Il Laboratorio di Meccanica e Tecnologia LMT-Cachan, unità di ricerca mista della Scuola Normale Superiore di Cachan, in Francia e il Centro Nazionale di Ricerca Scientifica Francese (CNRS, INSIS-Institut des Sciences de l'Ingénierie et des Systèmes, UMR 8535) ha recentemente portato avanti alcuni studi per poter fornire una prima valutazione della vulnerabilità sismica del patrimonio religioso ad una grande scala determinando le tipologie di danno.
L'elaborazione dei modelli digitali preventivati potrebbe generalizzare l'insieme dei monumenti storici.
La ricerca è stata presentata durante le Gioranta Europpe del Patrimonio 2015.
Se le tecniche moderne di dinamica delle tratture permettono l'analisi strutturale degli edifici recenti, la loro applicazione al patrimonio antico in zona sismica trova ancora degli ostacoli, dovuti alla complessità di queste strutture e ai loro materiali.
Spesso limitati agli edifici più prestigiosi, i metodi esistenti permettono ancora difficilmente un'azione preventiva alla grande scala.
In questo contesto, alcuni ricercatori del Laboratorio di Meccanica a Tecnologia (LMT-Cachan, CNRS/ENS Cachan/Université Paris-Saclay) condurre una ricerca per lo sviluppo di un metodo di analisi e trattamento dei dati architettonici, meccanici e geografici basati sulla modellazione digitale semplificata, alla grande scala.
Questo metodo offre una prima prima diagnosi strutturale di ciascun edificio considerando quelli più vulnerabili e valutando la pertinenza di studi più focalizzati che potrebbero essere avviati in futuro.
Questo progetto rientra all'interno della tesi di Claire Limoge Schraen, dottoranda all'ultimo anno all'ENS Cachan, architetto, ingegnere civile e appassionato di storia. La giovane ricercatrice ha unito questi tre interessi per sviluppare il suo progetto di tesi in materia di prevenzione dei rischi naturali del patrimonio religioso in Savoia e Alta Savoia, zone francesi con alto potenziale sismico.
Questo lavoro meticoloso ha consistito nel censire i monumenti locali (200 cappelle barocche e chiese) suddivise per tipologie strutturali associate a dei modelli di rovine (Figura 1). Grazie all'elaborazione di uno strumento che permette di costruire in modo parametrico le maglie e supporti geometrici necessari per l'analisi di queste costruzioni complessi Claire Limoge Schraen è arrivata a trattare tutto un insieme di edifici diversificati che non avrebbe potuto trattare mediante una costruzione manuale, più lunga e delicata (Figura 2). Le modellazioni statiche e dinamiche degli edifici hanno così permesso di validare dei criteri di danneggiamento semplificato, di predire le zone di danno attese e di associarle a meccanismi di degrado classificate.
Figura 1
La corrispondenza tra queste aree di analisi numerica e quelle rilevate sul campo, mediante fotografie di archivi e rilievi post-sisma hanno permesso di valutare questa metodica. Per confermare i modelli numerici stabiliti e stimare le caratteristiche meccaniche medie degli edifici, Claire Limoge Schraen e i suoi coleghi del Laboratorio LMT-Cachan, del Laboratorioe Isterre di Grenoble (CNRS/Univ. Joseph Fourier/IRD/Ifsttar/Univ. Savoie Mt-Blanc) e dell'IFSTTAR a Marne-la-Vallée hanno iniziato una campagna di misure di vibrazioni sotto rumore ambientale in 20 chiese rappresentative.
Figura 2
L'identificazione dinamica dei modelli hanno permesso di ottenere informazioni inaccessibili mediante prove meccaniche classiche, dovuto a delle restrizioni messe a punto per questi edifici protetti e per la loro grande variabilità.
Essi sono arrivati anche a proporre delle curve di fragilità (probabilità per un certo tipo di struttura di attendere un nuovo dato di rovina) per i 200 edifici studiati.
Conoscendo localmente l'alea sismica, questa parte diagnostica dello strumento permette di stabilire l'eventuale necessità di un conforto strutturale (Figura 3).
Claire Limoge Schraen, che nel 2014 ha guadagnato una borsa per il programma nazionale francese « L’Oréal-UNESCO - Per le Donne e per la Scienza», che valorizza le sue ricerche ad uno stadio cerniera del proprio percorso, spera che al termine, questa metodica possa essere generalizzata e standardizzata all'insieme dei monumenti storici.
La ricercatrice aspira ugualmente ad incoraggiare le azioni preventive rispettose del carattere storico evitando di considerare primariamente gli studi costosi, ma non sempre realizzabili, potendo talvolta condurre all'abbandono del monumento.
Figura 1: © Claire Limoge Schraen
Rilievo fotogrammetrico delle fessurazioni della Chiesa di Notre-Dame de la Gorge, Les Contamines-Montjoie (Haute-Savoie)
Figura 2: © Claire Limoge Schraen
Costruzione della "maglia" della Chiesa Saint-Gervais Saint-Protais, Saint-Gervais-les-Bains (Haute-Savoie)
Figura 3 (in alto): © Claire Limoge Schraen
Deformazione e vincoli sotto sisma della Chiesa Notre-Dame de la Gorge, Les Contamines-Montjoie (Haute-Savoie)
Fonte: CNRS