Analisi diagnostica e valutazione delle criticità strutturali di edifici monumentali soggetti a sisma

L’articolo presenta un esempio di valutazione della vulnerabilità sismica di un edificio storico monumentale, con lo scopo di evidenziarne le principali criticità in cui, frequentemente, ci si imbatte nella pratica progettuale, durante le fasi di diagnostica e di analisi strutturale legate all’impossibilità di pervenire ad una conoscenza completa della consistenza del manufatto e della sua interazione con i corpi contigui.

museo-archeologico-cidale-friuli-1.JPGSi presentano i risultati di uno studio volto alla valutazione della sicurezza sismica di un edificio monumentale esistente, mettendo in evidenza le peculiarità e le criticità di tale tipologia, che frequentemente si riscontrano nelle fasi di diagnostica e di analisi strutturale. In particolare, viene trattato il caso studio del Museo Archeologico Nazionale di Cividale del Friuli (UD), illustrando le modalità di indagine intraprese per il reperimento delle informazioni necessarie alla definizione della caratteristiche del manufatto (geometriche e dei materiali) e gli accorgimenti adottati in fase di analisi del comportamento strutturale. In particolare è stata sviluppata sia l’analisi dei cinematismi locali (LV2) legati ai meccanismi fuori piano, nell’ipotesi di collegamento inefficace delle pareti ai solai di piano che l’analisi del comportamento globale della struttura (LV3, mediante metodo pushover) facendo diverse ipotesi sull’interazione con i corpi di fabbrica adiacenti. Sono infine fornite alcune indicazioni sulle strategie di intervento, compatibili con la tipologia trattata, che possono essere messe in opera per incrementare le prestazioni sismiche della struttura.


Le principali criticità quando si esegue la valutazione della vulnerabilità sismica di un edificio monumentale

Nell’ambito della conservazione e della tutela dei beni culturali dell’edilizia monumentale storica, è fondamentale intraprendere un adeguato percorso di conoscenza della costruzione esistente, che consenta di individuare la consistenza del manufatto e le caratteristiche degli elementi strutturali, per consentire un’attendibile valutazione della sicurezza sismica e la scelta di efficaci strategie di intervento per il miglioramento delle prestazioni strutturali. È pertanto necessaria una corretta e completa identificazione dell’organismo, riconoscendo anche l’eventuale compresenza di più corpi di fabbrica (complesso architettonico) e l’interazione con i manufatti adiacenti.

Infatti, nel costruito storico italiano, compresi anche gli edifici monumentali, si trovano molto frequentemente strutture in aggregato in cui coesistono diverse e successive stratificazioni e modificazioni (cellule di accrescimento e/o intercluse), in quanto prodotto dell’incessante processo di sviluppo, spesso di iniziativa spontanea, dei centri storici o dei grandi complessi monumentali isolati, quali conventi, monasteri, rocche e castelli, disseminati su gran parte del territorio nazionale.

Tuttavia, raramente sono disponibili elaborati progettuali esaustivi e non sempre vi è la possibilità di eseguire indagini sistematiche di tipo distruttivo o semi-distruttivo, per la sussistenza di vincoli di tutela su manufatti del patrimonio architettonico, per l’entità delle risorse disponibili o per l’effettiva inaccessibilità di alcuni elementi strutturali. Una realistica valutazione dell’effettivo grado di ammorsamento tra corpi adiacenti, così come della qualità del collegamento delle murature con i solai, sono tuttavia imprescindibili per una schematizzazione strutturale coerente con lo stato di fatto. Inoltre, l’analisi del comportamento globale della struttura (mediante metodo pushover) deve tenere conto della possibile interazione con in corpi di fabbrica adiacenti.

Al fine di evidenziare le peculiarità e le criticità che frequentemente vengono riscontrate nelle fasi di diagnostica e di analisi strutturale degli edifici monumentali sopra esposte, affrontando in particolar modo le problematiche tipiche degli aggregati edilizi e connesse alla sussistenza di vincoli di tutela sui manufatti, si vuole qui presentare il caso studio del Museo Archeologico Nazionale di Cividale del Friuli, in Provincia di Udine, condotto nell’ambito del progetto “Verifica della Sicurezza Sismica dei Musei Statali” (convenzione del 30.09.2011 tra il Ministero per i Beni e le Attività Culturali ed Arcus S.p.A.), esponendo i risultati della valutazione della sicurezza strutturale condotta in accordo con i livelli di valutazione LV2 ed LV3 prescritti dalla Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri del 09.02.2011 “Valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale con riferimento alle Norme Tecniche per le Costruzioni di cui al Decreto del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti del 14.01.2008”, di seguito “Direttiva 09.02.2011”.

Per quanto riguarda gli edifici esistenti in muratura, infatti, si prescrive che la valutazione della sicurezza della costruzione deve essere eseguita sia verificando che non si attivino meccanismi di collasso locali (livello LV2 per la valutazione della vulnerabilità sismica associata alla formazione di meccanismi locali, attraverso metodi connessi all’analisi dell’equilibrio limite, e propedeutica all’individuazione degli interventi di presidio finalizzati alla riduzione della vulnerabilità), sia verificando che non venga raggiunto il collasso d’insieme (livello LV3 per la verifica sismica complessiva del manufatto adottando, per tipologie riconducibili ad un comportamento scatolare, un modello di comportamento globale attraverso l’analisi statica non lineare, pushover, dopo aver controllato la non attivazione di meccanismi locali e definiti gli eventuali presidi atti a garantire il comportamento scatolare).

A conclusione dell’articolo, sono fornite alcune indicazioni sulle strategie di intervento, compatibili con la tipologia trattata, che possono essere messe in opera per incrementare le prestazioni sismiche della struttura.

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anidis.jpgArticolo tratto dagli Atti del XVII Convegno ANIDIS 2017 - Pistoia
Si ringrazia l'ANIDIS per la gentile collaborazione. 

 

 


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