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Strumenti e metodi della Geomatica per la definizione del rischio sismico delle Torri di San Gimignano (SI)

2011

Oggetto e finalità del rilievo

Il caso studio delle Torri di San Gimignano si inserisce nel progetto scientifico PAR FAS Regione Toscana RiSEM (responsabile scientifico del progetto: prof. G. Bartoli) per la valutazione del rischio sismico degli Edifici Monumentali. Le 16 Torri medioevali ancora integre (di 72 originarie, Fig. 1) rappresentano gli elementi di valore storico e monumentale caratterizzanti l’intero territorio e, come tali, non possono essere considerate soltanto singolarmente alla scala dell’edificio ma richiedono una documentazione integrativa alla scala urbana.

SGM01.jpg Fig. 1: Mappa delle 16 Torri medioevali ancora integre


Strumenti e metodi

E’ stato realizzato un rilievo tridimensionale degli esterni delle Torri al fine di valutarne, con accuratezza adeguata ed uniforme, alcune caratteristiche formali e dimensionali di supporto al rilievo diretto degli interni e alla costruzione di una banca dati per la redazione delle tavole tematiche relative alle fasi costruttive, allo stato di conservazione e all’eventuale quadro fessurativo delle torri
Le campagne di rilevamento sono state condotte in più riprese in accordo con le esigenze delle altre unità di ricerca. Al momento sono stati rilevati gli esterni delle Torri Gemelle (Salvucci), della Chigi, della Torre del Duomo (Collegiata), della Propositura, delle Ardinghelli, della Becci, della Cugnanesi; in fase di completamento la Torre Pettini, Grossa, Rognosa, Diavolo, Coppi-Campatelli.
All’inizio della prima campagna di misura è stato necessario fare alcune prove di acquisizione a differente risoluzione per calibrare quella più adeguata al raggiungimento degli obbiettivi prefissati tenendo presente, in particolare, che la densità dei punti varia con la distanza e con l’inclinazione della superficie da rilevare rispetto allo strumento (Figg. 2, 3).

SGM02.jpg Fig. 2: Scansione eseguita ad altissima risoluzione: dimensione file 800 Mb, Risoluzione 0.008 m (oltre 25 m), 200 000 000 punti

SGM03.jpg Fig. 3: Scansione eseguita ad alta risoluzione: dimensione file 200 Mb, Risoluzione 0.016 m (oltre 25 m), 50 000 000 punti


Output grafici

Il modello tridimensionale, anche nella sua fase più grezza, ovvero quando è ancora costituito da punti rilevati, può essere una banca dati valida da cui estrarre informazioni altimetriche e planimetriche (Fig. 4), profili sezione di punti per permettere l’assemblaggio con il rilievo degli interni eseguito con altre tecniche di misura (Fig. 5) e, dall’altro, fornire un supporto all’analisi delle deformazioni (Fig. 6) e alla costruzione del modello agli elementi finiti per simulare il comportamento globale sia in campo statico che dinamico.

SGM04.jpg Fig. 4: Modello complessivo di punti delle Torri Gemelle (Salvucci) con indicazione delle informazioni altimetriche e planimetriche

SGM05.jpg Fig. 5: Torri Gemelle (Salvucci), a sinistra, modello wireframe 3D degli esterni con profili sezione orizzontali passanti per le aperture; al centro, piante degli interni (realizzate con metodo diretto dagli architetti F. Venturini e F. Zanetti con il coordinamento scientifico del prof. L. Giorgi); a destra, l’integrazione dei due dataset

SGM06.jpg Fig. 6: Torri Ardinghelli, a sinistra, vista frontale del modello wireframe 3D degli esterni; a destra, analisi delle deformazioni del lato Nord della Torre Nord


Credits

Responsabile scientifico dell'Unità Geomatica: Grazia Tucci
Rilievo 3D: Alessia Nobile, Laura Bucalossi, Nadia Guardini
Restituzione grafica: Alessia Nobile

Questa ricerca è stata sviluppata in occasione del progetto di ricerca scientifico RiSEM. Contestualmente è stato attivato un assegno di ricerca universitario (Alessia Nobile - 2011) sul programma Strumenti e tecniche della geomatica per la salvaguardia dei Beni Monumentali: il caso delle Torri di San Gimignano (S.S.D. ICAR/19 - ICAR/06, responsabile della ricerca: prof. L. Giorgi).