Puntellamento di una struttura muraria

Il case study riguarda gli interventi di puntellamento urgente della struttura monumentale muraria (portale) sita presso il Condominio di via degli Orti di Villa Sciarra, in via Fontana Vecchia n. 4/a – 00044 Frascati. L’intervento di puntellamento urgente si è reso necessario a seguito del crollo di una porzione del portale e della conseguente emanazione dell’Ordinanza n. 11 del 07.03.2011, con cui il Sig. Sindaco del Comune di Frascati ha disposto la messa in sicurezza dell’opera.
La modellazione, l’analisi ed il calcolo sono stati realizzati tramite il software di calcolo strutturale agli elementi finiti IperSpace.
Il portale oggetto di puntellamento è fortemente sbilanciato verso monte, a causa dell’erosione che ha subito la sua fondazione. Questa, a sua volta, si può attribuire all’azione esercitata dalle acque piovane che ruscellano sulla via di Fontana Vecchia, oltre che da quelle che scorrono superficialmente sul pendio e sul terreno circostante il portale; la presenza del ruscellamento, poi, è anche comprovata dall’esistenza di un’opera di sbarramento e di canalizzazione posta sul ciglio di via della Fontana Vecchia, che, a sua volta, fa defluire le acque provenienti dal lato monte della strada proprio sul tratto di fondazione che sostiene la porzione di muro crollata.
In ogni caso, anche le porzioni di muratura limitrofe ed adiacenti a quella crollata si trovano in precarie condizioni di equilibrio, così come dimostrano le serie e diffuse lesioni presenti, nonché lo scostamento dalla posizione di verticalità assoluta; tale scostamento è apprezzabile anche con il semplice esame visivo del portale.

Constatata la condizione di precario equilibrio di tutte le murature, la schematizzazione del modello di calcolo è stata ipotizzata nel modo seguente:
– la fondazione del muro è stata schematizzata con vincoli alla Winkler (letto di molle a rigidezze note);
– i nodi di collegamento del muro alla sua fondazione consentono tutte le rotazioni nelle tre direzioni spaziali (Rx, Ry, Rz), mentre le traslazioni sono bloccate su tutti gli assi;
– la struttura reticolare dei puntelli è fondata anch’essa su vincoli alla Winkler;
– sono state poi applicate le forze sismiche e quelle dovute al vento.

In tali condizioni di vincolo, il muro, non appena è sottoposto all’azione orizzontale del vento sugli assi X e Y ed alla forza sismica sui medesimi assi spaziali, tende a ruotare e ad esercitare per inerzia le conseguenti azioni sui vincoli che lo collegano alla struttura di puntellamento. In tal modo, si ritiene di avere adeguatamente modellato la condizione di carico più penalizzante che possa essere applicata alla struttura reticolare di sostegno. Tale modellazione è ovviamente a favore della sicurezza, poiché il setto murario è molto lesionato, ma è pur vero che i suoi vincoli di base posseggono ancora un certo grado di rigidezza per opporsi alle rotazioni. Nel modello di calcolo, invece, le rotazioni sono completamente libere, per cui non sussistono dubbi sul fatto che l’azione del vento e quella sismica (entrambe orizzontali) nell’ipotesi di calcolo generano degli effetti più penalizzanti sulla struttura di puntellamento. Da ciò ne discende che il modello di calcolo risulta essere sovrasollecitato e dunque il calcolo condotto è certamente a vantaggio della sicurezza.