Timbrel vaults in Sicily. Constructive techniques and intervention methodologies - TEMA
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Vol. 3, No. 2 (2017)
Timbrel vaults in Sicily.
Constructive techniques and intervention
methodologies
*LRYDQQL)DWWD*7L]LDQD&DPSLVL&DORJHUR9LQFL
Highlights
7KHVSUHDGLQ:HVWHUQ6LFLO\RIWLOHGYDXOWV ³UHDOLQH´ WRRNH[WHQVLYHO\SODFHIURPWKHVHFRQG
KDOIRIWKH;9,,,FHQWXU\WRWKH¿UVWGHFDGHVRIWKH;;FHQWXU\7KHHQFRXUDJLQJUHVXOWVRIWKH
load tests on the intact vaults and on example-vaults support the choice of re-construction and
demonstrate hoZ the instruction of ZorNers to the competence of oEsolete techniTues involves a
limited ¿nancial and temporal commitment taNinJ a Tualit\ of the intervention and the respect
of histor\ 7he constructive NnoZledJe instils con¿dence in the performance of tiled vaults
Abstract
$lmost totall\ iJnored E\ the of¿cial historical and current technical culture Eoth locall\
and in the ,talian amEit thin EricN vaults actuall\ are mostl\ demolished or transformed in
decorative ceilinJs 7he detailed and comparative NnoZledJe of man\ cases encouraJed also
E\ EuildinJ continuit\ in other countries Eut also the partial and total reconstructions that
have occurred in recent years, allow to properly assess potentialities and limitations, the real
possiEility or opportunity for their maintenance, rehaEilitation or re-proposal, even preservinJ
the structural function.
Keywords
:estern 6icily, 7iled vault, &onstructive techniTue, 5ecovery, 5econstruction Giovanni Fatta
D’ARCH - Dipartimento di
Architettura, Università degli
Studi di Palermo, viale delle
1. INTRODUCTION Scienze, ed. 8, Palermo, 90128,
Italia
$monJ the many types of vaults found in 6icily, aiminJ to comEine economy Tiziana Campisi
D’ARCH - Dipartimento di
and liJhtness without sacri¿cinJ safety, we analyse 6icilian vaulted ÀoorinJs
Architettura, Università degli
consisting in three or four overlapping layers of thin tiles woven together Studi di Palermo, viale delle
Scienze, ed. 8, Palermo, 90128,
with plaster realine vaults, according to local de¿nition . 7here is no reliaEle Italia
information of origins of these vaults, this type of vaulting was liNely to Ee Calogero Vinci
introduced in Sicily in mid eighteenth century, and reinterpreted in light of D’ARCH - Dipartimento di
Architettura, Università degli
local Euilding culture. ,t has repeatedly given original solutions, given also the Studi di Palermo, viale delle
Scienze, ed. 8, Palermo, 90128,
peculiar environmental and geographical conditions and the high seismicity of
Italia
the area. Not casually, a large use of these vaults in Western Sicily, especially
in 3alermo, date EacN to the period immediately following ;9,,, century
*
Corresponding author
earthTuaNes and these vaults were in fact considered good Tel.: +39-091-23896154;
fax: +39-091-488562;
solutions if applied for earthTuaNes prevention, Eecause of their lightness and e-mail: giovanni.fatta@unipa.it
a presumed monolithic structure, which could reduce the thrust on perimeter 1. INTRODUZIONE
Tra le tante tipologie di volte
walls. Paradoxically, the collapse of some of these structures during seismic riscontrate sul territorio siciliano
¿nalizzate a coniugare economia e
events in the nineteenth century discouraged their re-proposal for many leggerezza senza perdere in sicurezza,
vengono in questo studio analizzate
decades [1]. quelle costituite da due, tre o quattro
fogli di mattoni sottili uniti con gesso
&urrently, many ¿ndings during restoration worNs have made necessary a volte realine secondo la de¿nizione
locale . 1on si hanno notizie certe
sull’origine di queste volte che,
close study and an accurate assessment of the whole constructive system, probabilmente introdotte dall’area
iberica in Sicilia nella prima metà
in this paper we analyse the peculiarities of technical solutions and the del XVIII secolo, evidenziano come
un sistema costruttivo importato da
original elements of the Sicilian structures. $lmost totally ignored Ey the aree geogra¿che spesso molto distanti
possa essere reinterpretato in funzione
of¿cial technical culture, thin EricN vaults actually are mostly demolished dei materiali disponibili e della
cultura edilizia locale.
or transformed in decorative ceilings. 7herefore, we intend to document the Ciò ha in più occasioni determinato
soluzioni originali ed ingegnose,
esiti del confronto con condizioni
possiEility to maintain and reconstruct these vaults even with their structural geogra¿che e ambientali peculiari,
non ultima la considerazione della
function, instead of tearing them down. 7he detailed and comparative sismicità dei luoghi. 1on a caso
le prime realizzazioni nella Sicilia
Nnowledge of many cases encouraged also Ey Euilding continuity in other occidentale, ed in particolare a
Palermo, di volte realine risalirebbero
0editerranean countries and in the $mericas, Eut also the partial and total al periodo immediatamente successivo
ai terremoti del 1726 e del 1751:
queste strutture erano infatti
reconstructions that have occurred in recent years, allow to properly assessing considerate - per la leggerezza e
per la presunta monoliticità, che
potentialities and limitations, the real possiEility or opportunity for their avrebbe dovuto ridurre le spinte sulla
muratura perimetrale - soluzioni
maintenance, rehaEilitation or re-proposal, even preserving the structural ideali rispetto alle volte ³reali´ in
caso di terremoti. Paradossalmente,
fu probabilmente il crollo di alcune di
function. queste volte sottili durante gli eventi
sismici che si veri¿carono nel XIX
secolo, ne scoraggiò la riproposizione
decretandone la scomparsa per alcuni
2. STATE OF ART. A LITTLE KNOWN CONSTRUCTION decenni [1].
Attualmente, i sorprendenti e numerosi
riscontri avuti in occasione di lavori di
TECHNIQUE indagine e di restauro in edi¿ci storici
siciliani hanno reso indispensabile
uno studio approfondito, di cui questo
report costituisce un breve resoconto,
7here is an ongoing trend started a few decades ago, which is the rediscovery ed una valutazione del sistema
costruttivo che hanno evidenziato
of oEsolete construction systems that had Eeen discarded for a long time, as alcuni elementi di originalità nelle
realizzazioni dell’isola. 4uasi del tutto
they were considered old and risNy. +owever, if we set aside any preMudice ignorate dalla cultura tecnica uf¿ciale
storica ed attuale, sia in ambito locale
che italiano, in molti casi le volte
and investigate the technological features and the constructive rationale, even sottili in mattoni sono state demolite
o trasformate in sof¿tti decorativi
with respect to the surprising good current use conditions, despite the lacN of prescindendo dalla loro originaria
funzione portante. La conoscenza
care and maintenance, we are forced not to Mudge them, Eut rather to deepen puntuale e comparativa dei tanti
casi ritrovati, confortata anche dalla
our Nnowledge. continuità costruttiva in altri Paesi
mediterranei e nelle Americhe, ma
7he vaults made of multi-layers of thin tiles represent a signi¿cant example. anche le ricostruzioni parziali e totali
già avvenute in questi anni, sono tutti
fatti che consentono di valutarne
New light has Eeen shed on them following the studies of many scholars who correttamente le potenzialità ed
i limiti, l’effettiva possibilità o
descriEed the most important steps [, , , , ], the reference texts dating l’opportunità del mantenimento, della
riabilitazione o della riproposizione,
EacN to the construction time, the monumental structures Eeing realised and anche con funzione strutturale.
their dissemination in the western world. 7o con¿rm and update what already 2. LO STATO DELL’ARTE. UNA
TECNICA COSTRUTTIVA POCO
CONOSCIUTA
puElished, we deem it useful to get to Nnow how these construction systems
Da alcuni decenni, si assiste alla
spread locally, with variants andor adMustments made to meet speci¿c riscoperta di sistemi costruttivi
obsoleti, per lungo tempo abbandonati
needs. ,t was a poor and sNilful techniTue at the same time intended to Ee perché considerati non più attuali ed a
forte rischio.
economical, it also con¿rmed the aEility to foresee and interpret the Eehaviour Analizzandone senza pregiudizi
i caratteri tecnologici e la stessa
ratio costruttiva, anche in relazione
of unconventional structures. alle sorprendenti condizioni d’uso
attuali malgrado l’assenza di cure e
Our research shows that ‘realine’ vaults were much more present in western manutenzione, si q quasi costretti a
sospendere ogni giudizio in attesa di
Sicily, and they could indeed Eear consideraEle loads. approfondirne la conoscenza.
(sempio emblematico q costituito
proprio dalle volte in mattoni sottili
+owever, it also emerged that they are completely neglected Ey current a più fogli, uscite da un lungo oblio
grazie ad una folta schiera di studiosi
technical regulations, and this legal vacuum maNes it impossiEle to perform [2, 3, 4, 5, 6] che ne hanno delineato
le tappe principali, i testi d’epoca
calculations and static controls. Rather than demolishing and replacing them di riferimento, le realizzazioni a
carattere monumentale, la diffusione
Ey safer structures, any curious researcher would go into more of it, asNing nel mondo occidentale. A conferma ed
in aggiunta a quanto già pubblicato,
riteniamo che possa essere assai
colleagues and technical operators for information and con¿rmations and utile attestare la presenza di questi
sistemi costruttivi nei diversi ambiti
analysing and checNing directly the worNs and the existing documents. locali, caratterizzati da varianti e/o
adattamenti suggeriti da esigenze
We would looN for descriptions and recent in-depth worNs aEout other areas, speci¿che. Si trattava comunque di
tecnica povera e colta nello stesso
and from them we would go EacN to the extensive literature only to mention tempo: povera perché veniva incontro
ad esigenze di economia, colta per la
capacità di intuire ed interpretare il
the most Nnown, we would list the 7reaty puElished in 16 Ey )ray /oren]o comportamento di strutture non certo
convenzionali.
de San Nicolas, those ones of )plix-)ranoois d’(spie 1 [], %londel La nostra ricerca mostra le volte
“realine” presenti più di quanto ci si
1 [] and Rondelet [ ], )igure 1 the ,talian nineteenth century manuals, aspettasse nella Sicilia occidentale,
capaci di portare carichi notevoli ma,
the construction documents of important Euildings, until we arrive to the early al contempo, ci mette in guardia sul
fatto che esse siano del tutto assenti
nelle norme tecniche attuali: ciò
twentieth century price lists of Palermo. In the same period the American determina un vuoto normativo che
non ne consente il calcolo e la veri¿ca
experiences of *uastavino, supported Ey analytical studies and laEoratory statica.
Piuttosto che proseguire con la pratica
tests have allowed the diffusion and transfer of this construction system, also della demolizione e sostituzione
con strutture più rassicuranti, il
in comEination with the steel structures, from residential Euilding types to the ricercatore curioso si spinge un po’ più
a fondo, chiede notizie e conferme a
colleghi ed operatori tecnici, analizza
most demanding industrial complexes [1, 11]. e veri¿ca direttamente sui manufatti
e sulle carte. Ritrova descrizioni ed
In this vast EiEliographical and documentary acNnowledgment, also a wide approfondimenti recenti per aree
diverse da quella in cui opera e da
geographical spread correspond, which is con¿rmed Ey the curious and questi risale alla vasta letteratura:
il trattato del 1639 di Fray Lorenzo
de San 1icolas, l’opera di Félix-
terminology cross-references %londel wrote aEout the Italian origin of the Eest François d’Espie [7], di Blondel [8]
e di Rondelet [9], Figura 1 i manuali
tiled vaults Euilders the )rench architect /. 'ufourny and *.9. 0arvuglia, a italiani dell’Ottocento, i documenti di
cantiere di importanti edi¿ci, ¿no ad
well-Nnown Sicilian architect of the eighteenth century, referring to the tiled arrivare ai prezzari palermitani dei
primi anni del XX secolo.
vaults reali]ed in Palermo, called them as ³)rench´, while in Naples the same Si arriva ai primi del 1ovecento,
quando le esperienze dell’architetto
vaults were called as ³Sicilian´ referring to other Panormitan examples the valenciano Raphael Guastavino-
Moreno, presso il Department of Tests
and Experiments of the Fairbank’s
vaults are de¿ned as ³realine´ or sometimes ³&atalan´. &ertainly, the Sicilian Staircases Company a 1eZ
essay is aimed at adding information and reÀections on ¿ndings, peculiarities, importante per tutto il movimento
modernista. 1elle opere di Domqnech
y Montaner e Gaudi le forme
construction experiences and methods of intervention.
Figure 1. at the top Comte D’Espie’s “¿reproof roof”: Àat vault made Zith three layers of tiles, close-range tiled buttresses
supporting the roof structure, also made Zith multi-layer tiles. at the bottom Thin tiled multi-layer vaults Blondel-Patte .
2
3. “REALINE” VAULTS RESTORATION. sinuose dei gusci tabicadi creeranno
un’inedita e sorprendente integrazione
tra materia, struttura e forma. A
FROM KNOWLEDGE TO INTERVENTION conferma di quanto detto, recenti
studi hanno dimostrato che “maestri
dammusari” catalani operavano
certamente nella prima metà del XVIII
8ntil the recent past, the limited con¿dence towards the potential and secolo in area palermitana.
Alla luce di quanto già conosciuto ed
ampiamente trattato sull’argomento
structural adeTuacy of many little-Nnown construction solutions, has led to less anche per altri ambiti geogra¿ci
[12, 13, 14, 15], di cui si intendono
respectful and infreTuently damaging actions. In some cases, the lucNy ones, richiamate le linee generali che
chiariscono nel dettaglio problemi,
already the maintaining of the historical Euilding element, even if surrogate in soluzioni, motivazioni tecniche ed
economiche, rischi e vantaggi, questo
its structural function, has Eeen considered as a good compromise, compared breve saggio intende aggiungere
informazioni e considerazioni su
to a more simple demolition. +owever, in the recent years, we are comforted ritrovamenti, speci¿cità, esperienze
costruttive e modi di intervento.
Ey a new performance-regulatory approach, that directs the interventions on 3. IL RECUPERO DELLE VOLTE
“REALINE”. DALL’ANALISI
historic Euildings. It is oriented towards the safeguard and the respect not only ALL’INTERVENTO
of image and material characters, Eut also of the structural design and Euilding Fino ad un recente passato, la limitata
¿ducia nei confronti delle potenzialità
concept the technical culture has Eegun to operate preserving the original e dell’adeguatezza strutturale di
molte soluzioni costruttive poco
conosciute, ha condotto ad interventi
static system and, where necessary, also structurally supplementing and poco rispettosi e non di rado dannosi.
In alcuni casi, i più fortunati, già
improving it. 7his is an approach, which oEviously presupposes a thorough il mantenimento dell’elemento
costruttivo storico, seppur surrogato
Nnowledge of the traditional Euilding and its construction history, along with nella funzione strutturale, q stato
considerato un ottimo compromesso
rispetto ad una meno problematica
a mechanical characteri]ation, often timely, scienti¿cally and economically demolizione. 1egli ultimi anni tuttavia,
confortati da un nuovo approccio
demanding. In this optic, tiled vaults are an emElematic example, spread normativo di tipo prestazionale che
regolamenta anche gli interventi
in Western Sicily more than we might expect this Nind of vaulted system su edi¿ci storici ed q orientato
verso la tutela e il rispetto non solo
is currently neglected Ey Eoth treatises and speci¿c rules and legislations, dell’immagine e della materia ma
anche della concezione strutturale
e della cultura costruttiva, si q
compared to a wide literature produced as early as the seventeenth century. cominciato ad operare preservando
l’originario sistema statico e,
/ooNing at a so relevant history, only recently and essentially Easing on an dove necessario, integrandolo e
migliorandolo strutturalmente.
academic aspect, speci¿c studies have developed, contriEuting to the spread 4uesto q un approccio che presuppone
una conoscenza approfondita della
of Nnowledge and to the understanding of the static-constructive ratio. fabbrica e della sua storia costruttiva,
insieme ad una caratterizzazione
7herefore, it was possiEle that designers and operators, comforted Ey concrete meccanica, spesso puntuale,
scienti¿camente ed economicamente
impegnativa. In tal senso un esempio
experiences, they have chosen to maintain, retrieve, integrate - where this emblematico q proprio quello delle
volte in mattoni sottili a più strati che,
approach seems appropriate - or consolidate tiled vaults and, in some cases, assai diffuse in Sicilia occidentale,
sono attualmente trascurate sia
completely reEuild these structures [16, 1, 18, 1 ]. dalla trattatistica, che da norme e
regolamentazioni speci¿che, a fronte
di un’ampia letteratura prodotta già
In the Western Sicily, for almost two centuries and on an alternate lucN, tiled a partire dal XVII secolo. Infatti,
rispetto ad una storia così rilevante,
vaults have Eeen considered as an ef¿cient technical alternative to stony real solo di recente ed essenzialmente a
livello accademico si sono sviluppati
vaults of monumental architecture, as well as economic solutions for the most studi speci¿ci che hanno contribuito
alla diffusione della conoscenza ed
common reali]ations. Although the memory of this Euilding techniTue has alla comprensione statico-costruttiva.
Così q stato possibile che progettisti
Eeen lost, the numerous ¿ndings in restoration Euilding yards testify its use ed operatori, confortati da esperienze
concrete, abbiano potuto scegliere di
mantenere, recuperare, integrare dove
until the second decade of the twentieth century, Eoth in new construction and necessario, consolidare e in alcuni
casi ricostruire interamente queste
in the re-arrangement of existing Euildings. A detailed research was the Easis strutture voltate [16, 17, 18, 19].
1ella Sicilia occidentale per quasi
of our study, arrived in its ¿nal phase, which helped to identify in Western due secoli, e con fortuna alterna, le
volte in foglio sono state considerate
come un’alternativa tecnica valida
Sicily a typological and temporally signi¿cant record. alle volte reali in lapidei naturali
nelle architetture monumentali, oltre
An invariant aspect is the si]e of the Easic constructive elements, the che soluzioni economiche adatte alle
realizzazioni più modeste. 1onostante
overlapping-layers thin tiles, used for partition walls as well as for the si sia persa la memoria di questa
tecnica costruttiva, i numerosi
28construction of vaults, presenting variaEle overlapping-layers, in relation to riscontri nei cantieri di restauro
testimoniano il suo utilizzo ¿no al
the function that vaults has to Ee only 2 layers for ceilings, - layers for the secondo decennio del XX secolo, sia
nelle nuove realizzazioni che nelle
ricon¿gurazioni di edi¿ci esistenti.
Eearing vaults , linNed exclusively with gypsum mortar until the end of the Una capillare ricerca q stata la base
di uno studio, in fase di conclusione,
nineteenth century. che ha consentito di individuare in
Sicilia occidentale una casistica
7he geometrical variations were often related to the mutaEility of the tipologicamente e temporalmente
signi¿cativa.
Un aspetto invariante q costituito dalle
architectural language or practical reTuirements as the rise of vault, the dimensioni degli elementi costruttivi
di base, i mattoni sottili disposti a
si]e of rooms, the numEer and morphology of supporting structures , while più fogli, utilizzati per tramezzi oltre
che per la realizzazione di strutture
¿nishing elements aEutments, ¿ll materials, transversal and diagonal riEs, voltate, dal numero di strati variabile
in rapporto alla funzione due per
stiffening arches, thin Euttresses, longitudinal or lunette counter-vaults , i sof¿tti, tre-quattro per le volte
portanti), legati esclusivamente con
gesso ¿no alla ¿ne del XIX secolo.
placed at the extrados of vault and therefore not visiEle and inspected if not Le varianti geometriche erano
spesso correlate alla mutabilità
suEseTuently a partial demolition , represent a rich catalogue, aEle to represent del linguaggio architettonico o ad
esigenze di tipo pratico monta della
Eoth the consolidated constructive practices, which variants and the structural volta, dimensioni dei locali, numero e
morfologia degli appoggi), mentre gli
interpretations, Eut generally also the con¿dence given Ey the coeval Euilders. elementi di completamento rin¿anchi,
riempimenti, nervature trasversali
As a result of the unexpected and widespread diffusion, Eoth from the e diagonali, archi di irrigidimento/
rotoli, frenelli, controvoltine/
porcelle a lunette o longitudinali),
temporal point of view and the variety of Euilding types in which we found posti all’estradosso e pertanto
non visibili e ispezionabili se non
these tiled vaults noEle palaces as well as Easic Euildings, churches or a seguito di parziali demolizioni,
rappresentano una ricca casistica in
agricultural warehouses a structural and typological analysis has Eeen grado di rappresentare sia le prassi
costruttive consolidate, che le varianti
e le interpretazioni strutturali, ma in
effected, concerning what until now had seemed only a sporadic presence in generale anche la ¿ducia attribuita
dai costruttori del tempo. Alla luce
the history of the Sicilian construction, wrongly limited aEove all to the self- dell’inaspettata ed ampia diffusione,
sia dal punto di vista temporale
supporting ceilings. che dalla varietà delle tipologie
edilizie nelle quali si q ritrovata la
7he study has Eeen conducted primarily through a typological classi¿cation presenza delle volte in foglio, dai
palazzi nobiliari all’edilizia corrente,
da volte delle chiese maggiori ai
of construction solutions, continuing with the analysis of the studies, tests, magazzini agricoli, ha suggerito
un’analisi tipologica e strutturale più
diagnosis, structural modelling and experiences carried out Eoth locally and approfondita su quella che ¿no adesso
era sembrata una presenza episodica
nationally. In parallel, an evaluation of degradation and recurrent instaEility nella storia della costruzione siciliana,
ritenuto che fosse limitata soprattutto
has Eeen carrying out on the structures that we have analysed, supplemented ai sof¿tti autoportanti.
Lo studio q stato condotto in primo
Ey information derived from technical reports of past damages, occurring luogo attraverso una classi¿cazione
tipologica delle soluzioni costruttive,
proseguendo con l’analisi degli
during earthTuaNes or other causes. studi, prove, diagnosi, modellazioni
strutturali ed esperienze svolti sia
7he reali]ed methods of intervention are ¿nally analysed, relating them to localmente che in ambito nazionale.
In parallelo si q andata effettuando
different functions or construction characteristics. una valutazione dei degradi e dei
dissesti ricorrenti sulle strutture
che ci sono pervenute, integrata da
As regards the classi¿cation of constructive solutions, we have considered informazioni desunte da relazioni
tecniche redatte nel passato su
that the interventions of consolidationstructural improvement and recovery danni occorsi in occasione di eventi
sismici o altre cause. Si sono in¿ne
cannot of course exclude the restrictions imposed Ey the presence of eventual analizzate le modalità di intervento
poste in atto, in relazione alle
decorations at the intrados and of possiEle and structural elements at the diverse destinazioni o caratteristiche
costruttive. Per quanto attiene
extrados )igure 2 . We would examine as an example the unload counter- alla classi¿cazione delle soluzioni
costruttive, si q tenuto conto del fatto
che gli interventi di consolidamento/
vaults maNing not directly accessiEle the extrados of the main tiled vault, on miglioramento strutturale e le
tecniche di recupero non possono
which usually the intervention is made. In this phase, the research has Eeen ovviamente prescindere dai vincoli
imposti dalla eventuale presenza di
also conducted on literature, EiEliographic sources and archival documents, decori all’intradosso e di elementi
strutturali accessori all’estradosso
which often led to a correct interpretation of study-cases, Ey chance discovered Figura 2). Si portano come esempio
le controvoltine di alleggerimento che
non rendono direttamente accessibile
during restoration Euilding yards. l’estradosso della volta principale sul
quale in genere si opera. In questa
29Figure 2. left) Detail photos of the top portion of a tiled vault, Zith lightening counter-vaults, buttresses, longitudinal and diagonals
strips. right) Axonometric draZing of the top portion of a tiled vault.
In order to evaluate the structural Eehaviour and also mechanically characteri]e fase la ricerca q stata condotta
anche su materiale bibliogra¿co,
documentale e archivistico, che più
the materials, we have referred to the recent literature, reporting the results of volte ha consentito una corretta
interpretazione dei casi fortuitamente
load tests, laEoratory analysis of samples derived from collapses or specially scoperti in occasione di cantieri di
restauro.
reproduced, visual or endoscopic inspections. 7he results of the load tests Al ¿ne di valutare il comportamento
strutturale e caratterizzare anche
effected in situ often have shown that the not damaged tiled vaults resist meccanicamente i materiali, ci si q
riferito alla recente letteratura che
riporta i risultati di prove di carico,
adeTuately to ordinary loads. analisi di laboratorio su campioni
provenienti da crolli o appositamente
Another investigated aspect was that regarding the identi¿cation of degradation riprodotti, ispezioni visive o
endoscopiche. I risultati delle prove di
and recurrent instaEilities. carico in situ hanno spesso dimostrato
che le volte non dissestate resistono
7he earthTuaNe and the deterioration of the gypsum mortar Easically due adeguatamente ai carichi ordinari.
Un altro aspetto indagato q stato
quello dell’individuazione dei degradi
to contact with water are always, even concurrently, the principal causes of e dei dissesti ricorrenti. Il sisma e il
deterioramento della malta a base
collapse, as attested Ey the chronicles of the past. It is Ey now clear and it had di gesso dovuto fondamentalmente
al contatto con acqua) sono sempre,
Eeen properly understood Ey the Euilders of the past, the poor earthTuaNe- anche in concomitanza, le prime
cause di crolli, così come attestato
resistance due to less capacity of thin vault to constitute a rigid diaphragm in anche dalle cronache del passato.
È oramai evidente, ed era stato
correttamente intuito dai costruttori
its plane. del passato, la scarsa sismoresistenza
dovuta alla mancata capacità
Another recurrent cause of instaEility is constituted Ey variations of the dell’orizzontamento voltato sottile a
costituire un diaframma rigido nel
geometry of supporting perimeter, even in small sizes, due to differential proprio piano. Altra causa ricorrente
di dissesto q costituita dalle variazioni
rotations or collapses to which the tiled vaults, Eeing monolithic and thin della geometria del perimetro di
imposta, anche di piccola entità,
dovute a rotazioni o a cedimenti
elements, are not aEle to adapt themselves, unliNe the traditional vaults realized differenziali ai quali le volte in foglio,
in quanto elementi monolitici e sottili,
using stone ashlars. Finally, as for the latter ones, it is demonstrated that the non sono in grado di adattarsi, a
differenza delle volte tradizionali in
tiled vaults have a limited capacity of resistance, respect to concentrated or conci. In¿ne, come per queste ultime,
q dimostrata per le volte realine una
asymmetrical loads. limitata capacità di resistenza rispetto
ai carichi concentrati o asimmetrici.
7he results of investigation and the correct interpretation of collapse types I risultati delle indagini e la corretta
interpretazione delle tipologie
di dissesto sono confortati dalle
are comforted Ey the structural modelling, conducted in academia or during modellazioni strutturali, condotte in
ambito accademico o in occasione
the recovery interventions, con¿rming that the presence of extrados riEs, di interventi di recupero, che
confermano come la presenza delle
Euttresses and counter-vaults greatly contriEute to the staEility of tiled vaults. nervature estradossali, dei frenelli
e delle controvoltine contribuisca
Particularly, the extrados Euttresses stiffen the shell, Must in the areas where notevolmente alla stabilità delle
volte sottili. I frenelli in particolare
irrigidiscono il guscio proprio nelle
the greatest traction stresses have manifested, ensuring a crushproof staEility porzioni in cui si manifesterebbero
le maggiori tensioni di trazione,
of geometry. Also the counter-vaults, Eeing signi¿cantly diminished and garantendo l’indeformabilità della
geometria. Anche le controvoltine,
notevolmente ribassate ed in
particularly those longitudinal of the pavilion vaults, they were located close particolare quelle longitudinali
delle volte a padiglione, disposte
and with their axis parallel to the perimeter of the room; these counter vaults, in adiacenza e con asse parallelo
al perimetro del vano, oltre ad
Eesides alleviating the overlying portion of the vault, they have the important alleggerire la porzione sovrastante
la volta, svolgono l’importante
funzione di scaricare direttamente
function to directly download on the perimeter walls the half of accidental sui muri perimetrali metà del carico
accidentale che vi grava sopra e fanno
load resting on them, and doing that the remaining part of the load will Ee in modo che la restante parte venga
distribuita in modo più uniforme
more evenly distriEuted on a portion close to the axis of the main tiled vault. su una porzione prossima all’asse
della volta principale. Vantaggio
7his one will constitute a consideraEle advantage, if we have to consider the notevole quest’ultimo se si tiene conto
della limitata resistenza ai carichi
concentrati o asimmetrici delle volte
low resistance of tiled vaults to concentrated or asymmetrical loads. sottili.
Si sono presi in¿ne in considerazione
Finally, we have considered the different cases of interventions on tiled vaults i diversi casi di interventi su volte
in foglio descritti in letteratura e
descriEed in the literature and those recently made in the Sicilian area, in quelli recentemente realizzati in
area siciliana, al ¿ne di individuare
order to identify those, which can Ee considered as good practices, relating to quelle che possono essere considerate
buone pratiche anche in relazione
alle speci¿cità locali. 4uando non
local speci¿cities. When excesses of carefulness do not prevail, that until the prevalgono gli eccessi di prudenza,
che hanno condotto ¿no ad un recente
recent past have led to the demolition of these vaults, a freTuent practice is passato alla demolizione, una pratica
frequente prevede la surrogazione
the suErogation of their load-Eearing function, leaving this function to a new della funzione portante, demandando
quest’ultima ad un nuovo elemento
technical element. 7he realization of a new Àoor unload the tiled vault that tecnico. La realizzazione di un nuovo
solaio scarica la volta che assume
la semplice funzione di sof¿tto.
taNes the simple ceiling function. According to the prevailing viewpoint, the Secondo l’opinione prevalente,
l’eventuale eliminazione di rin¿anchi,
eventual elimination of aEutments, counter-vaults and ¿lling materials, which controvoltine e riempimento, che
in genere si accompagna a questo
they usually accompany this intervention, could destaEilize the structure, intervento, potrebbe rendere instabile
la struttura in caso di azioni orizzontali.
occurring horizontal actions. A deeper Nnowledge and understanding of the Una più approfondita conoscenza e
comprensione del sistema costruttivo
construction system and its structural functioning has Erought in recent years e del suo funzionamento strutturale ha
condotto negli ultimi anni a proposte e
interventi che a nostro avviso possono
to the proposals and interventions that we Eelieve can Ee considered as ³good essere considerate “buone pratiche”.
Per le volte a calotta semplice prive
practices´. di asperità estradossali, quali frenelli
e controvoltine, che presentano
For tiled vaults having a simple cap, therefore without extrados asperities, quadri fessurativi senza eccessive
dislocazioni, ci si può limitare alla
such thin Euttresses and counter-vaults and presenting cracNs without stuccatura delle lesioni con malte
espansive: per garantire la continuità
e mantenere la monoliticità del
excessive dislocations, it’s enough the sealing of cracNs with an expansive guscio si procede spesso anche
alla foderatura all’estradosso con
mortars to ensure a continuity and the maintenance of a monolithic shell, ¿bre, per fasce o in modo continuo,
ed al successivo riempimento
often it’s Eetter to proceed to encasing the extrados of vault using ¿Eres, with con calcestruzzo alleggerito per
mantenerne la calpestabilità. In
Eands or in a continuous way, and suEseTuently to ¿ll the extrados with a tutti quei casi in cui la presenza di
un apparato decorativo di pregio
lo richiede, si preferisce in genere
lightweight concrete, to guarantee the foot traf¿c. In all those cases in which intervenire sull’estradosso in modo
discontinuo così da garantire una
is a decorative apparatus, it’s generally preferred to intervene on the extrados maggiore permeabilità della struttura
voltata ed evitare possibili danni da
in a discontinuous way, so as to ensure a greater permeaEility to vapour of umidità che possono veri¿carsi con
maggiore probabilità al di sotto di una
cappa continua. Relativamente allo
vault and to prevent damage of moisture, occurring with a greater proEaEility stesso tipo di dissesto, recenti studi
hanno valutato l’opportunità di un
Eelow a continuous cladding. intervento maggiormente compatibile
dal punto di vista materico, che da
Relative to the same type of instaEility, recent studies have evaluated the un lato appesantisce sensibilmente
la struttura, dall’altro q certamente
convenience of a more compatiEle intervention from the point of view of the più semplice nei casi di estradosso
discontinuo.
Dopo aver proceduto alla
employed material, which even if signi¿cantly weighs the structure, however stuccatura delle lesioni con gesso,
si sovrappone all’estradosso un
certainly appear simpler for a discontinuous extrados. After the ¿lling of doppio strato di mattoni sottili,
curando la perfetta adesione con gli
31cracNs using a gypsum mortar, a douEle layer of thin EricNs has put on the top, strati sottostanti. Prove effettuate a
seguito dell’intervento su una volta
curing the perfect adhesion to the underlying layers. 7ests carried out, after the a crociera attestano un incremento
della resistenza e della rigidezza del
sistema. 1el caso di crolli parziali
intervention in a cross-tiled vault, attest an increase of strength and rigidity of l’intervento può opportunamente
prevedere di reintegrare e ricostruire
the system. For partial collapses, the intervention can adeTuately reintegrate in omogeneità materica, su
cassaforma lignea e avendo cura
and reEuild on a wooden formworN, according to the criteria of material di disporre correttamente i mattoni,
seguendo l’apparecchio originario ad
homogeneity and Eeing careful to arrange the tiles correctly, following the iniziare dallo strato inferiore Figura
3).
4uesta pratica q infatti perseguibile,
original arrangement and starting from the lower layer Figure 3 . nel caso di crolli estesi, grazie alla
Figure 3. Reconstruction of a small portion of a broken down tiled vault.
7his practice is in fact feasiEle, in occasion of extended collapses, thanNs possibilità di ricreare la continuità
anche all’estradosso attraverso la
foderatura con GFRP preferite
to the possiEility of recreating the continuity also at the extrados through alle ¿bre di carbonio quando non
sono richieste le elevate prestazioni
the covering with *FRP preferred to carEon ¿Eres, if are not reTuired high meccaniche di queste ultime). 1el
caso di presenza di controvoltine, che
mechanical performances . 7he presence of counter-vaults not allow a coating non consentono un rivestimento della
calotta principale, q stato proposto un
of the main cap, so that it has Eeen proposed a system which partly overcomes sistema che in parte supera i problemi
causati dagli ormai obsoleti e dannosi
the proElems caused Ey the already oEsolete and dangerous interventions of interventi di cappatura in cls armato,
che mettevano a rischio la stabilità
soprattutto per incompatibilità
reinforced-concrete covering, putting at risN the vault staEility, especially for chimica e di rigidezza. Attraverso
l’interposizione di uno strato
chemical and stiffness incompatiEility. 7hrough the interposition of a soft sof¿ce e deformabile, la volta porta
effettivamente i carichi permanenti
and deformaEle layer, the tiled vault indeed Eears the permanent loads as the costituiti dal peso della cappa armata
in cls alleggerito e dal peso proprio,
mentre i carichi accidentali sono
weight of the lightweight covering of steel reinforced concrete and also its own trasferiti direttamente dalla cappa
ai muri perimetrali. Le deformazioni
weight, while the accidental loads are transferred directly from this covering di quest’ultima dovute ai carichi
accidentali sono infatti compensate
to the perimeter walls. 7he deformation of the covering, due to accidental dalla deformazione dello strato
interposto che vengono così solo
loads, are -in fact- Ealanced Ey the deformation of the interposed layer, parzialmente impresse alla volta
in mattoni. L’intervento risulta
and only partially transferred to tiled vault. 7he intervention is particularly particolarmente economico e di facile
esecuzione se confrontato con i più
dispendiosi sistemi che prevedono
economical and easy to perform, if it is compared to the more expensive l’utilizzo di ¿bre; risulta inoltre
superato il problema della perfetta
systems that use ¿Eres. It has also overcome the perfect adherence of ¿Eres to aderenza delle ¿bre alla super¿cie
di estradosso. Sono numerosi e di
the extrados surface. Many and very interesting are the total reconstructions notevole interesse anche i casi di
ricostruzione totale di volte realine,
of realine vaults, effected Eoth simply recovering the traditional system, and - sia riprendendo semplicemente il
sistema tradizionale, sia in maniera
cautelativa ma assai più costosa,
in a precautionary manner, Eut much more expensive- interposing composite interponendo tra gli strati di
mattoni sottili materiali compositi
materials Eetween the layers of thin tiles generally a mesh of glass ¿Ere, generalmente rete in ¿bra di vetro
immersa in una matrice di malta
immersed in matrix of hydraulic mortar ; this method can greatly improve the idraulica) in grado di migliorare
notevolmente la resistenza a trazione
32traction strength of the most stressed portions. As regard the ¿rst system, two delle parti maggiormente sollecitate.
Riguardo al primo sistema, diverse
esperienze, condotte in cantieri
different constructive experiences, made o carried out in liNewise restoration di restauro di edi¿ci monumentali
palermitani, hanno permesso di
sites of monumental Euildings in Palermo, allowed to experience how the sperimentare quanto la ricostruzione
possa essere considerata una strada
reconstruction can Ee considered a practicaEle way, also when great collapses percorribile anche nel caso di crolli
assai vasti Figura 4). Ai lavori di
happen Figure . 'uring the worNs of transformation, occurred Eetween trasformazione, avvenuti tra il 1894 ed
il 1905 q da ascrivere la ricostruzione
di alcune volte realine all’interno
189 and 19, we can ascriEe the reconstruction of some realine vaults di un convento per realizzare
l’orizzontamento tra il piano terra
inside a convent, in order to realize a vaulting system Eetween the ground ed il piano primo. Si tratta di una
doppia serie di cinque volte a crociera
Àoor and the ¿rst Àoor. We talN aEout a douEle series of ¿ve tiled cross vaults a tre strati di mattoni pantofali cm
23 x 11,5 x 2,2) sorrette da quattro
having three layers of thin tiles, called pantofali 23*11.*2,2cm , supported pilastri in mattoni pantofaloni cm
26 x 13 x 6). L’alleggerimento venne
Ey four pillars of pantofaloni EricN 26*13*6 cm . 7he lightening was made realizzato mediante quattro cupolette
realine semisferiche a due fogli poste
in corrispondenza dei raccordi con i
through four little tiled hemispherical domes, having only two layers of tiles, pilastri. Un riempimento in materiale
sciolto, determina l’orizzontalità
placed at Munctions with the pillars. A ¿ller of untied material, it determines the dell’estradosso, senza sovraccaricare
le strutture. La stabilità della struttura
horizontality of the extrados, without overloading the structures. 7he staEility q garantita dal prolungato uso che
venne fatto come palestra del vano
of the same structure is guaranteed Ey the long-term use of the room over- sovrastante le volte e dall’assenza
di un quadro fessurativo riferibile al
recente sisma. Il progetto di restauro
heading the tiled vault, as a gym, and the aEsence of earthTuaNe cracNs. 7he ha proposto il ripristino delle volte
crollate a seguito dei bombardamenti
restoration design has proposed the re-proposal of the tiled vaults, collapsed del 1943, utilizzando la tecnica
originaria. La ricostruzione q stata
after the EomEing of 193, using the original techniTue. 7he reconstruction avviata dopo una serie di prove su
alcune volte-campione costruite
a piq d’opera per consentire alle
has started after a series of tests, done on some example of re-Euilt tiled vaults, maestranze di comprendere quanto
descrizioni e disegni tecnici non
so that the worNers could understand how verEal descriptions and technical riuscivano a rappresentare. Centine
lignee poste in corrispondenza delle
drawings not explain. Wooden riEs, placed at the diagonals of the tiled cross diagonali delle crociere e delle linee
di intersezione reggevano un tavolato
vaults and at the intersection lines, had supported a continuous planN surface, continuo su cui q stato posato il
primo strato di mattoni. Al disopra
del tavolato di centinatura, si q
on which the ¿rst layer of thin tiles was laid. AEove the planN surface, a predisposto un sistema di ponteggi
che consentisse alle maestranze
scaffolding system would allow the worNers to operate from aEove, without di operare dall’alto senza gravare
con il proprio peso sulle centine ed
adding its own weight on the wooden riEs, also preventing distortion and evitare deformazioni e vibrazioni
che potevano compromettere il
viEration that could compromise the construction result. 7he laying geometry risultato. La geometria di posa q
stata condotta secondo le descrizioni
di letteratura e in accordo con le
was conducted according to literature descriptions and in agreement with the caratteristiche delle limitrofe volte
esistenti. I mattoni sono collocati con
characteristics of existing adMacent tiled vaults. 7he EricNs are placed with il lato maggiore lungo la generatrice
della volta, sino all’intersezione dove
the longer side located along the generative line of the tiled vault, until the sono tagliati a 45 per consentire la
determinazione della intersezione; le
intersection where they are cut at , allowing so the determination of the singole ¿le di mattoni sono sfalsate
di metà. Il primo strato di mattoni q
intersection, and the individual lines of thin tiles are offset Ey an half. 7he ¿rst stato posto a secco, e successivamente
ricoperto con una miscela di gesso
ed acqua a consistenza plastica in
layer of tiles was placed dry, and then it was covered with a mixture of gypsum modo da saturare bene i giunti tra i
mattoni stessi. Lo strato successivo q
and water, in order to saturate the Moints Eetween the same tiles. 7he next layer stato posto a giunti sfalsati di mezzo
mattone. Le prove di carico, eseguite
was placed with Moints staggered of a half tile. /oad testing con¿rmed the dopo due mesi, hanno confermato
l’omogeneità di comportamento
homogeneity of mechanical Eehaviour with existing structures already under meccanico con strutture esistenti già
oggetto di indagine. Un altro caso
esemplare q quello della ricostruzione
analysis. Another example is that of the reconstruction of tiled vaults at the delle volte dell’ammezzato realizzato
con la tecnica realina negli anni
mezzanine Àoor, made in a noEle palace with the realina techniTue in the cinquanta del XIX secolo in un
palazzo nobiliare: in un edi¿cio
¿fties of the nineteenth century in an existing Euilding a vaulted system was esistente si era inserito un sistema
voltato veloce da realizzare che non
determinava necessità di modi¿care le
inserted, not determining the need to change the oldest structures and involving strutture più antiche e che comportava
un incremento dei carichi per peso
an negligiEle loads increase due to an own weight. 7he tiled vaults were proprio trascurabile. Le volte erano
crollate a seguito delle in¿ltrazioni
33collapsed Eecause of water in¿ltration, coming from a Eattery of Eathrooms provenienti di una batteria di bagni al
servizio degli uf¿ci ospitati per lungo
connected to of¿ces hosted for a long time into the Euilding. 7he restoration, tempo nell’immobile. Il restauro,
avviato nel dicembre 2004, prevedeva
la ricostruzione della volta con
started in 2, has provided the reconstruction of vault using a wooden frame struttura in legno e canne, lasciando
ad un solaio ligneo i compiti portanti.
completed Ey rods, and a wooden Àoor had to constitute the Eearing structure. Tuttavia, riscontrata la presenza
nello stesso ammezzato di altre volte
+owever, other tiled vaults were founded at the mezzanine Àoor, so that it was realine, si ritenne di ricostruire la
volta già crollata con l’originario
sistema costruttivo Figura 5).
thought to reEuild the already collapsed one adopting the original construction L’eliminazione dei resti del crollo ha
portato a riscoprire l’antico scasso
system ¿g. . 7he elimination of collapsed portion permit to rediscover the praticato nella muratura d’ambito per
creare l’appoggio della nuova volta
ancient trace made in the masonry to create the support of the new Earrel vault a botte: si tratta di un netto taglio
della profondità di 9 cm e dell’altezza
it is a neat cut, presenting a depth of aEout 9cm and a height of aEout 1cm, di circa 15 a forma triangolare
effettuato nella calcarenite dei conci
delle murature. Sui due lati corti la
having triangular shape and made in the limestone ashlars of masonry. Along volta, a pro¿lo leggermente ribassato,
non presentava alcun appoggio sulla
the two short sides, the vault, having a slightly lowered pro¿le, presented no muratura. La centinatura q stata
posta ogni due metri a sostegno del
supports on masonry. 7he wooden riEs were placed every two meters, in order tavolato continuo le cui tavole di m
4 sono state sfalsate con giunzioni
to support the continuous planN surface whose planNs meters long were in corrispondenza delle centine. I
materiali utilizzati per la ricostruzione
staggered with Moints corresponding to the wooden riEs. 7he materials used sono stati i già citati pantofali a tre
fogli e pasta di gesso.
for reconstruction were the already mentioned pantofali thin tiles, put in place 4. CONCLUSIONI
on three layers using a gypsum mortar. Attualmente l’evoluzione normativa
q orientata a scoraggiare la
Figure 4, 5. Reconstruction of a partially broken down tiled vault. Philological reconstruction of a tiled barrel vault with lunettes.
demolizione ed indirizzare verso il
4. CONCLUSIONS mantenimento e non mancano alcuni
singolari casi che dimostrano come la
costruzione ex novo di volte in foglio
possa essere una valida ed economica
Actually, the legislation evolution is oriented to discourage the demolition and alternativa alla realizzazione di
volte tradizionali in conci. Caso
to direct towards the maintenance; some uniTue example have demonstrate emblematico e fortemente originale q
la recente ricostruzione, a seguito del
how the new construction of tiled vaults can Ee a viaEle and economical crollo pregresso, di un’ampia volta in
conci in un palazzo quattrocentesco
nell’area palermitana Figura 6).
alternative to the creation of traditional stony vaults. Con la tecnica realina, a più strati
di mattoni sottili uniti con malta
An emElematic and original example is represented Ey the recent idraulica, q stata ricreata la volta a
padiglione dal perimetro lunettato,
reconstruction, after the collapse of an original great stony vault in a ¿fteenth che per la corretta esecuzione e per la
qualità formale ha superato collaudi e
century Euilding, located in the geographical area of Western Sicily Figure burocrazia.
6.
8sing the realina techniTue, realized with multi-layer thin tiles, comEined
with a hydraulic mortar, the pavilion-tiled vault with lunettes at the perimeter
3has Eeen recreated; this tiled vault has Eeen suEordinated to structural tests
and Eureaucracy veri¿es, useful to verifying its correct execution.
Figure 6. Realization of a tiled cloister vault with lunettes, taking place a collapsed stony one.
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