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Renata Picone » 10.Materiali e tecniche innovative nel restauro architettonico


Tecniche innovative nel restauro architettonico

L’impiego di nuove tecnologie può trovare applicazione negli interventi volti al consolidamento dei manufatti oggetto di restauro e alla conservazione dei materiali storici.
L’odierno panorama della prassi operativa oscilla tra una incondizionata fiducia nelle tecniche innovative – spesso dannose rispetto alla compatibilità tra vecchie e nuove strutture e non sufficientemente sperimentate e collaudate – e un’acritica applicazione di procedure “tradizionali”, spesso deludenti rispetto all’insopprimibile istanza della sicurezza e della distinguibilità degli interventi.

Nell’immagine si illustra una breve casistica di interventi che conciliano l’innovatività di materiali e tecniche con i requisiti di sperimentazione e profonda conoscenza della preesistenza che sono necessari per un intervento culturalmente e tecnicamente consapevole.

Il campanile di Serra San Quirico (AN) consolidato con l’utilizzo di materiali compositi

Il campanile di Serra San Quirico (AN) consolidato con l'utilizzo di materiali compositi


Compatibilità e sperimentazione

La necessità della sperimentazione di tecniche e materiali prima dell’impiego nel restauro architettonico

Il ricorso a materiali e tecniche innovative deve tenere conto dell’esigenza primaria della trasmissibilità del bene architettonico alle generazioni future nella sua integrità materiale.

Pertanto andranno attentamente valutati gli effetti di tali tecniche o materiali al fine di evitare danni irreversibili ai manufatti.
In figura 1: nel restauro del teatro di Eraclea Minoa è stata inserita una copertura in plexiglass che ha prodotto, nel tempo, danni agli elementi lapidei.

In figura 2: nel restauro della facciata di San Michele a Pavia sono stati utilizzati i fluosilicati che hanno prodotto nel tempo danni irreversibili agli elementi decorativi.

Fig. 1

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 2


I materiali compositi: esempi di utilizzo

L’intervento al campanile di Santa Lucia a Serra San Quirico (AN)
Il campanile, alto 32 m e risalente al XV secolo, è stato oggetto di un intervento di miglioramento sismico.

In particolare, è stato inserito nel vano interno del campanile, in aderenza alle murature, un traliccio in fibre di carbonio (FRP), caratterizzate da notevole resistenza a trazione, in grado di assicurare un incremento della resistenza sismica complessiva.
Tale intervento ha evitato la rimozione dei solai in legno esistenti.

Il campanile di S. Lucia. Sezioni di progetto con il rinforzo in FRP

Il campanile di S. Lucia. Sezioni di progetto con il rinforzo in FRP


I materiali compositi: esempi di utilizzo II

Il campanile di S. Lucia. Modello di calcolo FEM e sezione

Il campanile di S. Lucia. Modello di calcolo FEM e sezione


I materiali compositi: esempi di utilizzo III

Dettagli del rinforzo in corrispondenza degli impalcati lignei

Dettagli del rinforzo in corrispondenza degli impalcati lignei

Dettaglio delle lamine in carbonio e dei collegamenti in fondazione

Dettaglio delle lamine in carbonio e dei collegamenti in fondazione


Tecniche innovative: il sistema “base isolation”

Il sistema “base isolation” è costituito da dissipatori posti alla base dell’edificio che hanno lo scopo di dissipare le onde sismiche in fondazione.

Per tale sistema costruttivo, ampiamente utilizzato nell’ambito delle nuove costruzioni, particolarmente in Giappone e negli USA, sono in corso sperimentazioni per l’applicazione sul patrimonio architettonico, estremamente vulnerabile alle azioni sismiche.


Altre tecniche innovative

Esempi di dissipatori

Esempi di dissipatori

Esempi di dissipatori

Esempi di dissipatori


Altre tecniche innovative II

I dissipatori utilizzati nel sistema di fondazioni di un nuovo edificio in cemento armato

I dissipatori utilizzati nel sistema di fondazioni di un nuovo edificio in cemento armato

I dissipatori utilizzati nel sistema di fondazioni di un nuovo edificio in cemento armato

I dissipatori utilizzati nel sistema di fondazioni di un nuovo edificio in cemento armato


Altre tecniche innovative III

Il restauro del cassettonato ligneo della Chiesa di San Gregorio Armeno a Napoli

Il cassettonato barocco, costituito da una struttura di 11×41 m ha subìto un attacco di insetti xylophagi che ne hanno compromesso la capacità portante.
L’ intervento, pertanto, ha inteso restituire capacità portante alla struttura, attraverso il fissaggio sul tavolato di tozzetti di legno con resina bicomponente appositamente elaborata; tali tozzetti sono stati ancorati a supporti di sospensione in acciaio inox, collegati ad una orditura di profili zincati. Infine, tale traliccio, con vincoli completamente reversibili, è stato sospeso alle capriate preesistenti in cemento armato.

Napoli, complesso religioso di San Gregorio Armeno, 2004

Napoli, complesso religioso di San Gregorio Armeno, 2004

L’intradosso del cassettonato ligneo

L'intradosso del cassettonato ligneo


Altre tecniche innovative IV

Nel sottotetto, sull’estradosso del cassettonato, è stato infine inserito un sistema automatizzato di irrorazione che consente cicli manutentivi per prevenire attacchi biotici alla struttura.

L’estradosso del cassettonato ligneo, 2004

L'estradosso del cassettonato ligneo, 2004

Il sistema di ancoraggio del cassettonato ligneo, 2004

Il sistema di ancoraggio del cassettonato ligneo, 2004


Altre tecniche innovative V

Il consolidamento dei pilastri e della cupola del duomo di Pavia

L’intervento si è reso necessario per problemi di schiacciamento che hanno caratterizzato i pilastri che sostengono il tamburo e la cupola a doppia calotta.

In particolare, si è provveduto ad una cerchiatura del tamburo e della base della cupola, sia all’esterno della prima che della seconda calotta.

Si è inoltre intervenuto sui pilastri con una preliminare cerchiatura esterna in trefoli di acciaio.

Pavia, cupola del Duomo, 2005

Pavia, cupola del Duomo, 2005

Sezione della cupola con individuazione delle cerchiature

Sezione della cupola con individuazione delle cerchiature


Altre tecniche innovative VI

Le ricerche e le analisi condotte sui pilastri hanno evidenziato una disomogenea distribuzione dei carichi.
Si è resa necessario, pertanto, l’individuazione di una tecnica di intervento in grado di consentire una più efficace ripartizione degli sforzi nella sezione dei pilastri.

Un pilastro che sostiene la cupola

Un pilastro che sostiene la cupola

Le cerchiature di un pilastro che sostiene la cupola, 2005

Le cerchiature di un pilastro che sostiene la cupola, 2005


Altre tecniche innovative VII

A tale scopo è stato messo a punto un sistema di consolidamento consistente nell’inserimento di barre in acciaio inossidabile con un bulbo espandente in grado di consentire l’ancoraggio nella parte interna dei blocchi lapidei.
Successivamente, attraverso il tensionamento delle barre è stata eseguita una nuova ripartizione dei carichi.

Il progetto del sistema di consolidamento dei pilastri

Il progetto del sistema di consolidamento dei pilastri

Pavia, Duomo. Compressioni verticali in un pilastro che sostiene la cupola

Pavia, Duomo. Compressioni verticali in un pilastro che sostiene la cupola


Altre tecniche innovative VIII

La ripartizione è stata eseguita sotto un continuo controllo delle sollecitazioni, attraverso l’utilizzo di martinetti piatti inseriti all’interno del paramento lapideo dei pilastri.

Il sistema di ancoraggio delle barre all’interno del paramento lapideo, 2005

Il sistema di ancoraggio delle barre all'interno del paramento lapideo, 2005

Il sistema di controllo della distribuzione dei carichi mediante martinetti piatti, 2005

Il sistema di controllo della distribuzione dei carichi mediante martinetti piatti, 2005


Referenze

Per l’intervento al campanile della chiesa di Santa Lucia a Serra San Quirico (AN) e al cassettonato della chiesa di San Gregorio Armeno di Napoli, quando non diversamente specificato, gli schemi grafici e le immagini sono tratti da E. Cosenza, G. Fabbrocino, G. Manfredi, Ingegneria “concorrente” per la salvaguardia dei beni architettonici, storici e archeologici, in Restauro e consolidamento, a cura di A. Aveta, S. Casiello, F. La Regina, R. Picone, Mancosu editore, Roma 2003.

Per l’intervento al duomo di Pavia gli schemi grafici e le immagini, quando non diversamente specificato, sono tratti da G. Macchi, Un metodo innovativo per il consolidamento dei pilastri del duomo di Pavia, in Restauro e consolidamento.

I materiali di supporto della lezione

E. Cosenza, G. Fabbrocino, G. Manfredi, Ingegneria "concorrente" per la salvaguardia dei beni architettonici, storici e archeologici, in Restauro e consolidamento, a cura di A. Aveta, S. Casiello, F. La Regina, R. Picone, Mancosu editore, Roma 2003

G. Macchi, Un metodo innovativo per il consolidamento dei pilastri del duomo di Pavia, in Restauro e consolidamento cit.

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