Interventi “leggeri” per un risultato solido
Il 25 e 27 gennaio 2012 due importanti eventi sismici, con un’intensità massima di magnitudo 5.4, hanno interessato la provincia di Parma. Il Duomo di Colorno, edificio di origine cinquecentesca situato a pochi chilometri dall’epicentro del sisma, ha riportato considerevoli danni che lo hanno reso inagibile.
Il progetto di consolidamento e miglioramento sismico del nostro Studio si è basato su un’esaustiva campagna diagnostica che ha indagato la capacità residua dei principali elementi strutturali. Sono state eseguite indagini soniche, prove penetrometriche sui giunti di malta, analisi chimiche, endoscopie e martinetti piatti, con lo scopo di conoscere le caratteristiche materiche e meccaniche della struttura portante verticale.
Tra gli interventi di consolidamento necessari rientrava il contenimento delle spinte orizzontali delle volte a crociera della navata centrale e l’incatenamento della facciata principale. Tale intervento è stato realizzato collocando una barra in acciaio alla quota di imposta delle volte, al di sopra del cornicione della navata centrale, lungo entrambi i lati della stessa, così da cerchiare l’intera struttura. Il collegamento tra la nuova catena e la muratura storica avviene in corrispondenza della facciata, mediante capochiavi a vista, in corrispondenza di ogni pilastro, mediante piastre solidarizzate alla muratura e manicotti di giunzione, ed in corrispondenza dell’abside.
Il secondo intervento è stato realizzato adottando la tecnica dell’“arco armato”, un sistema “attivo” di consolidamento che permette di ottenere un’efficace azione di ricentramento della curva delle pressioni. La tecnica consiste nella posa di cavi in acciaio, da 12 mm di diametro, appoggiati all’estradosso della volta e ancorati alle pareti d’imposta. Al crescere del tiro applicato al cavo aumenta la compressione tra i conci della volta e, di conseguenza, aumenta la capacità portante sia a carichi verticali, sia a carichi orizzontali sismici.
Negli interventi di consolidamento antisismico è buona norma inserire elementi di controvento capaci di apportare miglioramenti nei confronti delle azioni orizzontali. Grazie all’inserimento di un nuovo doppio assito incrociato che lavora in collaborazione con le capriate lignee storiche (conservate), la copertura si comporta come un diaframma rigido, capace di trasferire i carichi orizzontali e di restituire all’intera struttura un “comportamento scatolare”.
Tenendo conto dell’esigenza di rinforzare la copertura, abbiamo optato per un intervento efficace che ha visto l’impiego di bandelle in acciaio 60×3 millimetri disposte a croce di Sant’Andrea e chiodate al sottostante doppio assito ligneo incrociato, capace di incrementare in modo notevole la rigidezza complessiva della struttura lignea esistente e di controventare l’intera falda.
L’intervento di consolidamento del Duomo di Colorno si è esteso anche alla copertura delle navate laterali mediante l’introduzione di una cappa collaborante in c.a., dello spessore di 4 centimetri, sulla navata laterale destra, e di un doppio assito ligneo incrociato con bandelle in acciaio sulla navata laterale sinistra. La differenza del sistema di consolidamento proposto per le due navate nasceva dalla presenza di due tipologie costruttive diverse: travi in legno per la navata di sinistra e travetti prefabbricati in calcestruzzo per quella di destra, frutto di rifacimenti degli anni ’80.
Infine, per impedire il ribaltamento della muratura dell’abside in caso di sisma, oltre alla sopracitata cerchiatura, è stato introdotto nel sottotetto un sistema di cavi disposti a “doppio ventaglio”, che collegano la cresta muraria absidale alle solide murature dell’arcone trionfale.
Per valutare il miglioramento globale della struttura è stato implementato un modello numerico ad elementi finiti, in cui abbiamo inserito contemporaneamente tutti gli interventi progettati. Il modello consolidato è stato in grado di superare l’accelerazione di picco pari a 3,1 m/s2 prevista dallo spettro di progetto per la località di Colorno, presentando le prime fessurazioni nella volta ad un’accelerazione laterale pari a 3,7 m/s2, con un incremento di carico di prima fessurazione pari al 131% del carico laterale, ottenendo così un significativo miglioramento.
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