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Le varie fasi della costruzione della Ghirlandina (secondo R. Salvini, 1966)

La disposizione del Duomo di Modena e della Ghirlandina

rispetto all’antico piano romano della Via Emilia

Analisi delle s ituazioni di degrado

La si tua zion e d i degrado de ll e mu rature del la Ghirla ndi na e la mancan za d i conosce nze a ggi orn ate sul sottosuol o e sul le co ndizi oni di stati cità del la T orre, hanno i ndotto ne l 2006 i l Com une d i Mode na a n omi na re un comitato sci en ti fi co di espe rti per porre rimedi o al probl ema. Il progetto di conservazi one redatto era a rti cola to i n d iversi pu nti :

a) mapp atu ra dei fen omeni di degrado del l e p ietre;

b) an ali si struttura le stati ca e d inami ca del la torre;

c) ricostruzi one strati grafica e anal isi geotecni ca dei terre ni di fonda zion e;

d) va lutazi one dei dati del mon itora ggi o a utoma ti co per l a co mpren sion e d ei movi men ti ai qu ali è sogg etta la torre;

e) proge tto di i nte rventi di restauro e di con troll o al la lu ce del le nuo ve con oscenze acqu isi te. Lesioni sui paramenti lapidei esterni della Ghirlandina che

hanno riscontro in lesioni interne. Nell’immagine in basso a

destra si osserva il distacco di un frammento di roccia.

Le lesioni rilevate, per lo più verticali,

sono presenti soprattutto fra i 30 e i

50 m di quota. Le fratture verticali

nelle zone alte sono ricorrenti nelle

torri (così come ricorrenti ed efficaci

sono gli interventi di cerchiatura) e

sono la conseguenza della naturale

tendenza ad aprirsi delle scatole

murarie, talvolta innescate da

fenomeni traumatici come i terremoti.

Nel caso della Ghirlandina le lesioni

sono maggiormente giustificate dalla

presenza di elementi costruttivi

spingenti, come le scale rampanti nel

fusto centrale, la volta che copre la

cella campanaria e la stessa guglia

piramidale. La muratura oggi più

lesionata è quella sul lato sud, dove si

riscontra la massima pendenza.

Schema del meccanismo

ricorrente che produce lesioni

verticali negli edifici elevati,

riscontrato anche nella

Ghirlandina La fondazione della Ghirlandina è affidata a plinti in

muratura spinti nelle alluvioni altomedievali che, in seguito

al cedimento assoluto del monumento, hanno dislocato per

compressione il piano stradale della Via Emilia romana di 2

m sul lato nord e di 2,30 m sul lato sud

I cedimenti ai quali è andata soggetta la Ghirlandina

nel corso dei secoli appartengono a due tipi

fondamentali:

a) cedimenti assoluti (uniformi)

b) cedimenti differenziali

Ovviamente sono questi ultimi che possono causare

notevoli problemi di staticità (fino al crollo) dal

momento che impartiscono alle strutture dell’opera e

al terreno di fondazione sollecitazioni disuniformi e

anomale che aumentano progressivamente nel

tempo all’aumentare dell’inclinazione.

I cedimenti differenziali sono molto diffusi fra gli

edifici monumentali, in particolare le torri e i

campanili, dato il loro elevato carico unitario.

Le fondazioni della Ghirlandina non sono molto profonde

in quanto si spingono fino a 5 m dal piano campagna,

dei quali 2 m sono però di sprofondamento (cedimento

assoluto). La torre aveva pertanto una fondazione

interrata di poco più di 3 m e poggiava su un terreno già

alterato dall’uomo (il piano romano) anche se ricoperto

da successive alluvioni alto-medievali.

Desta sorpresa il fatto che per una torre di queste

dimensioni costruita in zona alluvionale, caratterizzata

cioè da terreni “deboli” dal punto di vista geotecnico, non

sia stata realizzata una palificata di sottofondazione.

L’avere adottato una fondazione poco profonda,

decisamente inadatta a sostenere un forte carico, ha

così determinato la formazione di dissesti nel terreno

che si sono manifestati sin dalle prime fasi costruttive

con cedimenti differenziali nelle strutture in elevazione

accompagnati da lesioni nelle murature.

I principali cedimenti differenziali subiti dalla Ghirlandina

durante e dopo la sua edificazione, visti rispettivamente da

sud e da ovest: si può notare come i costruttori abbiano

cercato di correggere le inclinazioni della torre durante le

varie fasi di costruzione

La situazione statica della Ghirlandina nei fotopiani realizzati

nel 2006 dai quattro prospetti (da sinistra a destra: est, sud,

ovest, nord)

La costruzione della Torre Ghirlandina, che fu

presumibilmente iniziata nel 1106 e venne

completata nel 1319, ha subito fino al 2010 un

cedimento massimo di 2,30 metri, come si può

dedurre dal riferimento alla quota dell’adiacente

Duomo, completato nel 1184, il quale anche esso

si è notevolmente abbassato, consolidando

maggiormente il sottosuolo del lato sud della Torre

e influenzandone il cedimento, sia differenziale che

totale. Per un peso teorico complessivo della Torre

di 92 MN (≈ 9400 tonnellate), le corrispon-denti

tensioni medie sul terreno risultano di 0,086 MPa.

Nel 2006 l’inclinazione della Torre aveva raggiunto

uno scostamento dalla verticale di 1270 mm,

continuando ad aumentare con un incremento

medio di circa 0,4 mm/anno.

Andamento della progressiva inclinazione della

Ghirlandina (in mm) dalla prima fase della sua

costruzione (sec. XII) fino al 2006

L’andamento piezometrico nel centro urbano di Modena dal 1950 al

1990 mostra un evidente picco negativo a metà degli anni ‘70,

corrispondente ai massimi prelievi di acque di falda per uso industriale.

Grazie all’introduzione di disposizioni volte a limitare i consumi idrici, il

livello freatico è in seguito aumentato fino ad attestarsi su valori prossimi

a quelli degli anni ‘50-60.

Isolinee degli abbassamenti totali (in cm) dovuti a

subsidenza indotta dall’abbassamento del livello

freatico a Modena dal 1950 al 1980

Rischi di crollo

I rischi di crollo per una costruzione eccentrica come la

Ghirlandina non derivano soltanto dal possibile

ribaltamento dell’opera al graduale aumento della sua

inclinazione.

Esiste infatti un altro rischio dovuto al progressivo degrado

delle strutture portanti che potrebbe determinare la rottura

per compressione e il collasso strutturale della Torre,

analogamente a quanto è successo in passato ad altri

monumenti quali, ad esempio: la Torre Civica di Parma

(crollata nel 1606), il Campanile di San Marco a Venezia

(crollato nel 1902) e la Torre Civica di Pavia (crollata nel

1989).

L’analisi strutturale statica e dinamica della torre è

iniziata con un accurato rilievo topografico e

fotogrammetrico che ha permesso di definire con

precisione i diversi andamenti dell’inclinazione del

monumento nelle due direzioni principali di

pendenza (sud e ovest), dovuti, oltre che ai

cedimenti differenziali, ai tentativi di correzione

apportati dai costruttori che hanno conferito alla

Ghirlandina la tipica forma “a banana”, comune

anche alla Torre di Pisa.

La causa fondamentale del dissesto della

Ghirlandina in direzione sud-ovest è comunque

imputabile al peso dell’adiacente cattedrale ed alla

reciproca influenza dei bulbi di pressione dei due

monumenti contigui.

Reciproca influenza dei carichi delle fondazioni

del Duomo e della Ghirlandina con l’impronta

del cedimento massimo (vista da est)

L’azione di contenimento svolta dagli arconi ricostruiti all’inizio

del XX sec. fra Ghirlandina e Duomo dopo le demolizioni di

fine Ottocento. Anche se gli stessi archi presentano delle

lesioni dovute alla compressione della torre, essi continuano a

svolgere un ruolo importante nel rallentare il processo di

avvicinamento reciproco fra i due monumenti.


PAGINE

40

PESO

2.05 MB

AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DESCRIZIONE DISPENSA

Materiale didattico per il corso di Geologia Applicata a cura del Dott. Giovanni Tosatti, all'interno del quale sono discusse alcune considerazioni geotecniche sulla stabilità della Torre della Ghirlandina relativamente agli ultimi interventi di restauro ed in particolare: la conformazione geologica del suolo; i rischi di crollo; il monitoraggio e gli interventi di rinforzo.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze geologiche
SSD:
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Geologia Applicata e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Modena e Reggio Emilia - Unimore o del prof Tosatti Giovanni.

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