Valutazione strutturale della Chiesa di S. Quirino

L’indagine strutturale ha previsto una fase globale e più analisi locali; per l’analisi globale è stata predisposta una modellazione ad elementi finiti, possibile per la sufficiente regolarità della struttura, isolata dalle costruzioni vicine e sufficientemente connessa nei suoi componenti; le analisi locali consistono nelle verifiche a ribaltamento della facciata, delle pareti laterali e della zona absidale; sono state effettuale infine varie verifiche puntuali su specifici componenti della costruzione.

La conoscenza del manufatto, per il quale lo scrivente ha effettuato valutazioni sufficientemente estese e con vari metodi, sia sommari che a superiore livello di accuratezza, a seguito degli eventi sismici che si sono manifestati negli ultimi 20 anni, è adeguata per potere procedere ora con una analisi più approfondita, che può avvalersi, come elemento di riscontro e validazione, di quanto eseguito negli anni precedenti.

E’ previsto un prevalente impiego di elementi plate a 4 nodi, con rigidezza nel piano e fuori piano, per la modellazione delle pareti, dei pilastri, degli archi e delle volte; ne sono stati previsti i differenti spessori in coerenza al rilievo geometrico; sono stati inseriti 3 materiali murari con diverse caratteristiche meccaniche: il materiale prevalente con le caratteristiche più opportune per la muratura presente derivate dalla circolare n°617, un materiale a caratteristiche ridotte per le parti delle volte in semplice accostamento alle murature d’ambito, un materiale di caratteristiche meccaniche superiori per le volte già consolidate con cappette armate in calce.
Sono stati utilizzati elementi beam oltre che per le travi lignee di copertura, anche per le costole delle volte, disposte in modo da raccogliere le azioni delle vele e di trasmetterle all’ imposta delle unghie; il materiale attribuito ai beam delle costole è la stessa muratura prevista per i plate delle volte; anche le colonnine della cripta sono modellate con tali elementi. Le catene metalliche degli archi murari sono modellate con elementi truss in acciaio.
Per l’analisi dinamica lineare è stato utilizzato lo spettro elastico previsto per Correggio, in una struttura di classe III, ridotto con fattore di struttura q=2.
L’utilizzo di tale metodo di analisi ha inteso riconoscere il comportamento globale della struttura, in termini di sollecitazioni e spostamenti sulle murature, quando fosse sottoposta alle azioni previste dalla normativa: azione sismica/2, carichi permanenti completi ed i modesti carichi variabili parzializzati all’80%.

I risultati numerici dell’analisi globale non vengono tanto considerati come valori per i quali eseguire verifiche di compatibilità, quanto per individuare le zone maggiormente gravate, per le quali riconoscere la presenza di un coerente danneggiamento e quadro fessurativo; tale analisi ha ricercato valori di validazione ai modi di vibrare, con l’effettuazione di diffuse prove vibrazionali strumentali, che hanno restituito valori in ottima coerenza con quelli calcolati e restituiti dal modello ad elementi finiti.

L’analisi dei modi di vibrare evidenzia modi di vibrare ben definiti secondo gli assi principali della costruzione e l’assenza di modi rotazionali significativi.

Somma delle reazioni vincolari alla base per la combinazione di carico sismica più gravosa:
Load      Fx (tonf)    Fy (tonf)   Fz (tonf)
gLCB7   1058.35    1217.65    7879.59

Rapporto tra il tagliante medio attivato nella struttura ed il peso sismico della stessa:
(1058.35² + 1217.65²)½ / 7879.59 = 0.2.
Tale valore di tagliante medio, associabile alla condizione di SLV per il fabbricato, potrà poi essere confrontato con la soglia di comportamento non lineare globale, determinata con l’analisi statica non lineare.

Le componenti del tagliante secondo X ed Y permettono di individuare la direzione dell’azione del sisma rispetto alla direzione N-S è: atan(1217/1058) = 49°

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