Vulnerabilità dei campanili in relazione con il suono delle campane
Si ringrazia del supporto Brevetti Giannattasio, Elettrocampane Giacometti , Carlo Sabbadini Campane, Rubagotti Carlo,
Come agire per la vulnerabilità dei campanili
Vulnerabilità dei campanili: tutte le tipologie di campanile possono subire dissesti strutturali provocati da cedimenti di fondazione, disgregazione e/o collasso dei materiali, deterioramento dei diversi componenti, azioni provocate da agenti esogeni (precipitazioni atmosferiche, vento, ghiaccio), umidità ascendente e discendente.
Anche le forze orizzontali esercitate dalla dinamica delle campane possono causare danneggiamenti. Per fare il corretto restauro dei campanili è importante identificare le seguenti vulnerabilità.
I materiali
In Italia la maggioranza delle incastellature che ospitano le campane sono in ghisa, ferro, legno o anche cemento armato, saldamente ancorate alla struttura della cella campanaria.
Si tratta di un complesso fortemente rigido che trasmette le forze orizzontali e le vibrazioni originate dal moto delle campane all’intera torre, dalla cima alla base. (Articolo sponsorizzato da Elettro Campane Giacometti, se vuoi maggiori info clicca qui)
Ciò comporta una serie di effetti negativi che possono gradualmente compromettere la staticità della torre.
L’intensità delle forze orizzontali dipende dal numero delle campane, dalle loro dimensioni e dalla tipologia di suono.
E’ necessario porre in opera una idonea manutenzione, per riportare le torri in stato di sicurezza compatibile con le oscillazioni sonore dei bronzi.
A seconda del peso e della sagoma (sezione longitudinale) ogni campana emette una nota musicale specifica.
Esistono apposite tabelle (campanometri) che permettono di conoscere il peso del bronzo in funzione della nota emessa e del diametro di bocca.
Per esempio un concerto di 5 campane in Fa3 (sagoma leggera) pesa complessivamente oltre 2 tonnellate (peso riferito ai soli bronzi).
Ogni concerto di campane deve essere proporzionato alla struttura della cella campanaria e del campanile.
Diversi metodi di oscillazione delle campane
Le campane possono oscillare in diversi modi per ottenere suoni veloci o cadenzati. La loro dinamica può essere riassunta nelle seguenti principali tipologie:
– Slancio: campana non contrappesata, perni di rotazione disposti in linea retta all’altezza della corona (maniglie), oscillazioni veloci fino a 135°, forza orizzontale esercitata ≥ 3 volte il peso del sistema (campana + battaglio). (vedi figura 01 – Schema di campana a slancio)
– Battaglio cadente: campana contrappesata, perni di rotazione ribassati disposti in linea retta a circa 1/3 al di sotto della corona, oscillazioni lente fino a 180° (campana a bicchiere), forza orizzontale esercitata ≥ 0,9 volte il peso del sistema (campana + battaglio).
(vedi figura 02 – Schema di campana controbilanciata a battaglio cadente)
– Mezzo slancio: derivazione della tipologia a battaglio cadente, con campana non contrappesata, perni di rotazione ribassati disposti in linea retta a circa 1/3 al di sotto della corona, oscillazioni medie fino a 70°, forza orizzontale esercitata ≥ 1,3 volte il peso del sistema (campana + battaglio).
(vedi figura 03 – Schema di campana a battaglio cadente non contrappesata)
Le tipologie di suono
Tra le tipologie di suono, la modalità a slancio esercita la maggiore forza orizzontale e quindi presenta più elevato rischio di danno alla torre. (Articolo sponsorizzato da Sabbadini Campane, rintocchi armonici, se vuoi maggiori info contatta qui l’azienda)
La forza orizzontale prodotta dalle campane si applica alle strutture della cella campanaria e dell’intera costruzione in una sommatoria di eventi possibili contemporanei.
Le caratteristiche che amplificano la vulnerabilità sono: una o più campane agenti in concordanza di fase lungo la stessa direzione, forze diagonali trasmesse dalle campane laterali.
La torre campanaria
Occorre inoltre tener presente che spesso le torri campanarie sono dotate di dispositivi automatici per il suono delle campane che oscillano per mezzo di un motore collegato con una catena alla ruota della campana stessa. Per avviare e mantenere in suono la campana, il motore trasmette energia che aumenta la forza orizzontale esercitata dalla campana stessa sulle strutture.
Nei casi più gravi della vulnerabilità dei campanili, l’azione di tutte le predette forze agenti determina fessure verticali e/o diagonali nei pilastri della cella campanaria, con serio pericolo di crolli.
In casi estremi, come un evento sismico, la massa delle campane rigidamente ammorsate alla struttura può causare un effetto dirompente sulla muratura della cella campanaria per propagarsi poi all’intero fusto.
In Italia numerosi campanili presentano situazioni di degrado causate anche dalle sollecitazioni determinate dal movimento delle campane.
E’ necessario porre in opera una idonea manutenzione, per riportare le torri in stato di sicurezza compatibile con le oscillazioni sonore dei bronzi.
In pratica, occorre risolvere il problema delle incastellature obsolete, ammorsate rigidamente alla muratura, sovente snella e facilmente lesionabile.
La prevenzione della vulnerabilità dei campanili
(Articolo sponsorizzato da Rubagotti Carlo srl i campanari di Chiari , se vuoi maggiori info clicca qui) Per prima cosa, si consiglia vivamente di far eseguire una diagnosi strutturale dei campanili, a cura di tecnico abilitato. Tale verifica consiste in un iniziale accurato sopralluogo di ogni parte dell’edificio.
Si valuteranno quindi le condizioni del campanile, mediante la redazione di:
– una perizia statico-dinamica, che tenga conto degli effetti del movimento delle campane sulla struttura della torre;
– una perizia sismica, per definire il comportamento dinamico della torre in caso di sisma-tipo.
Evidenziate le patologie della torre, si possono individuare gli interventi di ripristino.
Per quanto riguarda la cella campanaria, e la vulnerabilità dei campanili, è fondamentale eliminare i castelli metallici iperstatici, sostituendoli con incastellature autoportanti, appoggiate su appositi dispositivi ammortizzanti.
Per questo motivo si agisce in modo di dissipare sia le forze prodotte dal moto delle campane, sia le onde sismiche in caso di terremoto (vedi figure 04 e 05 – esempi di campane contrappesate a battaglio cadente installate su castello autoportante dotato di dispositivi antivibranti e dissipativi).
La moderna tecnologia che tutela la vulnerabilità dei campanili, offre diversi modelli di questi sistemi di sostegno antivibranti, che riducono le sollecitazioni prodotte dai bronzi, rispettano l’integrità della muratura e svolgono funzione antisismica.
L’esperienza dell’ultimo decennio ha dimostrato che sono una valida risposta per ridurre la vulnerabilità delle torri campanarie, e la vulnerabilità dei campanili, sia per la sicurezza degli utenti, sia per salvaguardare il patrimonio artistico italiano.
Ing. Michele Cuzzoni
Bibliografia:
Cuzzoni M., Restauro strutturale dei campanili, 2016, Dario Flaccovio Editore
