Indagini strutturali e interventi di rinforzo su edifici storici: il caso della Rocca de’ Terzi di Sissa

Nella Rocca de' Terzi di Sissa, nella Bassa Parmense, dal 2007 ad oggi si sono alternati momenti di studio del complesso a interventi. Grazie ad una progettazione iniziale generale, si sono attuati interventi per lotti ed i cantieri sono stati occasione di approfondimento della conoscenza dell'antica fabbrica.


La Rocca di Sissa, nota anche come Rocca de' Terzi

La Rocca di Sissa, nota anche come Rocca de' Terzi, è ubicata nella bassa parmense, a Sissa. La costruzione dell'edificio iniziò nell'XI secolo e trovò il suo aspetto moderno nell'Ottocento. Grazie ad una oculata programmazione dell’ente proprietario, una progettazione definitiva complessiva iniziale ha guidato diversi lotti di cantieri dal 2007 ad oggi, sfruttando ogni intervento per approfondire la conoscenza del complesso edificato.

Documenti attestano la presenza dell'edificio nell'XI secolo, dalle fonti sappiamo che divenne fortezza all'inizio del Trecento e fu parzialmente distrutto dalla Repubblica di Venezia nel 1424. Nel 1440 la Rocca venne adibita a residenza e si realizzarono importanti modifiche; altre trasformazioni avvennero nel 1551.

Gran parte dell'aspetto attuale della rocca è il risultato di una ristrutturazione settecentesca che realizzò il collegamento dell'antica torre (Torrione) con gli edifici residenziali laterali, sviluppati attorno ad una corte centrale. Nell’ottocento sono state realizzate altre opere poco note e nel corso del XX secolo si sono realizzati pochi interventi puntuali, come le due scale di accesso sul lato nord ed est. Oggi l'edificio è una corte quadrata con una torre centrale al centro del braccio nord.

La rocca presenta una struttura in muratura con malta a base di calce o malta di terra e mattoni cotti. L'edificio ha 3 livelli: il primo e il secondo orizzontamento sono realizzati con volte in mattoni, il terzo livello ha solai lignei o volte in folio ed infine una copertura lignea. Il mastio invece si innalza a raggiungere i 27 m d’altezza. Il primo livello della corte è riempito da un terrapieno e le murature perimetrali sono state rinforzate con una scarpata.

Nel 2008 e nel 2012 la Rocca è stata colpita dai terremoti del Nord Italia ed ha subito dei leggeri danni, in particolare il terremoto dell’Emilia ha portato a dichiarare l’inagibilità dell’edificio e la funzione di Municipio ivi contenuta è stata trasferita.

 

2007-2012: i primi studi finalizzati all'analisi sismica 

Nel 2007 è iniziato lo studio dell'edificio finalizzato all'analisi sismica del complesso. I dati sull'edificio erano molto scarsi. Il rilievo geometrico disponibile era un rilievo longimetrico che già alla prima analisi presentava numerose carenze ed imprecisioni. Non era disponibile alcuna ricerca sui materiali e le tecniche costruttive ed i dettagli e le ricerche storiche archivistiche e bibliografiche si rivelarono inadatte allo scopo.

 

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IMMAGINE 1: Vista esterna della Rocca ed il suo Torrione

 

Vista del cortile della Rocca prima della riapertura

IMMAGINE 2: Vista del cortile della Rocca prima della riapertura

 

Prima campagna di indagini con un'ampia raccolta di dati

Si realizzò quindi la prima campagna di indagini. L’autrice ha realizzato rilievi strutturali dettagliati, concentrandosi in particolare sulla raccolta dei dati materici e sullo stato di conservazione. Date le condizioni di sicurezza di alcune aree e la mancanza di dati esistenti, questa fase conoscitiva dell’edificio si è rivelata particolarmente faticosa. Sono state condotte campagne di rilievi raccogliendo informazioni su ogni parete di ogni ambiente, inclusi pavimento e soffitto: rilievi materici (dati sia strutturali che sulle finiture), degrado e dissesto, particolari costruttivi, tipologie di architravi nonché cenni sulle tecniche costruttive utilizzate ottenuti da rilievo visivo o piccoli saggi sono stati raccolti sui quaderni di campagna.

È stata raccolta e catalogata un'ampia documentazione fotografica, sono state studiate le connessioni tra elementi strutturali e sono state segnalate la presenza di giunti e la loro ampiezza. Dopo la campagna, tutte le strutture orizzontali sono state individuate nella geometria e nel materiale.

Nel 2008 è stato redatto un piano generale per la conservazione e il riuso dell'intero complesso e l’autrice si è occupata degli aspetti strutturali, mentre la progettazione architettonica era in capo all’arch. Carlo Dusi. Sono state avanzate delle ipotesi sui meccanismi di danno in atto e le loro possibili cause. Nello stesso periodo il primo studio storico sui documenti fu condotto dal progettista architettonico e la sua squadra.

 

Pianta del piano terreno della Rocca

IMMAGINE 3: Pianta del piano terreno della Rocca

 

Pianta del piano primo della Rocca con mappatura degli orizzontamenti nel 2008

IMMAGINE 4: Pianta del piano primo della Rocca con mappatura degli orizzontamenti nel 2008

 

Seconda campagna di indagini con monitoraggio continuo delle principali lesioni

Nel 2011-2012 è stata realizzata una seconda campagna di indagini. Sull'edificio è stato installato un monitoraggio continuo delle principali lesioni. Lo scopo della campagna di monitoraggio è stato quello di verificare il movimento della porzione sud-ovest del complesso della Rocca, nell'area circostante la scala di posta e l'eventuale movimento delle volte al primo piano.

 

Piano della diagnostica al primo livello

IMMAGINE 5: Piano della diagnostica al primo livello

 

Lesioni sull’estradosso di una delle volte del secondo orizzontamento

IMMAGINE 6: Lesioni sull’estradosso di una delle volte del secondo orizzontamento

 

Sono stati installati 17 strumenti: 14 fessurimetri, 2 termocoppie, 1 trasduttore di pressione elettrico (piezometro) e un'unità di acquisizione dati UAD che campiona i dati elettrici ogni 8 ore. In 16 mesi di monitoraggio, la strumentazione ha rilevato movimenti, anche se piccoli, che indicano che è in atto un meccanismo all'angolo sud-ovest della Rocca. 

Si può affermare inoltre che la ripetuta serie di eventi sismici nel primo semestre 2012 ha modificato il quadro fessurativo della struttura e gli andamenti delle fessure presenti nella Rocca. Ciò potrebbe essere dovuto a un cambiamento nel comportamento delle strutture a seguito dei terremoti.

Sono state effettuate indagini geotecniche per valutare le caratteristiche del suolo, idrogeologiche, ambientali e gli aspetti geotecnici delle fondazioni della Rocca dei Terzi di Sissa. È stata condotta una campagna di indagini geognostiche che ha comportato l'esecuzione di una perforazione con carotaggio continuo, 2 prove penetrometriche e un rilievo geoelettrico con interpretazione tomografica. Inoltre, per la misura di Vs30 e la determinazione della categoria sismica del sottosuolo, è stata eseguita la prospezione sismica con il metodo MASW.

Si tratta di suoli prevalentemente sabbiosi e limosi. Sulla base dell'indagine sismica effettuata, il valore Vs30 nei suoli interessati dall'intervento in esame è pari a 263 m/sec; pertanto, la categoria di appartenenza del litotipo equivalente è la C, secondo il codice italiano. Inoltre, è stata esclusa la presenza di fossati intorno al castello, come raffigurato in alcune illustrazioni ottocentesche e come si favoleggia nella zona.

Nel 2015 è stato progettato e realizzato il primo intervento sull'edificio che ha interessato la torre. Sono stati eseguiti diversi modelli FEM per studiare il comportamento della parte sul complesso sotto carichi statici e in condizioni sismiche. Il nodo principale della modellazione era la definizione del collegamento tra il torrione e il resto dell'edificio.

Con l'intervento si è sostituita la copertura con una nuova copertura in legno non spingente, preservando il pregiato castello in legno delle campane. Inoltre, le volte della torre sono state rinforzate con frenelli e catene in acciaio.

La presenza del ponteggio durante i lavori ha permesso una migliore conoscenza della muratura della torre. Si sono visti i dettagli delle mensole ed è stata infine studiata la trama della parte esterna superiore della torre di 27 m.

Dopo il primo cantiere, un secondo ha permesso di allestire il museo sulla torre e le visite sono ora organizzate regolarmente.

 

2016-2017: altra campagna e nuovi cantieri

Nel 2016 è iniziata una nuova campagna di studi sul complesso. Sono stati effettuati rilievi laser scanner, rilievi strutturali, prove non distruttive e semi distruttive.

Il rilievo laser scanner è stato svolto dagli architetti di Ianus (Verona,). A seguito del loro lavoro, finalmente è stato disponibile un modello geometrico accurato dell'edificio e che potesse essere una solida base per l'analisi e lo studio della struttura.

L’autrice ha quindi aggiornato i rilievi delle lesioni e definito un piano della diagnostica strutturale. La campagna aveva lo scopo di determinare le caratteristiche principali delle murature, come la tipologia e la tessitura delle murature, i materiali e le tecniche costruttive, le caratteristiche meccaniche delle murature.

I controlli non distruttivi e semi distruttivi sono stati effettuati da ExPin (Padova): sono state eseguite 2 prove con martinetti piatti doppi al fine di ottenere informazioni sulle caratteristiche meccaniche della muratura indagata in termini di modulo elastico e 42 indagini videoendoscopiche volte a definire le caratteristiche strutturali, i materiali e l'eventuale presenza di cavità interne. Le prove sono state eseguite su alcune pareti e tutte le volte.

Dopo la campagna si è acquisita la conoscenza della geometria e di molte caratteristiche fisiche dei materiali della rocca, per cui è stato possibile realizzare l'identificazione strutturale. Purtroppo, la mancanza di informazioni documentarie rende impossibile qualsiasi approfondimento delle ricerche archivistiche e bibliografiche e quindi non è stato ancora possibile definire tutte le fasi costruttive dell'edificio. 

Gli studi non sono ancora volti al termine ed al momento non è ancora possibile assegnare ad ogni parete una fase costruttiva dell'edificio ed attribuire ad ogni tipo di muratura presente le sue caratteristiche strutturali, quali la tessitura, malta, tipo di mattoni, modulo elastico.

Dopo le indagini sopra descritte, è noto che tutte le pareti erano costituite da mattoni laterizi, in differenti formati. Gli allettamenti sono vari: malta di calce e malta di terra si trovano insieme, anche nella stessa parete o nello spessore della stessa porzione di parete. Frequentemente nella parte centrale del muro si trova malta di terra e nella parte esterna è più frequentemente presente malta di calce. In qualche punto sono state rinvenute materiale sciolto, soprattutto nel livello inferiore dove lo spessore del muro è di circa 80 cm.

Nel 2017 sono stati posizionati accelerometri sulla torre per rilevarne il comportamento modale. Gli strumenti erano accelerometri Force Balance Triton di Lunitek. I segnali sono stati elaborati e confrontati con l'analisi FEM condotta per il cantiere 2015 ed i risultati possono essere definiti coincidenti.

 

L'ARTICOLO CONTINUA...

Nel proseguo si parlerà del cantiere aperto nel 2018 e le prospettive degli studi effettuati.


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