L’isolamento sismico può essere usato, oltre che in grandi strutture, anche per proteggere dal terremoto singoli oggetti d’arte come una statua, una teca, o una piccola struttura come il Ciborio della Chiesa di Santa Maria Maggiore a Spello (PG). Ma non tutti i dispositivi di isolamento sono adatti.
 

M. Gabriella Castellano, FIP MEC srl
Riccardo Vetturini, INGENIUM srl
Walter Cecchini, INGENIUM srl
 

L’isolamento sismico delle strutture è utilizzato in Italia fino dalla seconda metà degli anni Settanta del secolo scorso, prima in ponti e viadotti e poi negli edifici. Recentemente è sempre più frequente il suo utilizzo anche in edifici esistenti, qualcuno anche monumentale.
Tuttavia, il suo utilizzo per la protezione dei beni artistici è stato finora sporadico. A partire dai terremoti de L’Aquila del 2009, dell’Emilia del 2012, e del Centro Italia del 2016, è aumentata la consapevolezza della vulnerabilità sismica del nostro patrimonio artistico, compreso quello contenuto nei musei, e della necessità di proteggerlo.
Di conseguenza stanno lentamente aumentando gli interventi di isolamento sismico di singole opere d’arte.
Alcuni esempi sono il Busto di Francesco I d’Este scolpito da Gian Lorenzo Bernini ed esposto nella collezione della Galleria Estense nel Palazzo dei Musei di Modena, i pinnacoli della Prospettiva in Corso Giovecca a Ferrara, le colonne del Foro della Pace a Roma oggetto di intervento di anastilosi, alcune opere d'arte esposte nel Museo Nazionale d' Abruzzo a L'Aquila e nel Museo Nazionale Romano presso le Terme di Diocleziano.

Il caso studio presentato in questo articolo è quello del Ciborio della Chiesa di Santa Maria Maggiore a Spello (PG).

Per l’isolamento sismico di oggetti o strutture di piccola massa non sono quasi mai adatti gli isolatori elastomerici, perché per raggiungere valori elevati del periodo servirebbe un valore troppo basso di rigidezza orizzontale, non fattibile.
Il sistema di isolamento più adatto in questi casi è solitamente quello basato su dispositivi a scorrimento a superficie curva, adattati a questa applicazione.
Con tale sistema di isolamento, basato sul principio di funzionamento di un pendolo semplice e denominato ISOLArt® Pendulum, il periodo non dipende dalla massa, ma solo dal raggio di curvatura e dal coefficiente di attrito.
 

Il Ciborio dell’Altare Maggiore della Chiesa di Santa Maria Maggiore a Spello è un complesso scultoreo in pietra del XVI secolo.
I terremoti che si sono susseguiti in Umbria dal 1997 al 2016-2017 hanno evidenziato le criticità strutturali del complesso, portando così alla scelta di intervenire per ridurle. Il monumento è stato studiato a fondo, anche attraverso prove sperimentali per la sua caratterizzazione dinamica, eseguite dall’Università di Perugia, che hanno consentito di stimare i periodi propri in un intervallo tra 0.28 e 0.54 secondi. Il periodo più alto corrisponde all’innesco di un meccanismo di rocking alla base della colonna, comportamento dinamico fortemente non lineare: nella configurazione disarticolata, all’aumentare della spinta orizzontale, la colonna ruota e si solleva, l’appoggio della colonna si parzializza e quindi la deformabilità del sistema aumenta fino a giungere al limite ultimo di collasso.
Il periodo proprio non è pertanto costante e tende ad aumentare.
È stato valutato un indice di rischio non superiore al 17% a fronte del cinematismo più probabile (rotazione alla base delle colonne).
 

La scelta progettuale è stata quella di isolare sismicamente la struttura, per evitare interventi invasivi, e nello stesso tempo ridurre drasticamente il rischio sismico. Si è comunque intervenuto per rendere “monolitico” il sistema, migliorando il fissaggio delle colonne alla base, e bloccando quindi il suddetto meccanismo di rocking presente allo stato di fatto. La strategia di intervento adottata per l’implementazione dell’isolamento sismico è stata una novità assoluta: per la prima volta, in Italia, si è eseguito l’isolamento sismico di una “scultura” senza il suo smontaggio e ricollocazione su un’apposita nuova base. Infatti, non potendo ipotizzare lo smontaggio e ricollocazione del monumento per le sue dimensioni e per la sua delicatezza costruttiva e compositiva, si è realizzato il sistema di isolamento al di sotto del gruppo scultoreo e dell’altare, mantenendo il tutto in sito. Lo smontaggio e rimontaggio sono stati limitati alla sola pavimentazione.
Il sistema di isolamento è costituito da quattro isolatori ISOLArt® Pendulum, installati in corrispondenza delle quattro colonne che sostengono la struttura del Ciborio.
 

I lavori si sono recentemente conclusi con successo. Ora, a conclusione dei lavori, il Ciborio e l’altare appoggiano su di una piattaforma collocata sui quattro isolatori sismici e separata completamente dal terreno circostante. Tale piattaforma è una soletta di c.a. di spessore 40 cm, realizzata per cantieri al di sotto del Ciborio.
Gli isolatori sono collocati in un locale tecnico, completamente interrato, e realizzato mediante lavorazioni di scavo per cantieri. A tale vano tecnico si accede attraverso una botola a pavimento posta dietro l’altare.
Il Ciborio resta separato dalla pavimentazione circostante della Chiesa, per consentire lo spostamento previsto; si può infatti notare il cosiddetto “piano di isolamento”, ponendo l’attenzione alla fessura orizzontale tra il primo e secondo gradino delle scale che circondano le colonne del Ciborio e l’altare maggiore.
 

Progettazione strutturale: Ingenium Srl, Foligno (PG)
Impresa esecutrice: Cingoli Nicola & figlio Srl
RUP e DL: Arch. Florian Castiglione, Soprintendenza Archeologia, Belle Arti e Paesaggio dell'Umbria


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