Identificazione della tensione nelle catene di edifici storici mediante analisi modale

In questo lavoro viene presentata una tecnica non-distruttiva per l'identificazione in situ dello stato di sollecitazione di catene di edifici storici. Le catene sono un elemento strutturale molto diffuso nelle chiese antiche, il cui compito è il contenimento delle spinte laterali delle volte. La tecnica, basata sull'identificazione del modo di vibrare delle catene, è totalmente noninvasiva in quanto necessita solamente del battimento della catena con un martelletto strumentato e dell'acquisizione dell'accelerazione di un punto mediante accelerometro. Le prime frequenze naturali della catena vengono così identificate sperimentalmente, misurando la funzione di risposta in frequenza (FRF); da quattro a sei frequenze naturali vengono generalmente misurate. Quindi un modello numerico basato sul metodo di Rayleigh-Ritz è adottato per riprodurre il comportamento dinamico della catena caricata dal tiro assiale. Il modello tiene in considerazioni diversi aspetti che possono essere determinanti, come una sezione trasversale non-uniforme e la cedevolezza dei vincoli di estremità. Questi infatti sono modellati tramite un letto elastico per riprodurre fedelmente il vincolamento nella muratura. Il modello calcola le frequenze naturali della catena al variare del tiro assiale, e un algoritmo di ottimizzazione riduce l'errore con le frequenze sperimentali variando tiro e cedevolezza dei vincoli. La tecnica è stata applicata con successo alle catene della navata centrale del Duomo di Parma, famoso per la cupola affrescata dal Correggio attorno al 1530.