Valutazione della sicurezza sismica dei beni culturali : la Cattolica di Stilo

In order to deal with the necessity for conservation of cultural heritage and with the specific intention of evaluating the related seismic risk, the Ministry for Cultural Heritage has begun a campaign of control over the most significant historical buildings on the Italian territory, assisted among others by the Department of Architecture, Construction Engineering and Built Environment at the Politecnico di Milano. In this context it was decided to study with the same approach the case of the Cattolica of Stilo, a Byzantine church located in Stilo, in the province of Reggio Calabria. The study was carried out starting from the indications provided by the Ministry’s “Linee guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale” (Guidelines for the assessment and reduction of seismic risk for cultural heritage), with the additional aim at assessing their applicability. The work is structured in a knowledge acquisition process, in determining a confidence factor and in the analysis using a simplified model based on the shear strength of the wall bays. In support of the whole process of knowledge, a three-dimensional model of the building has been developed, which allowed to perform a detailed Finite Element Analysis, giving the possibility of a comparison with the simplified analysis proposed by the Guidelines. This model was indispensable to fill gaps in the knowledge of the building, showing a very high level of reliability in terms of graphics and in the interpretation of the structural behaviour. Analyses and tests were in agreement in showing the possibility of a crisis in shear. The good agreement in the results confirmed also the applicability of the simplified mechanical model proposed by the Linee Guida, for this building typology.. It is important to point out the necessity to evaluate possible local collapse mechanisms, which have been partially identified in the analysis of vibration modes, and possibly the response of the structure in a nonlinear analysis.

Per far fronte alla necessità di conservazione del patrimonio culturale e con la specifica volontà di valutarne il rischio sismico, il Ministero per i Beni Culturali ha iniziato una campagna di controllo sugli edifici storici più significativi presenti sul territorio italiano, aiutato tra gli altri dal Dipartimento di Architettura, Ingegneria delle Costruzioni e Ambiente Costruito del Politecnico di Milano. In questo contesto si è deciso di studiare il caso il caso della Cattolica di Stilo, chiesa bizantina dell’anno mille, sita nel Comune di Stilo, in provincia di Reggio Calabria. Lo studio è stato effettuato a partire dalle indicazioni fornite dalle Linee guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale, con l’ulteriore obiettivo di valutarne l’applicabilità, articolandosi quindi in un percorso conoscitivo, nella determinazione di un fattore di confidenza e nell’analisi tramite un modello semplificato basato sulla resistenza al taglio dei maschi murari. A supporto di tutto il processo della conoscenza, è stato realizzato un modello tridimensionale della costruzione che ha permesso poi una più approfondita analisi agli elementi finiti e alcune verifiche delle azioni, dando inoltre la possibilità di un confronto con l’analisi semplificata proposta dalle Linee Guida. Tale modello è stato strumento indispensabile per colmare le lacune relative alle conoscenze sulla costruzione, dimostrando un livello di attendibilità molto elevato sia in termini grafici che di comportamento strutturale. Analisi e verifiche sono state concordi nel mostrare la possibilità di una crisi per taglio. Inoltre la concordanza nei risultati ha dimostrato l’applicabilità del modello meccanico semplificato proposto dalle Linee Guida, supportata in questo caso anche dall’individuazione, grazie all’analisi modale, dell’esistenza di una risposta globale nella struttura, soggetta a sisma. Si sottolinea comunque come rimangano da valutare da un lato i possibili meccanismi locali, che già parzialmente si individuano nell’analisi dei modi di vibrare, e dall’altro la risposta della struttura in campo non lineare.