Il ponte ad arco è uno dei tipi più popolari di ponti, che è entrato in uso più di 3000 anni fa ed è rimasto all’altezza della popolarità fino alla rivoluzione industriale e l’invenzione di materiali avanzati ha permesso all’architetto di creare altri disegni di ponti moderni. Tuttavia, anche oggi i ponti ad arco rimangono in uso, e con l’aiuto dei materiali moderni, i loro archi possono essere costruiti su scale molto più grandi.
Il principio di base del ponte ad arco è il suo design curvo, che non spinge le forze di carico direttamente verso il basso, ma invece sono trasportate lungo la curva dell’arco ai supporti su ogni estremità. Questi supporti (chiamati abutment) portano il carico dell’intero ponte e sono responsabili di tenere l’arco in una precisa posizione immobile. La trasmissione delle forze attraverso l’arco avviene tramite la chiave di volta centrale in cima all’arco. Il suo peso spinge le rocce circostanti verso il basso e verso l’esterno, rendendo l’intera struttura molto rigida e forte.
A causa di questo design, i ponti ad arco in pietra e legno divennero molto popolari durante l’Impero Romano, i cui architetti riuscirono a costruire oltre 1000 ponti ad arco in pietra in Europa, Asia e Nord Africa. Molti di questi ponti rimangono in piedi ancora oggi, dandoci la possibilità di vedere personalmente le meraviglie dell’architettura antica. I progetti romani erano di solito fatti con archi semicircolari, anche se diversi ponti ad arco segmentato furono fatti durante il loro regno. Questi ponti ad arco segmentato avevano un vantaggio cruciale di progettazione che li separava dai normali ponti semicircolari – permettevano ai costruttori di ponti di più archi del ponte molto più alti e abbassare la massa dell’intera struttura. Questi cambiamenti permettevano ai ponti di sopravvivere molto più facilmente alle sollecitazioni delle inondazioni e dei fiumi forti. Durante la vita dell’Impero Romano, si costruirono molti ponti meravigliosi, acquedotti lunghi con archi multipli, ponti con aperture per le inondazioni sui piloni, e molti altri.
Con il passare dei secoli, gli architetti medievali migliorarono i disegni dei romani, creando ponti ad arco con pilastri più stretti, canne d’arco più sottili, razioni di campate più basse, archi a sesto acuto, e campate di archi aumentate (fino a oltre 70 metri, il più famoso sul ponte di Trezzo sull’Adda che fu in uso dal XVII alla fine del XVIII secolo). Gli architetti rinascimentali infusero nei ponti ad arco non solo la sana ingegneria, ma anche la moda del loro tempo, creando alcuni dei ponti più belli e famosi della civiltà umana moderna (come il ponte di Rialto a Venezia). Negli ultimi 150 anni, il ferro, l’acciaio e il cemento hanno permesso la creazione di ponti ad arco molto più ambiziosi che ora possono essere visti in ogni paese del mondo.
Tipi di ponti ad arco
- Ponte ad arco Corbel – Anche se l’arco Corbel non funziona nello stesso modo dei veri ponti ad arco (non trasportano forze attraverso l’arco), possono essere creati per assomigliare molto a loro. Sono fatti posando strati successivi di muratura o di pietra con ciascuno che ha con successo sbalzi più grandi.
- Acquedotti e viadotti di canali – Per superare grandi distanze, gli antichi romani costruivano serie di supporti che erano collegati con archi di pietra. Queste serie di strutture ad arco non erano a un solo strato come i ponti ordinari, ma a più strati che potevano raggiungere altezze impressionanti.
- Ponte ad arco a ponte – Comune ponte ad arco in cui il ponte è situato sopra l’arco.
- Ponte ad arco passante – Ponte ad arco in cui il ponte non è situato completamente sopra l’arco, ma viaggia in una parte sotto di esso ed è sospeso ad esso tramite cavi o tiranti. Il famoso Sydney Harbour Bridge è il miglior esempio di questo design.
- Ponte ad arco legato – Conosciuto anche come ponte ad arco, incorpora un legame tra due estremità opposte dell’arco.