INDAGINI DIAGNOSTICHE SULLE STRUTTURE
DELLA CHIESA PARROCCHIALE
DI VILMINORE DI SCALVE (BG) - 2.a FASE
 
 
Prog. STR-2388; Doc. RAT-STR-1860/98
 
 
p.c. Parrocchia di Vilminore di Scalve (BG)
Incarico del 26.05.98, Prot. ISMES n. 3691 del 27.05.98
 
documento di 8 pagine + 16 Tavole
 
 
00
22.10.98
E. Pizzigalli
A. Pulcini
F. Ravasio
R. Menga
Rev
data
redatto
verificato
approvato
Autorizzato all'emissione
UNITÁ EMITTENTE
 

Descrizione delle revisioni

Rev. 00: prima emissione

Lista di distribuzione:

Parrocchia di Vilminore di Scalve (BG)

 
I N D I C E

pag.
0. indice delle tavole
1. PREMESSA 

2. RILIEVO delle strutture del sottotetto 

2.1 Modalità di esecuzione del rilievo e risultati ottenuti

3. RILIEVO vibrazionale delle catene metalliche 

3.1 Modalità di esecuzione del rilievo

3.2 Ubicazione delle catene

3.3 Risultati delle prove

3.4 Conclusioni

 
 
0. indice delle tavole
Tav. X1 : Ubicazione delle catene in prova

Tav. X2 : Caratteristiche geometriche delle catene

Tavv. X3¸ X13 : Oscillogrammi e relative trasformate di Fourier per tutte le catene

Tav X14 : Valori misurati e teorici delle frequenze proprie

Tav. X15 : Valori del tiro

Tav. X16 : Valori teorici delle frequenze proprie in assenza di tiro

 

 
1. PREMESSA
La presente relazione illustra i risultati della seconda fase delle indagini diagnostiche svolte sulle strutture della Chiesa Parrocchiale di Vilminore di Scalve (BG).

Le attività sono consistite in:

  • rilievo delle strutture del sottotetto;
  • prove vibrazionale su catene metalliche.

    • Questa estensione di indagini era stata ritenuta necessaria al termine delle precedenti analisi conoscitive effettuate nei mesi di ottobre-dicembre 1995 e contenute nel rapporto ISMES prog. STR-8685, RAT-STR-19/96, Rev. 00 del 30.01.1996 "Indagini diagnostiche sulle murature del Campanile e della Chiesa Parrocchiale di Vilminore di Scalve". In tale ambito erano stati indicati come meritevoli di attenzione il sottotetto e le catene metalliche. Più precisamente si consigliava di dar corso ad una dettagliata osservazione delle zone di contatto tra le strutture portanti lignee e le murature degli arconi e laterali, dello schema composto dalle due catene ubicate in senso longitudinale nel sottotetto della Chiesa che agganciano la facciata all’estradosso della muratura di uno degli arconi, nonché un’analisi sullo stato tensionale delle catene poste in senso trasversale alla navata principale.

    Le attività sopra descritte sono state effettuate nei mesi di luglio-settembre 1998.
    2. RILIEVO delle strutture del sottotetto
    2.1 Modalità di esecuzione del rilievo e risultati ottenuti
    Il rilievo del sottotetto è stato effettuato osservando le zone di appoggio delle capriate sulle strutture in muratura, le zone di appoggio delle travi longitudinali del tetto sui pilastri in muratura realizzati in prossimità della facciata e gli agganci delle catene longitudinali nella zona di estradosso della muratura dell’arcone poste in prossimità dell’entrata della chiesa (al n. 8 della Tav. X1).

    Le travi inclinate delle capriate scaricano il loro peso in modo puntuale sulla muratura perimetrale della chiesa; la trasmissione di questi carichi concentrati in alcuni casi ha provocato una deformata della muratura e l’innesto di fenomeni fessurativi.

    Per alcune di queste travi il carico è ripartito sulla muratura da tavole in legno di grosso spessore poste in senso orizzontale con l’evidente beneficio di una buona ridistribuzione degli sforzi. Nella maggior parte dei casi però questa situazione è andata deteriorandosi lasciando direttamente la trave a contatto con la muratura. Si consiglia il ripristino dello schema strutturale iniziale anche in funzione dei possibili sovraccarichi da neve. Lungo il lato est in un punto è osservabile una infiltrazione di acqua dovuta al non perfetto posizionamento della copertura che sta provocando il deterioramento delle parti lignee.

    Un secondo aspetto ha riguardato il controllo delle travi orizzontali delle capriate. A prima vista l’impressione è che dette travi appoggino direttamente sull’estradosso delle volte; probabilmente però è solo lo sporco accumulato che fa ipotizzare questo contatto. Si rende perciò necessaria una operazione di pulizia, al termine della quale si potrà o meno confermare la distanza effettiva tra struttura lignea e struttura in muratura, da valutarsi anche in considerazione del possibile sovraccarico legato alla neve.

    L’arcone di copertura posto all’ingresso, nelle zone di contatto con i pilastri in muratura di grosse dimensioni su cui appoggiano le travi longitudinali, non presenta dissesti visibili. Si conviene perciò che al momento non sia necessario apportare a queste strutture alcuna modifica che potrebbe innescare fenomeni di fessurazione o dissesto attualmente assenti.

    Le catene longitudinali ancorate in facciata, come già evidenziato nel precedente rapporto ISMES, non presentano un contrasto tale da garantire sicurezza in caso di movimento verso l’esterno della facciata. Si propone di mettere in opera una trave metallica che corra in aderenza all’arcone (preferibilmente quello situato in corrispondenza della catena trasversale n. 8), estesa per almeno 2.50 metri oltre i due punti di arrivo delle catene longitudinali, che verranno opportunamente rese solidali con detta nuova trave. La trave, così posta a ridosso delle vecchie catene permetterà il collegamento con le stesse senza disattivare la situazione esistente. Per garantire il perfetto contatto fra la faccia della trave e la muratura dell’estradosso dell’arcone si consiglia il riempimento dello spazio con malta antiritiro. Questa operazione dovrebbe garantire una distribuzione degli eventuali carichi su una superficie molto più estesa rispetto a quella interessata dalla soluzione attualmente in atto.

    Il rilievo si conclude senza l’osservazione di altre anomalie che al momento potrebbero essere causa di ulteriori dissesti strutturali.
    3. RILIEVO vibrazionale delle catene metalliche
    3.1 Modalità di esecuzione del rilievo
    La valutazione del tiro delle catene è stata eseguita mediante un’indagine dinamica consistente nella determinazione sperimentale delle prime frequenze proprie di vibrazione delle catene stesse. Come è infatti noto, le frequenze proprie di vibrazione di un corpo prismatico sono funzione delle sue caratteristiche geometriche e fisico-meccaniche, delle caratteristiche dei suoi vincoli e dello stato di tensione in esso esistente.

    Nel caso specifico, si sono indotte nelle catene vibrazioni libere smorzate mediante l’applicazione di una forza impulsiva in mezzaria. Per ogni singola catena si sono eseguiti due tipi di prova, facendola vibrare prima in un piano verticale e successivamente in un piano orizzontale.

    Per la misura delle vibrazioni si è fatto uso di due accelerometri montati con asse di sensibilità nelle due direzioni verticale e orizzontale, installati solitamente in prossimità della mezzaria della catena.

    I segnali provenienti dagli accelerometri venivano opportunamente filtrati, amplificati ed inviati ad un personal computer, che registrava l’andamento nel tempo delle accelerazioni e su di questi effettuava la trasformata di Fourier.
    3.2 Ubicazione delle catene
    L’ubicazione delle catene in prova è riportata nella Tav. X1; in particolare:

  • catene 1 ¸ 3 nel transetto della chiesa;
  • catene 4 ¸ 9 nella navata della chiesa;
  • catene 10 ¸ 11 nel sottotetto in prossimità della facciata.

    • Le caratteristiche geometriche delle catene in prova, che sono tutte a sezione rettangolare, sono state rilevate prima dell’effettuazione dei rilievi dinamici e vengono riportate nella Tav. X2.
    3.3 Risultati delle prove
    I rilievi dinamici, condotti come precedentemente descritto, hanno permesso di determinare le prime frequenze proprie di ciascuna catena. Le Tavv. X3 ¸ X13 riportano per ciascuna catena, un oscillogramma e il relativo modulo della trasformata di Fourier sia per l’eccitazione verticale che per l’eccitazione orizzontale.

    La tabella di Tav. X14 riporta i valori delle prime tre frequenze proprie sperimentali nelle due direzioni orizzontale e verticale per tutte le catene.

    Il tiro agente nelle catene è stato calcolato eseguendo una modellazione numerica delle stesse (introducendo le caratteristiche geometriche misurate) e valutando la sequenza delle frequenze proprie. Le catene sono state modellate con luce unica (eccetto quelle del sottotetto che hanno un vincolo intermedio) e doppio incastro. La tabella di Tav. X15 riporta i risultati ottenuti e la sollecitazione presente, mettendo in conto la sezione nominale della catena.

    La già citata tabella di Tav. X14 riporta anche, per un facile confronto, i valori delle frequenze proprie calcolati in presenza del tiro riportato nella tabella di Tav. X15.

    La tabella di Tav. X16 riporta invece il valore calcolato delle frequenze proprie che le catene avrebbero senza la presenza del tiro.
    3.4 Conclusioni
    Il tiro agente nelle catene è stato calcolato valutando le prime tre frequenze proprie per ciascuna delle due direzioni di prova. Il confronto fra le frequenze proprie misurate e quelle calcolate mostra per le catene del transetto e della navata un’ottima convergenza, mentre per quelle del sottotetto si ha una convergenza più difficoltosa.

    Le catene del transetto (1¸ 3) presentano tiri compresi tra 125 e 180 kN con sollecitazioni nominali comprese tra 68 e 100 N/mm²: la catena 2 presenta i valori più alti. Le catene della navata (4¸ 9) presentano tiri dell’ordine di 200 kN ad eccezione della catena 9 che presenta un valore di 270 kN: le sollecitazioni sono dell’ordine di 90 N/mm² per le catene 4¸ 8 e di 132 N/mm² per la catena 9. Le catene del sottotetto, pur presentando difficoltà interpretative in riferimento alla situazione vincolare, hanno valori del tiro e delle sollecitazioni contenuti e differenti tra di loro (sollecitazione di 33 N/mm² per la catena 10 e di 36 N/mm² per la catena 11).

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    Interventi 1996

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