Valutazione della vulnerabilità sisimica e proposta di miglioramento strutturale del campanile della Basilica di Santa Maria all'Impruneta

Betti, Michele and Ferracin, Matteo and Vignoli, Andrea (2009) Valutazione della vulnerabilità sisimica e proposta di miglioramento strutturale del campanile della Basilica di Santa Maria all'Impruneta. bollettino ingegneri (n.12 -). pp. 3-11. ISSN 2035-2417

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Abstract

Gli edifici in storici in muratura costituiscono una parte considerevole del patrimonio monumentale italiano, e la loro salvaguardia è un tema che ha rilevanti ricadute sia sociali che economiche sulla collettività. La loro conservazione, o l’eventuale recupero, rappresentano, nonostante i progressi compiuti dalla ricerca sul tema negli ultimi decenni (tanto per quanto riguarda le tecniche di diagnosi che per i metodi di analisi), tuttora una sfida per la moderna ingegneria. L’importanza della materia è stata anche ribadita dal dialogo instauratosi all’interno della comunità scientifica nazionale a seguito della pubblicazione delle nuove normative sismiche [1], e della recente emanazione delle Linee Guida [2]. L’analisi strutturale delle costruzioni storiche in muratura, specie se di carattere monumentale, richiede attenzioni e cautele che esulano dagli approcci di calcolo tradizionalmente disponibili per lo studio delle nuove costruzioni proprio in quanto i modelli ed i metodi di calcolo abitualmente impiegati per gli edifici ordinari non possono essere applicati indiscriminatamente alle strutture storiche. Ad aggiungere incertezza nei riguardi delle modalità di analisi e nella interpretazione del comportamento strutturale va considerato anche il fatto che molto spesso risulta estremamente complesso individuare in modo chiaro l’effettivo schema statico di una fabbrica che è venuta modificandosi nei secoli.Sostanzialmente ogni edificio in muratura, pensando in modo specifico ad edifici a carattere monumentale (chiese, torri medioevali, ecc.), rappresenta un unicum, un oggetto a sé stante caratterizzato da uno specifico percorso fatto di sottrazioni, sostituzioni ed aggiunte che sono venute succedendosi nei secoli. Le precedenti considerazioni fanno comprendere come l’analisi di tali edifici richieda una specifica formazione. Gli ingegneri coinvolti in questi problemi debbono avere non solo una comprensione del percorso storico dell’edificio, ma anche l’abilità necessaria a colmare le inevitabili lacune comunque presenti nel percorso di conoscenza del manufatto. Si consideri infatti, tra i molteplici aspetti, anche le difficoltà connesse alla possibilità di effettuare una esaustiva campagna di prove sperimentali per la caratterizzazione meccanica dei materiali; difficoltà legate sia al valore artistico e culturale del manufatto, che ai costi economici connessi alla loro esecuzione. In sostanza, una specifica educazione, se non addirittura una specifica sensibilità culturale, è richiesta per affrontare, con affidabilità, lo studio ed il recupero delle costruzioni storiche, come peraltro anche suggerito dalle raccomandazioni ICOMOS [3]. In aggiunta occorre evidenziare come la comprensione dello stato attuale di conservazione di un bene monumentale sia un passo estremamente delicato in quanto, fra l’altro, è anche preliminare alla valutazione della sua vulnerabilità in campo sismico. Al quadro di incertezze descritto va aggiunto anche il fatto che la resistenza dei materiali decresce nel tempo a seguito del loro naturale utilizzo. Questa caratteristica, legata al degrado inevitabilmente provocato dai secoli, rende tali strutture particolarmente vulnerabili nei confronti di movimenti impressi, come quelli provocati dalle deformazioni del terreno o dalle azioni sismiche. Nel presente lavoro, considerando le problematiche sopra richiamate, si riassumono alcuni risultati preliminari volti alla valutazione del grado di vulnerabilità sismica di uno specifico edificio monumentale in muratura: il campanile della Basilica dell’Impruneta (FI, si veda fig. 1). La stima del grado di vulnerabilità sismica viene svolta all’interno del quadro normativo definito dalla OPCM. 3274 del 20/03/2003 (con le successive integrazioni) [1] la quale prevede che la verifica di un edificio esistente possa essere condotta in riferimento a quattro possibili metodi di analisi, ossia: l’analisi lineare statica (altrimenti detta modale semplificata), l’analisi lineare dinamica, l’analisi non lineare statica ed infine l’analisi non lineare dinamica. In funzione del tipo di analisi con il quale si intende impostare la verifica (o la progettazione) viene definita l’azione sismica di progetto. Nel seguito le analisi, finalizzate all’individuazione di un primo indice di vulnerabilità dell’edificio, sono state effettuate nell’ambito dei metodi non lineari, pensando specificatamente all’analisi non lineare statica o di pushover. Essa risulta una strumento piuttosto attraente anche in considerazione dei tempi di calcolo (onere computazionale) necessari per svolgere, per contro, una analisi non lineare dinamica completa. Le analisi nel seguito illustrate sono mirate alla valutazione della vulnerabilità sismica. Alla fine del lavoro viene riportata una proposta di miglioramento strutturale della torre. Tale intervento, pur non mirando a riportare la struttura entro i livelli di sicurezza stabiliti dalla norma per le nuove costruzioni (operazione spesso non possibile se non addirittura inappropriata per gli edifici storicomonumentali), è volto ad incrementare le capacità di resistenza della struttura per azioni orizzontali.

Item Type:	Article
Uncontrolled Keywords:	Basilica di Santa Maria dell'Impruneta, salvaguardia sisimica
Subjects:	600 Tecnologia - Scienze applicate > 620 Ingegneria e attivita' affini
Depositing User:	Collegio Ingegneri Toscana
Date Deposited:	08 Jun 2009
Last Modified:	20 May 2010 12:02
URI:	http://eprints.bice.rm.cnr.it/id/eprint/913

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