Presidi provvisori preventivi per la protezione sismica nella Chiesa di San Frediano (Pisa)

Le Linee Guida dei Beni Culturali ammettono per gli edifici di interesse storico-artistico, al più, interventi di miglioramento sismico con opere a bassissimo impatto. In questo lavoro è stato analizzato il comportamento statico della Chiesa di San Frediano al fine di applicare presidi preventivi antisismici che ne migliorino la sicurezza, consentendone l’utilizzo anche nei periodi ad alto rischio, nel rispetto del principio della conservazione del bene storico-artistico. Inizialmente è stata affrontata la problematica inerente al comportamento statico della chiesa: nonostante il recente restauro, si osservano alcune lesioni di recente apertura. Le analisi strutturali denunciano stati di crisi in corrispondenza della chiave dell’arco di trionfo mostrando che l’equilibrio si ha per stati di tensione superiori a 2 Kg/cm2. Tale stato tensionale raggiunge valori troppo elevati per un materiale come la muratura, soprattutto se tali valori corrispondono a tensioni ortogonali ai giunti. Ciò mette in evidenza la necessità di un’azione di monitoraggio e la possibilità di interventi, anche provvisori, di incatenamento. Successivamente è stato studiato il comportamento sismico del fabbricato, ricercando, attraverso l’analisi modale, il modello più semplice e significativo per tener conto dell’interazione strutturale con i fabbricati circostanti. Tale modello è risultato quello costituito dal corpo principale e dalle cappelle laterali. Sui modelli parziali e totale sono state condotte analisi per individuare la spinta delle arcate e la vulnerabilità della struttura. Dalle analisi si deduce che le parti più vulnerabili della chiesa sono la navata centrale e le arcate che la dividono dalle navate laterali. Sono stati poi analizzati alcuni meccanismi di collasso che riguardano la facciata ed il timpano della chiesa. I meccanismi si producono per azioni sismiche aventi tempo di ritorno superiore a 712 anni. Ipotizzando una possibile configurazione dei presidi preventivi antisismici, ovvero ponendo funi metalliche ad eliminazione delle spinte nelle navate laterali, è stato dunque studiato un diverso modello ed è stato confrontato con quello dello stato attuale per rilevare, attraverso opportuni indicatori, il vantaggio conseguito. Possiamo concludere che, in questo caso, la presenza dei presidi produce un’azione benefica, in quanto, oltre a realizzare l’annullamento della spinta delle volte delle navate laterali che insistono sulle arcate, fa lavorare le volte stesse come diaframma rigido, che vincola le arcate negli spostamenti fuori piano. Si suggeriscono infine, possibili sviluppi di ricerca, a partire dagli argomenti affrontati in questa tesi: individuando le tipologie di chiese più ricorrenti, attraverso analisi di alcuni casi studio con codici di calcolo dedicati, si potrebbero prevedere configurazioni di rinforzo ottimizzate in relazione alla tipologia del fabbricato e la messa a punto di sistemi di aggancio e tesatura da impiegare nella gran parte dei casi. Al termine di questo programma potrebbe essere stilata una serie di procedure, contenuta in un vademecum come quello del programma S.T.O.P. del Corpo dei Vigili del Fuoco, che consentirà la rapida scelta del sistema di rinforzo più idoneo e suggerirà metodi per un facile dimensionamento dei presidi preventivi antisismici, validi per un gran numero di chiese collocate in zone ad alto rischio