Tecniche di consolidamento di volte in cannucciato ed in muratura

L’intervento descritto nel seguito è di piccola entità, ma particolarmente significativo in quanto rientra in una strategia ad ampio respiro delineata da fondazione Cariplo, che l’ha co-finanziato nel bando "Beni culturali a rischio". 

In questo ambito il Comune di Tirano ha predisposto il progetto di “Miglioramento sismico della Biblioteca Arcari di Tirano – MigliorArTi” che costituisce una strategia finalizzata alla riduzione del rischio sismico declinata anche attraverso attività di conoscenza, conservazione, e valorizzazione dei beni culturali. Inoltre, intende sperimentare nella corrente pratica professionale le possibilità di applicazione di modalità operative innovative quali il rilievo laser scanner e la modellazione BIM, in modo da proporre un modello operativo riproducibile ed applicabile anche ai numerosi altri edifici di proprietà del comune di Tirano e nel più ampio contesto provinciale e regionale. Il Palazzo Grana Pievani, con l’annessa l’antica chiesa di San Giacomo, le cui tracce documentarie risalgono rispettivamente al XVII sec ed al XIV sec., è ubicato nel centro storico ed attualmente ospita parte della sede della biblioteca civica.

Il Palazzo Grana Pievani e la chiesa di San Giacomo visti dalla piazzetta

La progettazione dell’intervento di miglioramento sismico di Palazzo Grana Pievani e della chiesa di San Giacomo

La progettazione dell’intervento di miglioramento sismico è stata sviluppata sulla base di un’accurata campagna di indagine e di rilievo laser-scanner che hanno consentito di pervenire alla implementazione di un dettagliato modello BIM dell’edificio. L’elevato livello di conoscenza raggiunto (LC3) ha consentito di effettuare la verifica della vulnerabilità evidenziando le carenze sia in termini di degrado che in termini di inefficacia strutturale.

Le molteplici infiltrazioni meteoriche dovute alla generale carenza di manutenzione della copertura avevano causato estesi fenomeni di degrado dell’orditura primaria e secondaria. Per questo motivo sono stati dettagliatamente progettati ed effettuati interventi di consolidamento, per lo più volti a mantenere in opera le strutture lignee ancora efficienti riducendo il loro livello di sollecitazione mediante affiancamento di tiranti metallici o fettonature lignee. Solo puntualmente ed in caso di perdita irreversibile della sezione si è provveduto, limitatamente all’orditura secondaria, alla sostituzione od integrazione degli elementi.

Inoltre, allo scopo di migliorare la ripartizione delle azioni orizzontali tra le pareti perimetrali, è stato realizzato un piano rigido in copertura mediante posa di un doppio assito incrociato controventato con nastro forato metallico, collegato alle murature perimetrali attraverso una cerchiatura costituita da un cordolo ligneo appositamente realizzato. Il manto di copertura tradizionale in lastre di pietra locale (piode) è stato riposizionato integrando gli elementi deteriorati.

Interventi di consolidamento localizzato della copertura e tavolato di irrigidimento

Il particolare intervento relativo alle volte realizzate con la tecnica del cannucciato

Particolarmente significativo è risultato l’intervento relativo alle volte che coprono le due campate della navata della chiesa di S. Giacomo. Esse sono realizzate mediante la tecnica tradizionale del cannucciato, ovvero una orditura primaria costituita da centine realizzate con tavole in legno grossolanamente squadrate sospese mediante pendini in legno a travi poggianti sulle murature perimetrali della navata.

A’intradosso delle centine sono inchiodati listelli lignei paralleli, leggermente distanziati tra di loro, sui quali è stato steso un intonaco realizzato con malta di calce che si insinua nelle connessioni tra i listelli in modo tale da creare un “guscio” di finitura compatto ma allo stesso tempo leggero. Come usuale all’intradosso delle volte è presente un apparato decorativo costituito da cornici in stucco e medaglioni affrescati.

Dette volte costituiscono elementi strutturali secondari, tuttavia, in caso di azioni sismiche, la loro intrinseca debolezza comporta un rilevante pericolo nei confronti dei fruitori del bene. Inoltre, a causa delle continue infiltrazioni meteoriche dalla copertura che avevano causato il degrado della struttura lignea di sostegno, una porzione del cannucciato risultava visibilmente distaccata. Per ragioni architettoniche l’intervento di consolidamento ha evidentemente potuto essere effettuato solamente dall’estradosso, tenendo conto in particolare della necessità di utilizzare tecniche e materiali che garantissero tre condizioni sostanziali: compatibilità, leggerezza e traspirabilità. L’intervento è stato quindi realizzato con l’utilizzo di sistemi compositi fibrorinforzati.

Il consolidamento mediante l’utilizzo di sistemi compositi fibrorinforzati

È stato necessario innanzitutto effettuare una accurata pulizia dell’estradosso, a mano e per mezzo di aspiratore, in modo tale da eliminare residui che potessero compromettere l’aderenza degli strati successivi. Sono inoltre stati consolidati (mediante affiancamento di fettonature in legno) e solo in piccola parte sostituiti gli elementi delle centine che si presentavano danneggiati e sono stati ripristinati i collegamenti fra gli elementi mancanti o deteriorati. È stato quindi steso un primer consolidante allo scopo di migliorare l’aderenza ed un primo strato di malta strutturale (Kerakoll GeoCalce Multiuso), sopra il quale è stata posizionata, una rete biassiale bilanciata in fibra di basalto alcaliresistente  (Kerakoll Geo Grid 120) avendo cura di ricoprire sia la struttura lignea che l’estradosso della volta. L’intervento è stato completato stendendo un ulteriore strato di malta strutturale (Kerakoll GeoCalce Multiuso) dello spessore di 3 cm. 

I dettagli e i materiali innovativi utilizzati per il consolidamento della volta dell’abside

La volta dell’abside, realizzata in muratura in pietra e malta, costituisce una struttura spingente non adeguatamente contrastata e quindi potenzialmente molto dannosa in caso di sollecitazione sismica; inoltre è stata anch’essa a lungo interessata da infiltrazioni meteoriche che l’hanno danneggiata. Anche in questo caso è stato quindi necessario procedere al consolidamento, operando esclusivamente dall’estradosso ed utilizzando anche in questo caso sistemi compositi fibrorinforzati.

Preliminarmente è stata effettuata la pulizia a secco della superficie estradossale che è stata così resa idonea all’aderenza dei successivi strati consolidanti. Dopo aver steso un primer consolidante il fondo è stato regolarizzato con uno strato di malta strutturale traspirante a granulometria grossa, 0-2,5 mm, (Kerakoll GeoCalce® G Antisismico) di Classe M15 secondo EN 998. Sopra di esso è stata posizionata una rete biassiale bilanciata in fibra di basalto e microfili di acciaio Inox AISI 304 termosaldata (Kerakoll GeoSteel Grid 400).

Inserendo fiocchi di una rete analoga, ma a maglia più sottile, sono stati successivamente realizzati connettori necessari per rendere collaborante la nuova cappa consolidante con la muratura della volta; essi sono stati poi inghisati mediante iniezione di malta fluida (Kerakoll GeoCalce® FL Antisismico). L’estradosso della volta è stato infine completato con uno strato di malta strutturale a granulometria fine, 0-1,4 mm, (Kerakoll GeoCalce® F Antisismico). 

Fasi di intervento sulla volta in cannucciato

Sempre con l’utilizzo di materiali compositi è stato realizzato un cordolo di piccolo spessore sulla sommità delle murature perimetrali della volta, che ha consentito di realizzare un’efficace connessione sommitale delle murature.

Di particolare interesse nell’ambito dell’intervento è risultata la realizzazione della copertura provvisionale in elementi metallici prefabbricati, la quale ha consentito di effettuare le lavorazioni in modo continuo al riparo dagli agenti atmosferici e prevenendo danni sia alla volta in cannucciato ed ai solai lignei del corpo adiacente, che al delicato apparato decorativo sottostante.

I punti di forza della tecnica di'intervento

In conclusione, si può ritenere che la tecnica di intervento applicata garantisce un ottima adattabilità alla forma della struttura, ottime prestazioni meccaniche e nel contempo l’esiguità degli spessori dei rinforzi applicati contiene l’incremento di peso della struttura, che da solo, soprattutto nel caso di volte leggere quali quelle in cannucciato, potrebbe compromettere l’efficacia dell’intervento stesso in termini di risposta sismica dell’impianto strutturale. Inoltre l’intervento si è rivelato di pratica applicazione, non richiedendo competenze di maestranze specializzate e coerente dal punto di vista conservativo garantendo la compatibilità e la traspirabilità dei materiali.

Foppoli Moretta e Associati opera da oltre 25 anni nel settore della diagnostica, del monitoraggio, della verifica della vulnerabilità oltre che della progettazione, della Direzione Lavori e del Coordinamento per la Sicurezza di interventi su edifici esistenti in generale e monumentali in particolare. L’attività svolta ha riguardato edifici monumentali tra i più importanti in Italia, tra i quali il campanile di Giotto a Firenze, i Palazzi di Montecitorio e Farnese a Roma e il ponte di Palladio a Bassano del Grappa, oltre a numerosi edifici danneggiati dai terremoti del 2012 e del 2009 in Emilia ed all'Aquila.

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