Architettura

Monitoraggio strutturale al servizio del restauro

Expin S.r.l è una società nata nel 2010 come spin-off dell’Università di Padova. Opera nel campo dell’applicazione e gestione dei sistemi di diagnostica strutturale e monitoraggio a supporto dell’ingegneria civile e del restauro di edifici storici. Se vuoi avere un contatto esperto clicca qua
Expin S.r.l promuove il trasferimento di tecnologia dal mondo universitario verso il cantiere, diffondendo la buona prassi operativa direttamente sul mercato. La società lavora in Italia e all’estero in special modo a Gerusalemme.

Campi di applicazione del monitoraggio

Expin Srl applica il monitoraggio delle strutture in diverse situazioni:

  • monitoraggio delle reazioni delle strutture durante un sisma;
  • il monitoraggio dei movimenti delle strutture utilizzato come assistenza operativa nei lavori di restauro;
  • monitoraggio della reazione delle strutture come controllo durante i lavori di restauro;

Il monitoraggio avviene tramite diversi tipi di sensori in base alla struttura che si deve monitorare. I sensori inviano i loro dati tramite collegamento WI-FI direttamente alla società ed al direttore dei lavori o al proprietario del bene. Expin S.r.l. può fornire un servizio chiavi in mano. Attraverso uno studio ingegneristico valuta dove applicare i sensori per ottenere risultati più efficaci. Raccoglie e legge i dati del monitoraggio per darne una corretta interpretazione in modo da implementare i progetti di restauro. Ogni istallazione di un sistema di monitoraggio è studiato in base alle necessità dell’edificio, rendendo ogni caso unico a sé.

Il monitoraggio del sisma – il Duomo di Urbino (Pu)

Tre accelerometri per la misurazione del sisma nel Duomo di Urbino (Pu)

Esempio di sistema di monitoraggio delle strutture durante un sisma è presente nel Duomo di Urbino. Il sisma del 2016 lo ha gravemente danneggiato e reso inagibile ed attualmente sono in corso i lavori di restauro. Expin S.r.l. per il progetto di restauro ha eseguito una campagna diagnostica con prove di carico e resistenza sulle strutture anche con eventi dinamici per verificare la caratterizzazione dei materiali. Questa raccolta dati è servita per perfezionarne il progetto e stabilire dove installare i sensori per il monitoraggio. Essi vengono integrati nel restauro della chiesa nascondendoli alla vista. Chiedi un preventivo qua
Il progetto di monitoraggio ha previsto il posizionamento dei sensori in differenti punti; in elevazione in facciata, sul tamburo della cupola, e al livello dell’altare. I sensori, chiamati accellerometri sismici, rilevano le vibrazioni e microtremori sia per vibrazioni indotte dal vento che per vibrazioni indotte dal sisma.

Gli stessi sensori vengono utilizzati durante le operazioni di restauro per monitorare la risposta delle strutture alle sollecitazioni dovute ai lavori. Questo garantisce un controllo costante dell’integrità delle strutture. I sensori rimarranno installati anche dopo la fine dei lavori a tempo indeterminato. A quel punto sarà l’ufficio tecnico della diocesi a raccoglierne i dati per monitorarne le sollecitazioni.

Il monitoraggio come assistenza all’esecuzione dei lavori in cantiere –
Chiesa di San Giovanni Battista (Mn)

Fessurimetro per il monitoraggio del raddrizzamento della facciata della Chiesa di San Giovanni Battista a San Giovanni del Dosso (Mn)

La chiesa di San Giovanni Battista, nel comune di San Giovanni del Dosso in provincia di Mantova è esempio di come il monitoraggio può essere utilizzato come sistema di assistenza attiva ai lavori di restauro. A seguito del sisma del 2012 la facciata della chiesa è andata fuori piombo di circa dieci centimetri. Dopo la realizzazione di un ponteggio di puntellazione, Expin S.r.l. ha installato in punti opportuni della facciata dei fessurimetri gestiti tramite WI-FI. L’operazione di raddrizzamento è consistita nello spingere la facciata tramite martinetti idraulici fino a rimetterla a piombo. Expin S.r.l., tramite la lettura dei dati dei fessurimetri controllava in diretta che il raddrizzamento avvenisse in modo corretto. I sensori registravano la forza di rientro della facciata ed in base a questi dati venivano azionati differentemente i vari martinetti. Infine a lavoro ultimato i fessurimetri sono stati tolti.

Il monitoraggio come controllo durante l’esecuzione dei lavori –
Santa Maria Lacrimosa degli Alemanni (Bo)

Estensimetro elettrico installato sulla catena della volta nella chiesa di Santa Maria Lacrimosa degli Alemanni (Bo)

Il monitoraggio può essere utilizzato come sistema di tutela professionale di progettisti e direttori lavori. Può essere infatti utilizzato come controllo dell’esecuzione dei lavori di restauro, in modo puntuale e per la sola durata dei lavori, come accaduto nella chiesa di Santa Maria Lacrimosa degli Alemanni a Bologna. In questo caso il progettista aveva previsto il consolidamento strutturale delle volte per il miglioramento sismico, tramite lo svuotamento dei rinfianchi e l’installazione di fasce in fibre di carbonio. Il progettista, a scopo tutelativo, voleva verificare che durante i lavori non ci fossero movimenti atipici delle strutture e carichi anomali sui tiranti. A tale scopo Expin S.r.l. ha posizionato appositi sensori, gli estensimetri elettrici, sulle catene in ferro delle volte. Infatti è attraverso la verifica del loro aumento di tensione che si osservano in diretta i movimenti della struttura voltata durante lo svuotamento dei rinfianchi.

Fessurimetro sulla volta della chiesa di Santa Maria Lacrimosa degli Alemanni (Bo)

Con lo stesso tipo di sensori il progettista ha potuto verificare il carico progettuale sui tiranti. Durante l’operazione di tensionamento delle catene era possibile verificarne la misura di tensione misurandone la deformazione.

Contestualmente il posizionamento di fessurimetri ha consentito al progettista di verificare l’insorgenza di cinematismi del quadro fessurativo esistente. Attraverso questa tipologia di monitoraggio i lavori sono stati condotti in tutta sicurezza per le strutture e senza imprevisti per il progettista.

Arch. Paola Bettoni

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