Ingegneria delle fortificazioni

Approfondimenti sulle fortificazioni si possono trovare nel libro Storia delle macchine di Vittorio Marchis, docente di Storia della Tecnologia al Politecnico di Torino. 

Rocca di Mondavio

Un importante ingegnere militare fu Francesco di Giorgio (Siena, 1439-1502) che studiò scultura a Orvieto presso Angellino da Fiesole, dal 1458 al 1464 lavorò a Torino e fece un primo soggiorno a Roma. A questi anni risalgono le prime esperienze come architetto. Nel 1469 fu incaricato di sovrintendere al servizio delle acque e acquedotti della città di Siena; qualche anno più tardi, nel 1477, la città concesse a Francesco di Giorgio di andare a lavorare presso Federico di Montefeltro, duca di Urbino. Qui, nel periodo più fecondo della sua vita, ebbe modo di esercitare attività di ingegnere militare, architetto e trattatista; a Federico di Montefeltro dedicò i suoi trattati di architettura, ingegneria e arte militare. Nel 1486 fece ritorno a Siena, e nei suoi ultimi anni venne richiesto da molte parti d'Italia per dare consigli e preparare progetti: lavorò a Casole d'Elsa, Milano, Parma, Napoli. La fama di Francesco di Giorgio è certamente legata all'innovazione del sistema difensivo delle mura delle fortezze e delle città, al fine di resistere agli attacchi delle bocche da fuoco e contemporaneamente alla possibilità di armare la difesa con tiri incrociati. La trasformazione del donjon in bastione è il primo passo di un'evoluzione che giungerà sino a Vauban. Ma Francesco ritiene di importanza strategica anche altre macchine, oltre a catapulte e cannoni. (pp. 75)

The practise of fortification (1589) di Paul Ive (1550? - 1604) è un trattato dell'Inghilterra elisabettiana che rispecchia appieno la maniera di fortificare del tempo con mura bastionate e a contrafforti. Anche l'Architettura militare (1602) del milanese Gabriello Busca (1540 - 1602), pur interessandosi di difese fortificate e di fortezze, non dimentica le "macchine" e come già aveva fatto Ramelli si intrattiene sui "ponti stabili" e su quelli "levatoi".
L'ingegneria delle fortificazioni, che dipartendosi da Francesco di Giorgio arriva sino a Vauban, diviene importante anche per la storia delle tecniche, perché il nuovo disegno difensivo del territorio è la conseguenza diretta dell'uso di nuove armi e di nuovi materiali. il donjon che si trasforma in bastione fortificato, la caponniera che evolve nei rivellini e nelle tenaglie, le cortine e i cammini coperti, come pure gli orecchioni dei bastioni, atti ad alloggiare le bocche da fuoco, sono tutte conseguenze dell'impiego sempre più massiccio di armi da fuoco più potenti e precise. (pp. 84-85) 


Verso la fine del 1600 la teoria e la pratica delle fortificazioni vede la nascita degli ingegneri militari come prima categoria professionale con compiti strettamente tecnologici. Le macchine da assedio, le mura, i valli e i bastioni sono nuovi prodotti di una tecnologia costretta a evolvere in funzione dei progressi di armi e armamenti. 
Vauban, e soprattutto i metodi di fortificazione da lui attuati nel sistema difensivo francese a cavallo tra XVII e XVIII secolo, non sono che l'estrema conseguenza di un processo iniziato con Francesco di Giorgio e con la consapevolezza che le difese murarie classiche non sono adatte a reggere al fuoco delle artiglierie. 
Quando nel 1738 Carlo Emanuele III ordina la ricostruzione dell'arsenale di Torino sugli spalti della città in direzione sud-ovest, su disegno del capitano d'artiglieria Antonio Felice De Vincenti, tutta l'attività di produzione di cannoni trova una nuova sede. L'anno successivo (1739), l'arsenale diventa anche sede, per volontà dello stesso sovrano, delle Scuole teoriche e pratiche di artiglieria e fortificazioni. (pp. 188)

Nell'innovazione e nei brevetti

Una fortificazione rudimentale è la trincea, usata soprattutto in guerra perchè facile da erigere. Essa consiste in un fossato o terrapieno, spesso erano coperte da filo spinato e avevano delle fenditure nel terreno dove si appoggiavano fucili e mitragliatrici. Del filo spinato esiste anche il brevetto ottenuto da Joseph Glidden e datato 1874:

Google Patents - Filo spinato - Brevetto US157124

Ma le fortificazioni vennero utilizzate soprattutto nel Medioevo: i materiali per erigere le fortificazioni si sono evoluti, dalle costruzioni in pietra si è passati a quelle in cemento armato. 

Il calcestruzzo, avente per cementante la pozzolana mista alla calce comune, fu adoperato fin dal tempo dei Romani, che lo chiamarono betunium. Allora veniva impiegato per fondazioni, muraglie e in qualche caso per riempire i cassettoni delle volte a cupola, nelle quali i costoloni portanti ed i paralleli erano formati da muratura di mattoni pieni. Vi sono anche rari esempi in cui nella massa di calcestruzzo si ritrovano annegate delle aste di ferro, poste secondo un intuito costruttivo, che tuttavia non permette ancora di parlare di vero e proprio cemento armato.

Prima SMEATON (1756) e poi PARKER (1796) avevano riconosciuto le proprietà di rapida presa e consistenza che i calcari argillosi, convenientemente calcinati, presentavano nella posa in opera. Seguirono studi di LESAGE (1800), di VICAT (1818); ma la prima fabbrica di cemento Portland sorse in Inghilterra per merito di Giuseppe ASPDIN nel 1824; un’altra si ebbe in Francia a Boulogne sur Mer nel 1840.

Il cemento armato incominciò a svilupparsi e prender posto fra i sistemi  di costruzione, quando le cognizioni sui cementanti furono basate su dati e ricerche scientifiche, e quando si iniziò la produzione veramente industriale del cemento. Un primo tentativo di costruzione in cemento armato può essere considerato il canotto di cemento con un’armatura di ferro, eseguito dal francese LAMBOT nel 1850 e presentato all’Esposizione Universale di Parigi nel 1855.

Joseph Monier

Contemporaneamente l’americano HYATT faceva le prime ricerche su travi armate in cemento; in uno scritto del 1877 sono già manifesti i caratteri fondamentali del calcestruzzo armato, che egli applicò per proteggere dagli incendi le opere murarie. Nel 1861 Francois COIGNET progettava degli elementi costruttivi in cemento armato, come travi, volte, tubi e simili. Generalmente però si ritiene che sia stato il giardiniere francese Joseph MONIER l’ideatore del cemento armato. Il 16 Luglio 1867 egli si faceva rilasciare il primo brevetto riguardante la costruzione di vasi e recipienti in cemento con armatura di ferro, presentati all’Esposizione Universale di Parigi dello stesso anno. Seguirono negli anni 1868, 69, e 73 altri brevetti per tubi, serbatoi, solette piane e curve, scale, ecc. In tali brevetti si riscontrano già gli elementi ed i concetti principali per l’armatura del cemento, per quanto basati ancora su principi empirici. Il brevetto Monier del 1870 viene considerato dai tecnici come fondamentale per lo sviluppo del cemento armato.

Nell’84 il brevetto Monier venne acquistato dalle Ditte Freytag e Heidschuch di Neustadt sul Hardt, e dalla Martenstein e Josseaux di Offebach sul Meno.

L’anno successivo l’ing. Gustav Adolf WAYSS di Berlino riacquistava i brevetti Monier per valorizzarli in Germania ed in Austria; istituiva nello stesso tempo una serie di esperienze, d’accordo con le ditte nominate e col prof. BAUSCHINGER di Monaco. I risultati delle esperienze pubblicati nel 1887 sono riassunti nel volume “Das System Monier, Eisengerippe mit Zementumhüllung” del Wayss, nel quale egli precisa che il ferro va disposto nelle zone tese della sezione, e constata che il ferro ed il cemento agiscono statisticamente insieme, per effetto dell’aderenza fra i due materiali.

A questi studi seguirono poi in Germania numerose altre ricerche e prove per merito specialmente di WAYSS stesso, di BAUSCHINGER, di KOENEN, di MÖRSCH, di BACH, di KLEINLOGEL e di molti altri. In Austria si affermarono in questo campo di studi NEUMANN, MELAN, THULLIER, EMPERGER ed altri. La Svizzera è rappresentata da RITTER e SCHÜLE. Nei paesi Anglosassoni le prime applicazioni del cemento armato ebbero per scopo di realizzare l’incombustibilità delle costruzioni edilizie in ferro.

Francois Henebique

Già nel 1875 WARD costruì una casa con solai in cemento. Fra il 1870 e il 1880 seguirono vari sistemi e tipi di armatura, così ad esempio il tipo a ferri Ransone e quello Wilson, la lamiera stirata ed il sistema Melan adottato per i ponti. A partire dal 1890 le costruzioni americane in cemento armato presero  uno sviluppo ed un impulso veramente sorprendenti.

In Francia, oltre al sistema Monier, all’Esposizione dell’89 comparvero i sistemi Bordenave e Cottacin; nel ’92 i sistemi Coignet e Hennebique. Particolarmente degno di nota è Francesco HENNEBIQUE, ingegnere francese, che introdusse il sistema costruttivo indicato col suo nome, portandolo ad un grado di perfezione elevato. Del suo profondo intuito costruttivo egli lasciò un’impronta marcata in opere grandiose; basta accennare al Ponte del Risorgimento a Roma costruito dall’impresa Porcheddu nel 1910 su suo progetto.

In Italia, nei primi tempi, le costruzioni in cemento armato non incontrarono eccessivo favore; il paese abbonda di ottime pietre naturali, calci e pozzolane. Però dopo la Grande Guerra i vantaggi di economia offerti dalle strutture in cemento armato sono diventati particolarmente manifesti anche nel nostro paese, che vide sorgere opere in cemento armato non meno importanti di quelle eseguite all’Estero: alcune fra le migliori e più ardite strutture sono state imitate da costruttori di altri paesi. Ora si possono citare vaste serie di importanti opere pubbliche e private in cemento armato per le quali, in precedenza, si ricorreva all’impiego del ferro, del pietrame e dei mattoni.

Alla Società Porcheddu ing. G. A. di Torino si deve riconoscere il merito di aver introdotto e diffuso il sistema Hennebique in Italia e di aver vinto le prime difficoltà in tale campo di costruzioni.

Tratto da: Luigi SANTARELLA – Il cemento armato – vol I (pp 6-7) – HOEPLI - 1977

Nei tempi

Una interessante storia dell'evoluzione delle fortificazioni si può trovare al seguente link:

http://it.wikipedia.org/wiki/Fortificazione

Nei libri

Sui Libri
  
    
      
   
    

Nei luoghi

Qala'at Marqab - Siria - XI secolo

Forte Mehrangarh - Rajasthan (India) - 1458

Forte di Exilles (Provincia di Torino) - 1818-29

Forte di Fenestrelle (Provincia di Torino) - XVIII secolo

Soldato francese in trincea - 16 giugno 1917 - Prima guerra mondiale

Per ulteriori approfondimenti si vedano anche:

Difendere - I luoghi della difesa

Proteggere - Nei luoghi

Combattere - Nei luoghi 

 

Narrazioni

Nelle fiabe:

La bella addormentata

Per celebrare il battesimo della tanto sospirata figlioletta, un Re e una Regina invitano tutte le fate del regno affinché le facciano da madrina. Ognuna delle fate dona qualcosa alla neonata. Sopraggiunge una fata cattiva che dona alla bambina una maledizione: "Prima che il sole tramonti sul suo sedicesimo compleanno ella si pungerà il dito con il fuso di un arcolaio e morrà". Una delle fate buone, pur non potendo annullare l'incantesimo, lo mitiga, trasformando la condanna a morte in quella di 100 anni di sonno, da cui la principessa potrà essere svegliata solo dal bacio di un principe. Per impedire che la profezia si compia, il Re bandisce gli arcolai dal suo regno; ma la principessa, all'età di 15 anni, per caso incontra una vecchia che sta tessendo, e il suo fato si compie. La fata buona, sopraggiunta per aiutare la sua figlioccia, fa addormentare insieme alla principessa l'intero castello. Col tempo, il castello incantato si copre di una fitta rete di rovi, tale da impedire a chiunque di penetrarvi. Dopo 100 anni un principe giunge al castello, e miracolosamente i rovi si aprono dinnanzi a lui. Il principe trova la principessa, e se ne innamora a prima vista. Il suo bacio la risveglia.

Nella letteratura:

Galileo Galilei - Trattato di fortificazione

Galileo Galilei ((Pisa, 15 febbraio 1564 – Arcetri, 8 gennaio 1642), che fu uno dei più importanti scienziati (soprattutto nel campo della fisica) insegnò fortificazioni nei primi anni della sua carriera.

Francesco di Giorgio Martini - Trattato di architettura civile e militare

Francesco di Giorgio Martini (Siena, 1439 – Siena, 29 novembre 1501) fu un importante ingegnere militare e architetto. Costruì numerosi palazzi e fortificazioni per il duca di Urbino Federico da Montefeltro; si occupò poi anche di rimodernare le fortificazioni della sua città natale Siena; fu richiesto nella maggior parte delle città italiane (Napoli, Milano e anche nelle Marche) per la sua profonda conoscenza dell'arte militare inerente soprattutto alle fortificazioni. Nell'opera di Francesco di Giorgio hanno un grande rilievo le ricerche relative ai principi innovativi dell'arte fortificatoria detta fortificazione alla moderna, della quale è considerato il fondatore insieme coi fratelli Antonio e Giuliano da Sangallo. 

Nei fumetti:

Joann Sfar e Lewis Trondheim - La fortezza

                   

Nelle canzoni:

Franco Battiato - Fortezza Bastiani

Nel cinema:

Il Signore degli Anelli - Le due torri - Il fosso di Helm

Il Signore degli Anelli - Il Ritorno del Re - Gandalf ride to Minas Tirith

Nei due film, diretti da Peter Jackson, sono presenti numerose opere difensive fortificate. L'intera trilogia del Signore degli Anelli (i cui film sono una trasposizione cinematografica delle opere omonime di J. R. R. Tolkien) racconta la guerra tra le forze del bene e quelle del male, attraverso le battaglie tra i rispettivi eserciti. Particolarmente interessante è nel secondo capitolo (Le due torri) la battaglia al fosso di Helm che mostra l'assedio a una fortezza imponente.

Akira Kurosawa - La Fortezza Nascosta

Nei filmati pubblicitari:

Mitologia

Nelle società arcaiche

Nella guerra di Troia, i greci poterono conquistare 

la città difesa dalle mura solo grazie all'astuzia del Cavallo

Nell'Occidente

Nell'Oriente