Come già osservato nei capitoli precedenti gli indici di rischio relativi al comportamento globale della torre campanaria assumono valori bassi. Questo indica che le pareti in muratura tendono a danneggiarsi facilmente a seguito di un evento sismico di media-alta intensità. Appare quindi necessario prevedere degli interventi volti a rinforzare le pareti esistenti per mezzo dell’installazione di una gabbia in acciaio. Questa gabbia ha la funzione di intercettare le possibili lesioni che si possono formare a seguito del sisma e impedire il collasso della struttura mentendo coesa la scatola muraria.
La struttura metallica è costituita da 4 angolari in acciaio disposti sugli angoli del campanile e che si sviluppano per tutta l’altezza della struttura. Questi angolari sono collegati alla muratura per mezzo di tasselli. Ad ogni 3-4 metri verranno installati dei calastrelli collegati alla muratura per mezzo di barre inghisate.
15 Conclusioni
A seguito di analisi storiche, rilievi geometrico-strutturali, e del quadro fessurativo descritti nei capitoli iniziali di questa tesi è stato possibile realizzare uno studio dettagliato del comportamento della chiesa di Santa Maria Assunta a Benabbio in presenza di sisma. Più nello specifico sono stati analizzati i meccanismi di collasso locali della chiesa e del suo campanile; inoltre sono state realizzate delle analisi statiche non lineari e analisi dinamiche modali al fine di valutarne il comportamento globale. Lo studio è stato completato realizzando un’analisi geotecnica delle fondazioni.
Le valutazioni effettuate hanno dimostrato come la chiesa di Santa Maria Assunta presenti varie criticità che dovrebbero essere sanate. E’ stato così individuato che, a seguito di un sisma, si possono attivare tutta una serie di meccanismi di collasso quali: il ribaltamento delle pareti esterne e dei colonnati, il collasso in direzione longitudinale del colonnato e il crollo del timpano. Questi meccanismi possono essere bloccati per mezzo di interventi come: l’installazione ai reni degli archi del colonnato di catene, con diametro pari a 38 mm, per evitare il meccanismo di risposta longitudinale del colonnato; l’installazione di catene sulle navate laterali, del diametro di 22 mm, al fine di bloccare i ribaltamenti delle pareti laterali e dei colonnati in direzione trasversale (fig.15.1); la realizzazione di una cerchiatura sulla navata centrale per bloccare il timpano.
Fig. 15.1 Fotomontaggio dove è possibile osservare la disposizione delle catene
Inoltre dovranno essere installate delle catene di diametro pari a 20 mm sull’arco trionfale e sulla volta a botte, così da assorbire le spinte orizzontali generate da questi
elementi strutturali. Infine le capriate della navata centrale devono essere collegate ai muri portanti per mezzo di lame di acciaio.
Tutti questi interventi determinano un miglioramento dal punto di vista sismico del comportamento locale e globale della struttura; tale miglioramento può essere quantificato dal confronto dell'indice di rischio sismico che nella situazione attuale è pari a 0,20 mentre a seguito degli interventi passa a 0,52. Un ulteriore miglioramento sismico si realizzerebbe solamente intervenendo in maniera molto più pesante sulle colonne che, dalle diverse analisi, risultano gli elementi più deboli della struttura. La realizzazione degli interventi appena elencati comporterebbe una spesa per la sola chiesa attorno ai 96.000 euro.
Per il campanile la situazione è leggermente più complessa: lo studio ha evidenziato che la struttura non crollerebbe a seguito di un meccansimo di collasso attivato dal sisma (gli indici di collasso rilevati in analisi dei soli meccanismi sono infatti maggiori di 1) ma in seguito a un progressivo danneggiamento delle pareti della struttura che diventano così incapaci di sostenere gli elementi sovrastanti. In questo caso si è quindi progettato un intervento di miglioramento volto a creare una gabbia interna alla struttura la cui funzione è intercettare le possibili lesioni che si possono formare a seguito del sisma e impedire il collasso delle pareti, mantenendo così coesa tutta la struttura (fig.15.2).
Fig. 15.2 Esempio di installazione della gabbia in acciaio zincato
Questo intervento si realizza per mezzo dell’installazione di profili angolari in acciaio zincato e di calastrelli collegati alle pareti per mezzo di tasselli inghisati.
Il costo dell’intervento sul solo campanile si aggirerebbe intorno ai 52.000 euro
Dal computo metrico-estimativo riportato in seguito il costo totale degli interventi di miglioramento da realizzare sulla chiesa e campanile si aggirerebbe quindi intorno ai
che la struttura ha una notevole importanza dal punto di vista storico ma anche perché un possibile collasso del campanile o della chiesa causerebbe il danneggiamento di tutte le case abitate a ridosso dell’edificio comportando la possibile perdita di vite umane. In questa tesi, a seguito delle analisi effettuate si sono date indicazioni sulle tipologie e sui costi degli interventi. Per poter progettare gli interventi è necessario condurre delle indagini ancora più dettagliate, realizzando un rilievo delle fondazioni e caratterizzando accuratamente le murature in modo da poter affinare la modellazione e interpretare in maniera più precisa i comportamenti globali della struttura.
LA CHIESA
Tipologia intervento Unità di
misura Prezzo unitario Quantità Prezzo Ponteggio completo con sistema a telaio mq 18 €/mq 1850 € 33.300 Perforazione di piccolo diametro in
muratura di qualsiasi tipo m 37 €/m 60 € 2.220
Fornitura e posa in opera di catene in
acciaio m 120 €/m 150 € 18.000
Collegamento fra le capriate in legno
esistenti e la muratura portante cad 1800 € 6 € 10.800 Preparazione del supporto per
l’applicazione di materiali compositi mq 280 €/mq 65 € 18.200 Fornitura e applicazione di tessuto in fibra
di vetro alcali-resistente mq 210 €/mq 65 € 13.650
Totale € 96.170
IL CAMPANILE
Tipologia intervento Unità di
misura Prezzo unitario Quantità Prezzo Ponteggio completo con sistema a telaio, mq 18 €/mq 250 € 4.500
Smontaggio solai in legno mq 60 €/mq 60 € 3.600
Fornitura e installazione degli angolari e
dei calastrelli kg 5 €/kg 6270 € 31.350
Fornitura e posa in opera di barre
inghisate m 50 €/m 120 € 6.000
Rifacimento dei solai in legno mq 110 €/mq 60 € 6.600
Totale € 52.050
pese tecniche a corpo € 20.000
Imprevisti a corpo € 3.000
ALLEGATO A
Modello della chiesa
Distribuzione A forze in direzione x
Legenda
Situazione iniziale
Situazione in corrispondenza del danneggiamento del primo elemento
Fig A.1 Diagramma della curva a molti gradi di libertà e della corrispondente curva bilineare distr. A
Distribuzione E forze in direzione x
Fig A.3 Diagramma della curva a molti gradi di libertà e della corrispondente curva bilineare distr. E
Distribuzione A forze in direzione y
Fig A.5 Diagramma della curva a molti gradi di libertà e della corrispondente curva bilineare distr. A
Distribuzione E forze in direzione y
Fig A.7 Diagramma della curva a molti gradi di libertà e della corrispondente curva bilineare distr. E
Modello 1 del campanile
Distribuzione A forze in direzione xFig A.9 Diagramma della curva a molti gradi di libertà e della corrispondente curva bilineare distr. A
Distribuzione E forze in direzione x
Fig A.11 Diagramma della curva a molti gradi di libertà e della corrispondente curva bilineare distr. E
Distribuzione A forze in direzione y
Fig A.13 Diagramma della curva a molti gradi di libertà e della corrispondente curva bilineare distr. A
Distribuzione E forze in direzione y
Fig A.15 Diagramma della curva a molti gradi di libertà e della corrispondente curva bilineare distr. E
Modello 2 del campanile
Distribuzione A forze in direzione xLegenda
Fig A.17 Diagramma della curva a molti gradi di libertà e della corrispondente curva bilineare distr. A
Distribuzione E forze in direzione x
Distribuzione A forze in direzione y
Fig A.21 Diagramma della curva a molti gradi di libertà e della corrispondente curva bilineare distr. A
Distribuzione E forze in direzione y
Fig A.23 Diagramma della curva a molti gradi di libertà e della corrispondente curva bilineare distr. E
Bibliografia
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Circolare 2 febbraio 2009, n. 617 - Istruzioni per l’applicazione delle “Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni”- di cui al D.M. 14 Gennaio 2008.
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Ringraziamenti
In conclusione vorrei prima di tutto ringraziare la mia relatrice, la Professoressa Ingegnere Maria Luisa Beconcini per i suoi preziosi consigli e per la pazienza e il tempo dedicatomi durante la stesura di questa tesi.
Vorrei anche ringraziare Don Mario per avermi concesso l’accesso a tutti i locali della chiesa di Santa Maria Assunta e per avermi ospitato durante il periodo dei rilievi; un grazie anche a Massimo Andriano Betti, sindaco di Bagni di Lucca, e Franco Pierotti, figura di spicco di Benabbio, per avermi aiutato a mettermi in contatto con chi di dovere per la ricerca della documentazione cartacea.
Voglio anche ringraziare Bruno Micheletti per la sua disponibilità nel ricercare alcune notizie storiche.
Un particolare ringraziamento lo vorrei dare ai miei colleghi: Margherita Anastasi, Erica Surano ed Emmanuel Castaglino che, facendo parte del gruppo che si occupa dello studio della vulnerabilità sismica di Benabbio, hanno aiutato moltissimo alla stesura di questa tesi.
Grazie a tutti voi.