando si studiano queste strutture, secoli dopo che sono state costruite e la tecnologia stessa è stata persa nel tempo. Questi archi di supporto possono essere rimossi insieme al supporti temporanei in legno dopo che la volta è completata; la mancante funzione di supporto strutturale è insignificante. Essi ritengono comunque il ruolo di armature che stabilizzano le campate, specialmente per gli archi trasversali.

Infatti la volta è meno stabile all'apice dell'arco trasversale rispetto al centro della volta a crociera, dove l'apice è stabilizzato orizzontalmente dai due archi che si intersecano ad angolo retto. Le volte poggianti sugl'archi trasversali possono essere stabilizzati con altri rimedi, usando per esempio con muri di chiusura, murature al di sopra degli archi trasversali o altro materiale di riempimento al i sopra delle volte.

Questi archi, sia diagonali che trasversali, diventano parte delle decorazioni dopo che la costruzione è completata.