Consolidamento provvisionale di edifici storici in muratura in zona sismica : metodologie di presidio a confronto

As a Volunteer with the Italian Fire Service, I was deploied to Aquila and the surrounding territories following the devastating earthquake of April 2009. Following this experience, I focused my attention onto the temporary structural supports used by the Fire Service Teams which can only be described as masterpieces of engineering. I decided to take a closer look at these constructions and their sizing, examining the state of the art and highlighting the various temporary systems adopted. My thesis then analyzes the dynamic behavior of some types of construction; even though these projects were designed as temporary systems, on occasion they are left in position for prolonged periods of time and may be subjected to further horizontal movement from subsequent earthquakes. In particular, these systems must resist the seismic aftershocks which follow the initial emergency interventions and must guarantee the safety of the rescue teams operating in the cities and in the damaged dwellings. The thesis then continues with the comparison between different types of structures to identify which system is the best and most reliable, in relation to the state of the building. Systems that exploited different materials were examined: wooden beams and polyester strips. These structures are described in reference to their use on a building which was extensively damaged by the 2009 earthquake: the church of Santa Maria degli Angeli, in the city of Aquila. Another problem analyzed was the feasibility of using these structures on historical buildings, in an attempt to understand whether a provisional intervention could actually lead to further damage to the building or whether it will protect it for the future. In the event of subsequent earthquakes, the support beams will contribute to dissipating the energy into the ground but will also generate localized high stress levels where the support element rests against the wall. Finally, an investigation is made as to whether the type of structure employed can be suitable in the operation of the successive reconstruction phase.

Dopo l’esperienza fatta presso l’Aquila e i territori colpiti dal sisma d’Aprile 2009, grazie al Corpo Nazionale Vigili del Fuoco di cui faccio parte come Vigile Volontario, la mia attenzione si è soffermata sulle opere provvisionali eseguite dalle squadre dei Vigili del fuoco che molto spesso sembrano veri e propri capolavori di ingegneria. Ho quindi voluto analizzare più a fondo l’utilizzo di questi presidi ed il loro dimensionamento, iniziando da una valutazione sullo stato dell’arte circa i diversi sistemi provvisionali possibili. Nella tesi si analizza dapprima il comportamento dinamico di alcune tipologie di presidio poiché queste opere anche se progettate come sistemi provvisionali, alcune volte persistono nel tempo e sono soggette ad ulteriori carichi orizzontali dovuti a successivi terremoti. In particolare, questi sistemi devono resistere allo sciame sismico successivo all’evento principale e devono garantire la sicurezza delle squadre di soccorso che operano nella città e nelle abitazioni danneggiate. In seguito vengono poi svolti alcuni confronti tra differenti tipologie di presidi per poter valutare quale sistema sembra essere il migliore e più affidabile, principalmente in funzione del dissesto dell’edificio. Sono stati considerati sistemi realizzati con diversi materiali: puntelli lignei e fasce in poliestere. Questi presidi vengono contestualizzati su un edificio realmente danneggiato dal sisma del 2009, situato nel Comune dell’Aquila: si tratta della Chiesa di Santa Maria degli Angeli. Un altro problema analizzato è poi l’effettiva realizzabilità di questi presidi su edifici storici: si vuole infatti chiarire se l’opera provvisionale potrà causare un ulteriore danneggiamento dell’edificio oppure se garantirà la sua conservazione nel tempo. Infatti, in caso di scosse sismiche successive, il puntellamento aiuterà a scaricare i carichi a terra ma genererà anche sforzi concentrati sui punti di appoggio dell’elemento sulla muratura. Si valuta inoltre se la tipologia adottata può essere adatta o meno ad una ricostruzione o riparazione successiva dell’opera.