La vulnerabilità sismica degli edifici monumentali. La chiesa normanna di Santa Maria della Valle a Messina

This thesis addresses the theme of the seismic vulnerability of monumental assets, with particular reference to churches. A first review of the indications and recommendation from technical norms and specific guidelines for the assessment of seismic safety is performed. Historical churches have undergone a long history of structural interventions performed for different reasons, which include repairing damage caused by earthquake. These structural modifications influence the seismic response that the church may produce. The objective here is to point out the importance of the history structural modifications. A series of Sicilian churches has been examined pointing out the adjustments and the reasons for which they were performed. The thesis then focuses on the church of Santa Maria della Valle in Messina and examines its seismic behaviour, by determining loads and actions, describing the modelling modalities and the assumptions of computation. Then, the thesis reports the outcomes of the analysis, by describing the collapse mechanisms having been identified and the distribution of the stresses among the various elements of the church. The overall capacity, the return period of the earthquake and resulting nominal life are assessed too. Finally, a comparison is made between the expected response of the church in its original state – i.e. before any modification after its construction – and in its present state.

La presente tesi affronta il tema della vulnerabilità sismica dei beni monumentali, con particolare riguardo alle chiese. Dopo un primo esame delle norme e delle linee guida disponibili, con richiami ai livelli di conoscenza, alla vulnerabilità sismica ed ai meccanismi di collasso, alla valutazione della sicurezza sismica, si passa a descrivere le chiese prese in esame, tutte ricadenti in aree a forte pericolosità sismica della Sicilia. Si procede quindi su una chiesa in particolare, la chiesa di Santa Maria della Valle a Messina, all'analisi del comportamento sismico, determinando i carichi agenti, descrivendo le modalità di modellazione e le ipotesi di calcolo assunte. Successivamente si espongono, commentandoli, i risultati delle analisi condotte, descrivendo i meccanismi di collasso individuati e la distribuzione degli sforzi nei diversi elementi della chiesa; vengono inoltre illustrati la determinazione della capacità globale e del periodo di ritorno relativo al sisma che porterebbe al suo superamento e della conseguente vita nominale. Infine, si effettua un raffronto fra i prevedibili comportamenti della chiesa nel suo stato originario, prima quindi di qualsiasi intervento di modifica dopo l'edificazione, ed in quello attuale.