Rilievo 3D per intervento di rinforzo strutturale di uno storico monastero

Nel corso degli eventi sismici del 2016 la struttura ha subito danni, soprattutto nell'ala ovest, con distacchi murari ben definiti

Il Monastero di San Marco è un complesso che sorge nel cuore del centro storico di Offida, frutto di un lungo processo di trasformazione nel tempo, a partire dal primo insediamento francescano del XIII sec. L’edificio è articolato su tre piani fuori terra, oltre ad un sottotetto ed un piano interrato, di dimensioni di circa di 65,00 m x 46,00 m. Il complesso edilizio si articola attorno ad un chiostro centrale, dal quale si sviluppano quattro lati porticati, voltati a crociera ed affrescati. Le strutture portanti sono realizzate in muratura di mattoni pieni a sacco; le murature di spessore inferiore ai 50 cm sono per lo più realizzate in mattoni pieni di laterizio.

A seguito degli eventi sismici del 24 agosto 2016 e seguenti, si sono riscontrate all’interno del complesso monastico diverse situazioni di danno, in parte riconducibili a vulnerabilità localizzate della struttura muraria, in parte attribuibili invece a specifiche configurazioni plano – altimetriche della fabbrica nel proprio complesso.

Le lesioni più preoccupanti sono presenti in corrispondenza dell’ala sud ovest del monastero dove si evidenziano distacchi ben definiti tra maschi murari ortogonali (cappella interna, coro superiore, laboratorio) e distacchi ben definiti tra solai e pareti (laboratorio piano 1).

Nella volta in foglio dell’aula liturgica vi è la presenza di una lesione passante (mm 10) che interessa tutto lo sviluppo trasversale della stessa. Altre lesioni preoccupanti sono riscontrabili nei contrafforti della cella campanaria. Si riscontrano, in corrispondenza del chiostro, al piano terra lesioni da schiacciamento sui contrafforti del lato ovest e su alcuni pilastri del lato nord. Vi sono inoltre presenti lesioni diffuse su tutto il braccio sud del complesso monastico, nei piani primo e secondo, che sono quelli che ospitano le celle delle monache.

Le sollecitazioni sismiche ricevute dalle strutture portanti si sono trasmesse agli stucchi ed agli affreschi, con conseguente danneggiamenti degli stessi. Sulla volta dell’aula liturgica si rilevano crolli e mancanze diffuse negli stucchi e nelle decorazioni.

Per quanto attiene alle pitture si rilevano lesioni generalizzate sugli affreschi delle lunette e dei rosoni della volta dell’aula liturgica, nonché sulle pitture del coro interno del piano primo.
A seguito dell’evento sismico del 24 agosto 2016 si è proceduto ad eseguire la messa in sicurezza dell’aula liturgica della cappella del monastero, a seguito del distacco e caduta di stucchi dalla volta. L’intervento ha riguardato il posizionamento di ponteggi e la realizzazione di un tavolato sommitale a protezione di eventuali ulteriori distacchi e caduta di materiale dalla volta.

A seguito degli eventi sismici del 26 ottobre 2016 e 30 ottobre 2016 si sono riscontrate lesioni diffuse in corrispondenza della cella campanaria, per cui si è dovuto intervenire nuovamente per procedere ad una cinturazione completa della stessa mediante fasce in poliestere.

Per decidere come intervenire si è fatto ricorso al laser scanner 3D e al drone

Per poter raggiungere una conoscenza di dettaglio del complesso e poter quindi progettare interventi adeguati, è stato eseguito un attento rilievo mediante l’uso di Laser Scanner 3d e drone.

Sono state eseguite indagini georadar per valutare la presenza di strutture nascoste e la profondità del piano di appoggio fondale. Si sono condotte indagini diagnostiche e geologiche al fine della valutazione complessiva in grado di raggiungere la massima conoscenza dell’edificio.

L’uso della strumentazione laser ha consentito di estrarre i dati necessari per ottenere la morfologia esatta del manufatto, visualizzando anche quelle informazioni non facilmente rilevabili ad occhio nudo con gli strumenti tradizionali, e di rilevare i degradi quali lesioni, fenomeni di distacco superficiale, spostamenti, cedimenti, zone con maggiore umidità che hanno riflettività diverse da quelle circostanti aventi lo stesso colore.
Attraverso apposito software si è proceduto alla lavorazione della nuvola di punti ed alla restituzione grafica di piante, prospetti e sezioni.

La mappatura fotografica eseguita in fase di rilievo ha consentito la restituzione di ortofoto ad alta risoluzione, base fondamentale per l’indicazione del quadro fessurativo e dei meccanismi di danno e per la definizione di proposte di intervento.

È seguita la fase di progettazione degli interventi, come di seguito elencati:

• Realizzazione cordolo sommitale in acciaio (a livello copertura) lato nord, sud ed est;
• Eliminazione capriate in acciaio e rinforzo capriate esistenti in legno;
• Irrigidimento solaio di copertura;
• Consolidamento volte al livello 1 e livello 2 mediante FRP
• Consolidamento volta in laterizio aula liturgica mediante FRP;
• Consolidamento volte in cameracanna;
• Realizzazione diaframma irrigidimento solaio sottotetto porzione sud-ovest;
• Consolidamento volte portico lato nord;
• Rifacimento portico lato nord, mediante la sostituzione delle attuali travi spingenti con struttura portante a mezza capriata, al fine di fornire stessa conformità strutturale portico lato sud;
• Realizzazione tirantatura verticale campanile e sostituzione catene in acciaio esistenti;
• Intervento di alleggerimento del carico sulle volte mediante la posa in opera di elementi di sostegno in acciaio di ancoraggio dei muri in falso esistenti;
• Demolizione tramezzature in forati di laterizio dei bagni delle celle e rifacimento delle stesse in cartongesso;
• Sostituzione di architravi ammalorati;
• Interventi di scuci e cuci;
• Sarcitura e stuccatura delle lesioni;
• Inserimento di tirantature metalliche;
• Intervento di ristilatura dei giunti, necessario a migliorare le caratteristiche meccaniche della muratura.
• Interventi di restauro pittorico su affreschi ammalorati a seguito degli eventi sismici.
• Rifacimento impianti nelle zone di intervento.