Il Campanile del Duomo di Torino, vulnerabilità e rilievo materico

Da millenni la torre o il campanile, ha rappresentato per ogni società un simbolo di forza, protezione e imponenza. In questo articolo tratteremo lo studio condotto sulla vulnerabilità sismica della torre campanaria del Duomo di Torino impiegando tecniche avanzate di rilievo per l’analisi geometrica, del materico e del degrado della struttura con individuazione delle unità murarie.

Il Campanile del Duomo di Torino, situato a lato della famosa chiesa di San giovanni (importante polo cristiano per la presenza in loco della sacra sindone), sorge in una delle zone più antiche e piene di storia della città di Torino, a pochi passi dall’area latina ed adiacente al Teatro romano dell’antica Augusta Taurinorum.

Il Duomo di Torino è una struttura davvero inconfondibile nel panorama cittadino torinese, in quanto è l’unico esempio ancora visibile dell’arte rinascimentale in città. Il duomo all’esterno si presenta con una facciata rinascimentale in marmo bianco, con tre portoni di cui, quello centrale, principale, sormontata da un timpano e affiancata da due volute. Sul lato sinistro vi è la torre campanaria, detta di Sant’Andrea, di architettura principalmente romanica realizzata verso il 1470 e ulteriormente sopraelevata nel 1720 dall’architetto Filippo Juvarra.

Il campanile è un edificio a pianta quadrata di dimensioni 9,70 m x 9,70 m e con un’altezza di circa 62,50 m. Inizialmente la torre campanaria era alta solo 42,30 m, ed aveva una funzione di torre d’avvistamento. Solo nel XVIII secolo vi fu una sopraelevazione effettuata dall’architetto Filippo Juvarra che verrà compiuta nell’anno 1719. Il progetto iniziale della sopraelevazione comprendeva anche un pinnacolo che in realtà non verrà mai realizzato. Di seguito una immagine del progetto iniziale.

Progetto originario della cella campanaria

Il campanile del duomo di Torino, come spesso capita per tutte le strutture nel tempo, ha subito profonde trasformazioni. Di fatto esso viene costruito nel XV secolo e nasce come una struttura isolata, per poi essere inglobata strutturalmente nel XVII secolo con l’ampliamento del vicino palazzo vecchio.

Immagine ritraente il campanile collegato al palazzo vecchio

Tale modifica resterà fino al XIX secolo, periodo storico in cui verrà demolita l’ala del palazzo vecchio e ripristinata la facciata compromessa del campanile tramite la tecnica del cuci e scuci.

Si nota nella parte inferiore l’intervento, tramite cuci e scuci, di risanamento strutturale della parete del campanile

Vulnerabilità strutturale

Per quanto riguarda lo studio della vulnerabilità strutturale, particolare attenzione si è data alla cella campanaria, per la quale si è avviata una analisi strutturale locale di tipo LV2 in linea con le direttive della “Circolare n. 26/10: linee guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale”, allineate alle nuove Norme tecniche delle costruzioni (D.M. 14 gennaio 2008). Tale scelta nasce dalla necessità di studiare quello che è l’elemento più vulnerabile per la torre campanaria, nonché la cella campanaria, per la quale vi è una alta probabilità di innesco di un cinematismo, dovuto alla geometria di cui essa si compone.

Dall’analisi strutturale è risultato un periodo fondamentale della torre di 2,48 secondi. Mentre per lo studio dei cinematismi locali di collasso della cella sono stati scelti un fattore di struttura q=2,8 e un fattore di confidenza FC=1,24. Lo step successivo è quello di individuare le masse sismiche in gioco.

L’analisi di tipo LV2 sfrutta il teorema cinematico, che viene impiegato con il PLV per valutare l’accelerazione di attivazione del meccanismo di collasso.

Di seguito si riportano delle slide che rappresentano como sono state individuate le masse sismiche e quale nomenclatura si è utilizzata per indicare i 6 meccanismi cinematici di collasso.

Ottenuti i meccanismi si è proceduto a valutare per ognuno l’accelerazione di attivazione del meccanismo che è stata poi rapportata con l’accelerazione al suolo e l’accelerazione in quota, dove il primo si riferisce alle caratteristiche sismiche locali e l’altro comprende anche le caratteristiche strutturali della torre.

Risultati

Dalla analisi tutti i cinematismi presi in considerazione superano l’analisi cinematica lineare affrontata nella valutazione LV2 con un ampio margine di sicurezza. Il meccanismo che risulta più a rischio è il “Meccanismo Rosso Triangolare a 3 masse” in quanto presenta il più elevato rapporto fra accelerazione al suolo e accelerazione di attivazione del meccanismo pari a 0,14.

Livello di rischio dei meccanismi cinematici strutturali

Tale risultato è dovuto sia al fatto che Torino è situata in una zona sismica 4 e dunque a basso rischio sismico e sia al fatto che la struttura della torre è molto solida in quanto costituita da muri perimetrali da 2 metri di spessore.

Il rilievo geometrico, materico, del degrado e delle unità murarie

Il rilievo materico, a sua volta, risulta un passaggio necessario e fondamentale per lo studio dello stato di fatto della struttura.

Il rilievo del degrado insieme al rilievo delle unità murarie, aiutano l’ingegnere strutturale incaricato, a comprendere e modellare al meglio la struttura, non solo nelle fasi iniziali di studio, ma soprattutto per la modellazione avanzata della stessa, tramite l’uso di software di modellazione agli elementi finiti.

Dallo studio del rilievo è risultato un campanile in buone condizioni strutturali, con quadri fessurativi molto contenuti e localizzati, dovuti probabilmente a interventi eseguiti per ricavare un bagno di circa 1 mq, all’ interno delle mura perimetrali del campanile, che hanno portato ad un indebolimento localizzato della struttura.

Il degrado superficiale è molto eterogeneo, ed è composto soprattutto dalla presenza di erosione e da patine superficiali biologiche. La forte eterogeneità è dovuta a interventi di restauro effettuati nel tempo che hanno portato alla sostituzione di alcuni elementi lapidei tramite l’utilizzo della tecnica del cuci e scuci.

Di seguito è possibile consultare a titolo di esempio alcune delle 17 tavole estratte, presenti nella tesi in formato jpeg: