La sicurezza strutturale delle costruzioni costituisce una necessità imprescindibile per qualsiasi società e su questo aspetto non è in nessun modo possibile abbassare i livelli di attenzione e controllo. Tuttavia, le costruzioni sono intrinsecamente esposte ad una varietà di fattori che possono comprometterne l’integrità e la funzionalità. Eventi naturali, come terremoti, inondazioni e frane, così come incidenti e errori di origine antropica, possono innescare una serie di conseguenze, tra cui danni strutturali, interruzioni dei servizi essenziali, perdite economiche e, nella peggiore delle ipotesi, anche perdite di vite umane.
In questo contesto si inserisce il progetto di ricerca sviluppato dall’Università di Camerino, Spoke 6 di Vitality in collaborazione con l’affiliato Meccano che affronta il affronta il tema della sicurezza strutturale delle costruzioni con un approccio molto ampio, partendo dalla complessa gestione delle incertezze nelle azioni naturali e antropiche, passando per le più avanzate metodologie per la previsione del comportamento delle costruzioni, sia in condizioni operazionali che di sollecitazione estrema, integrando i modelli con le misure dal vero.
Utilizzando i più avanzati strumenti del monitoraggio strutturale disponibili, resi sempre più accessibili dallo sviluppo tecnologico, diventa possibile avere costantemente sotto controllo, con elevata accuratezza, lo stato di salute delle costruzioni, indentificando in tempo reale eventuali problemi, richiedendo così interventi solo quando effettivamente necessario, con notevoli vantaggi nell’utilizzo delle risorse disponibili, spesso limitate.
Di fronte a queste sfide, il progetto ha puntato su quattro pilastri fondamentali:
- Metodologie razionali ed efficaci: per gestire adeguatamente i pericoli naturali e antropici nella progettazione e nella valutazione della sicurezza degli edifici.
- Strumenti di simulazione numerica: per prevedere la risposta strutturale di qualsiasi costruzione, dai moderni edifici ingegnerizzati al patrimonio architettonico storico e monumentale.
- Procedure sperimentali di monitoraggio strutturale: per convalidare e/o affinare i modelli utilizzati per le simulazioni numeriche, nonché per la valutazione dello stato di salute delle costruzioni.
- Un manuale pratico: per tradurre tutte queste conoscenze in linee guida chiare per professionisti e comunità, promuovendo la costruzione di edifici più sicuri e resilienti.
Dal modello teorico alla realtà pratica: i risultati del progetto
Il progetto di ricerca ha visto inizialmente una profonda revisione delle metodologie per la previsione delle azioni naturali e antropiche sulle costruzioni, approfondendo approcci probabilistici dipendenti dal tempo.
Parallelamente, è stata condotta una vasta mappatura dello stato dell’arte nella modellazione e analisi strutturale, esaminando le tecniche più efficaci in funzione dell’applicazione richiesta e della tipologia strutturale: dal calcestruzzo armato e muratura, che costituiscono la più ampia fetta del patrimonio italiano, all’acciaio e alle strutture con isolamento alla base, considerate all’avanguardia per le loro elevate prestazioni strutturali.
Un focus cruciale è stato dedicato all’analisi delle tecniche e strumentazioni disponibili per il monitoraggio strutturale e degli algoritmi per l’interpretazione dei dati del monitoraggio al fine di raggiungere nel modo più efficace l’integrazione tra modello numerico e misura dal vero, consentendo un flusso continuo di informazioni che affina il modello da un lato e identifica precocemente i danni dall’altro.
Un impatto tangibile sul territorio
Le ricadute del progetto di ricerca vanno ben oltre i confini locali, pur avendo un impatto significativo sul territorio dell’Università degli Studi di Camerino. I casi studio oggetto delle indagini applicative, infatti, sono tutti situati in quest’area, permettendo in questo modo uno strettissimo rapporto tra didattica, ricerca sul campo e trasferimento tecnologico, a favore delle realtà territoriali impegnate nella sicurezza delle costruzioni.
Un esempio emblematico è il Palazzo Ducale di Camerino, un edificio storico di oltre sei secoli, danneggiato dai terremoti del Centro Italia nel 2016 e rimasto inagibile. Questo palazzo, sebbene involontariamente, è diventato un prezioso laboratorio per lo studio del comportamento strutturale delle costruzioni storiche all’azione del sisma. In particolare, il progetto ha rivolto la propria attenzione allo studio di metodologie per correlare le misure del monitoraggio strutturale statico e dinamico con le previsioni dei modelli numerici in un contesto molto complesso, data la natura stessa del Palazzo Ducale, per via delle sue dimensioni, delle numerose stratificazioni di diverse soluzioni costruttive e modifiche succedutesi nei secoli.
I risultati ottenuti, trasferibili ad altre situazioni simili nel territorio, e non solo, hanno permesso di comprendere problemi e fornire indicazioni per i successivi lavori di ripristino prossimi ad essere avvitati e, soprattutto, hanno dimostrato come l’integrazione tra simulazioni numeriche avanzate e monitoraggio strutturale in tempo reale sia la chiave per affrontare il tema della sicurezza strutturale degli edifici e delle costruzioni in generale.
Immagini fornite da Spoke 6 Unicam
