I rinforzi per il consolidamento e miglioramento sismico della chiesa di san Barnaba a Modena

Angelo Di Tommaso 09/02/2018 3216

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Ricostruita nel 1660 su una precedente chiesa risalente al Mille, la chiesa di san Barnaba fu inizialmente officiata dai Minimi di san Francesco di Paola: l’interno sei-settecentesco ancora oggi visibile con le sue straordinarie opere pittoriche, scultoree e d’arredo, offre allo sguardo un’affascinante visione del più scenografico Barocco estense.

Il progetto di consolidamento e miglioramento sismico realizzato nel 2001 ha visto il susseguirsi di tre stralci fino alla completa realizzazione durante l’anno 2017 (terza fase). Il terremoto del maggio 2012 colse la struttura senza il completamento dei rinforzi all’aula della chiesa e durante l’inizio dei lavori del rinforzo del campanile (seconda fase), per cui apparvero alcuni danni distribuiti in varie parti.

Le fasi di lavoro per il consolidamento e miglioramento sismico della chiesa

La prima fase di lavori eseguita a cura della fondazione Cassa di Risparmio di Modena realizzava infatti alcuni interventi di rinforzo ritenuti preminenti alla chiesa e parti annesse con speciale attenzione rivolto all’impianto decorativo. Tale prima fase realizzò i rinforzi alla sottile volta in laterizio.

La seconda fase a cura del Comune di Modena ha avuto per oggetto il campanile, inglobato nella parte anteriore della navata e si è conclusa nell’autunno 2013.

La terza fase, recentemente eseguita e conclusa (2017), completa l’intervento.

La questione fondamentale è che avendo la prima fase realizzato parzialmente i rinforzi ma soprattutto eseguendo il restauro pittorico e degli stucchi all’aula della chiesa, le lavorazioni di consolidamento a suo tempo previste nel progetto originario non erano più attuabili senza pericolo di danni all’estetica ormai ripristinata. Inoltre dopo ben 13 anni dal primo progetto la normativa si era evoluta, la tecnologia aveva fatto progressi, le condizioni economiche cambiate e i riferimenti della cultura del progetto di consolidamento anch’essi evoluti. I principi strutturali restavano però validi e l’attuazione dell’intervento andava aggiornato.

Pertanto la concezione di rafforzamento scatolare dell’aula della chiesa, che era prevista con incatenamenti interni alle murature, è stata sostituita con fasciature di composito costituito da fibre metalliche ad altissima resistenza e matrice inorganica a base di calce idraulica naturale, applicate in zone esterne all’aula decorata come cinturazioni e inibizione di meccanismi locali di collasso.

Facciata

L’elemento maggiormente vulnerabile, sulla base delle evenienze di tanti recenti terremoti, di studi e ricerche, risultava essere il timpano sovrastante il macro-elemento facciata. Il ribaltamento di esso, spinto verso l’esterno dalle travi di copertura ortogonali ad esso, risultava di alta probabilità. La vulnerabilità per azioni nel proprio piano del macro-elemento facciata era stata considerata sia per cultura del progetto antisismico sia per evidenze verificatesi a seguito del sisma del 1996. Nell’attuale progetto si è provveduto con fasciature esterne di composito a fibre metalliche sotto rappezzo di intonaco.

Pareti laterali dell’aula

Allo scopo di favorire un comportamento scatolare del complesso erano stati progettati incatenamenti all’interno delle pareti laterali dell’aula che però non furono realizzati. Anche questa strategia era in derivazione dalla cultura del progetto di consolidamento antisismico e in conseguenza delle fessurazioni evidenziatesi nel terremoto del 1996. Infatti le lesioni pseudo-verticali sulle pareti laterali con cesura delle decorazioni a stucco erano ascrivibili alla perdita di connessione scatolare fra la parte absidale e la zona di facciata. Questa funzione in terza fase non era più conseguibile con gli incatenamenti interni alla muratura (necessità di perfori con tremori e umidità a ridosso degli stucchi e decorazioni pittoriche) ed è stata realizzata con due fasciature laterali esterne (cinturazione) nei due vani corridoio laterali alla navata, con compositi SRG a fibra metallica, a livello del soffitto delle cappelle laterali e due longheroni metallici a L, interni al vano capriate, sopra le unghie della volta. Trasversalmente i due muri laterali vengono collegati da due coppie di catene metalliche sotto il tirante di capriate, in corrispondenza delle due paraste. 

Volta di copertura dell’aula

La volta a botte di mattoni in foglio e nervature estradossate fu consolidata in prima fase secondo il progetto originario.

Vano sottotetto (sopra estradosso volta)

Il vano è compreso fra due timpani (uno sull’arco trionfale e l’altro sulla zona organo/ingresso). Per essi la vulnerabilità al ribaltamento esterno viene mitigata con fasciature di composito sulla faccia interna e il tetto controventato in falda, in primo e ultimo campo.

Volumi annessi

Sono numerosi i volumi annessi al corpo chiesastico, con svariate vulnerabilità locali a cui vengono dedicati dispositivi inibitori locali. In particolare è stato usato legno lamellare per cordolature e collegamenti nel sottotetto dell’edificio conventuale annesso.

Per gli edifici in muratura, in particolare per quella tipologia specialistica rappresentata dalle chiese e torri campanarie, in questi anni si è consolidata la convinzione che i meccanismi di danno e/o collasso da sisma possono essere studiati con buona approssimazione considerando separatamente le diverse “parti architettoniche” (macro-elementi) e completando la procedura con lo studio delle possibili interazioni fra i macro-elementi. Questo approccio semplifica di molto il complesso problema legato all’articolazione specialistica distributiva dell’edilizia storica e tiene in conto delle evenienze mostratesi in molteplici casi, a seguito di eventi sismici.

Il progetto ha puntato alla valutazione dell’accelerazione spettrale di attivazione dei meccanismi di collasso considerati più probabili in relazione alle accelerazioni localmente attese e alla loro inibizione tramite il rinforzo con materiali compositi.
I principi di calcolo utilizzati sono del tutto coerenti con quelli esposti nel CNR DT 200/2004 R1 2013 e sono, opportunamente adattati ai compositi SRG (Steel Reinforced Grout).
Gli SRG sono di comprovata efficacia come dimostrano le numerose ricerche teorico-sperimentali eseguite in Italia presso vari laboratori universitari su tali prodotti ed essi sono presi in esame a livello ministeriale per la loro qualificazione.

Dopo le tante vicende il progetto è stato completato nel giugno 2017.

I prodotti utilizzati nel consolidamento sono di Kerakoll