Da qualche anno, per il progetto della durabilità delle strutture in calcestruzzo armato, sono disponibili, oltre agli approcci prescrittivi, dei modelli di calcolo basati su approcci prestazionali di tipo probabilistico. Questi approcci si basano su un vero e proprio progetto della durabilità e, modellando gli effetti delle azioni ambientali sulla struttura, consentono di individuare i tempi entro cui questi effetti determineranno il raggiungimento di un determinato stato limite, al quale il progettista associa il termine della vita utile della struttura. Attraverso l’utilizzo di questi modelli è possibile confrontare diverse opzioni di progetto e scegliere quella che costituisce il migliore compromesso tra i diversi requisiti della progettazione (come, ad esempio, quelli strutturali ed economici). Questi modelli, inoltre, sono indispensabili nel caso in cui si ricorra all’uso di nuovi materiali o sistemi di protezione aggiuntivi, per potere quantificare i loro vantaggi in termini di incremento della vita di servizio e di affidabilità. In questa nota si descrivono gli approcci prestazionali oggi disponibili per il progetto della durabilità, facendo riferimento, in particolare, al modello più autorevole che è quello proposto dalla Federazione Internazionale del Calcestruzzo Strutturale (fib).
 

"Si faccia di mattoni grandi ... i quali si murino con quello spinapesce sarà deliberato per chi l'avrà un conducere ... e murisi con gualandrino con tre corde ... " , così sta scritto nel Rapporto dei Provveditori del 24 gennaio 1426. L’obiettivo di questo scritto è quello di studiare la geometria spaziale dell’ammorsamento dei mattoni e la loro configurazione all’interno dello spessore della volta del Duomo di Santa Maria del Fiore a Firenze. "Spinapesce " è la parola che viene utilizzata per descrivere questa particolare posizione dei mattoni, ma raramente la letteratura in proposito accenna alla giacitura tridimensionale dei mattoni e al loro reale allineamento all’interno della geometria della Cupola.
Questo documento vuole fornirne un'ipotesi probabile e plausibile fondata sull’analisi di questa specialissima disposizione tridimensionale dei mattoni e sulla loro reciproca interazione statica. Per verificarne quindi la concretezza attraverso la realizzazione di modelli fisici e virtuali. Queste sono quindi le fondamentali questioni a cui si è cercato di dare una risposta:
- Come sia stato raggiunto l’equilibrio statico della volta in mattoni in fase di costruzione grazie soltanto al reciproco sostegno dei mattoni congiunti tra loro in senso tridimensionale, e senza l’ausilio di armature e in ogni caso prima che le malte, allora a presa molto lenta, avessero potuto fare presa.
- Come posare in opera questi corsi tridimensionali e reciproci di mattoni su un letto di posa troncoconico e quindi tutti orientati rispetto ad un unico centro sull’asse centrale della Cupola, in modo tale da realizzare una volta di rotazione: l’unico tipo di volta che poteva essere costruita senza l’ausilio di armature (come viene chiaramente affermato fin dal testo contemporaneo di LeonBattista Alberti del De re aedificatoria, Lib.III, Cap XIV).
- Come siano stati posti in opera questi mattoni, con l’uso di un particolare strumento, il cosiddetto “Gualandrino”, (una sorta di squadra a tre aste invece che le usuali due), che avrebbe appunto dovuto tenere sotto controllo l’allineamento dei mattoni nelle tre dimensioni dello spazio e non solo nelle due dimensioni del piano.Da questo punto di vista va anche ricordato come tutte le fonti storiche e contemporanee sul capolavoro del Brunelleschi non riferiscono dell’uso di mattoni e tradizionali, ma riferiscono di mattoni insoliti, sicuramente di misure non tradizionali, da lui stesso prescritti e talvolta persino modellati sperimentalmente ritagliando grandi zucche. La loro definizione sembra quindi essere stata così importante da richiedere che lui stesso ne avesse spesso seguito e controllato personalmente le caratteristiche, recandosi anche presso le fornaci. Questa ricerca vuole infine ipotizzare una possibile procedura per costruire strutture voltate in muratura in muratura utilizzando mattoni di tipo non tradizionale ma di tale forma che li renda stabilizzabili in una connessione di equilibrio reciproco, montabili e smontabili a secco. In questo senso l’uso di software per la modellazione parametrica ci permetterà di mettere a punto mattoni adatti alla realizzazione di strutture voltate con forme e geometrie diverse, variando opportunamente l'algoritmo di base.