La difesa dai terremoti: il sistema antisismico Baraccato

The doctoral dissertation concerns about architectural heritage represented by the so-called “Baraccato” houses. The most ancient Baraccato structural system was defined by the Bourbon Government in the late 18th century and it represented the anti-seismic model for the reconstruction of several italian cities between 1783 and 1908. In such constructions the load-bearing system, composed by a timber-framed masonry infill, is the result of a "seismic memory" based on a experience and pratical knowledge whose scientific validity has been mostly verified only from an empirical point of view. For this reason, the main scope of the thesis was to assess the seismic efficiency of the constructive system by defining a specific mechanical model. In addition, the research deals with the analysis and description of the typological and morphological aspects that characterize the Baraccato houses found in some examples still existing in Calabria, a region in the South of Italy. One of the most emblematic buildings of this construction technique, the Episcopal Palace of Mileto, was analyzed in detail and has been the object of analysis of the mechanical model proposed. With reference to the research areas of interest described above, the thesis consists of three main parts: Historical and constructive analysis The first part explores the genesis and spread of the Baraccato technique with regard to similar examples, widespread in the territories of high seismic risk of Italy and more generally in the world. The research shows the constructive characteristic of the Baraccato building, identifying the anti-seismic quality. In addition to the "historical reconstruction" of the Baraccato technique, the first part of the thesis contains the results of a survey on existing heritage aimed at evaluating the extent of Baraccato heritage in different centres of Calabria and its conservation status. Mechanical analysis In the central part of the thesis, the mechanical model proposed for the analysis of the most ancient Baraccato system is shown. The aim was to translate the empirical intuitions that characterize the structural configuration of the Baraccato buildings with a modern scientific language. Through a multiscale mechanical analysis, a simplified modeling methodology has been defined to describe the complex mechanical phenomena that characterize the seismic behaviour of mixed wood and masonry structures. As a matter of fact, in a first phase a micro-mechanical analysis was carried out on a single Baraccato wall, already undergoing experimental tests at the CNR-Ivalsa Laboratory of Trento in 2013, which allowed the calibration of the mechanical parameters that characterize the wall elements, like wooden frame, connections and masonry. Subsequently, the simplified analysis approach, called EFM (Equivalent Frame Method), widely used in the literature for the study of masonry structures, has been implemented for the seismic analysis of an entire Baraccato building. Case study The last part of the thesis concerns about the study of an emblematic case of eighteenth-century Baraccato house. In particular, the Bishop palace of Mileto (South Italy), because of its enormous historical, cultural and constructive value, was chosen as the subject of a specific study, aimed at application and validation of mechanical model defined. In addition, the poor state of conservation of the building has allowed to detect the original construction solutions, providing a rare testimony of the original Baraccato technique. As a matter of fact, in order to avoid the complete loss of the Bishop's Palace, affected by several collapses and acts of vandalism in the last few years, the thesis contains the results of a recovery activity, material and cultural life, promoted by the Architecture Department of Rome Tre University, which has recently led to the beginning of a procedure for affixing the architectural constraint on the Palace, which should guarantee its definitive preservation and enhancement.

La tesi di dottorato ha come oggetto il patrimonio architettonico rappresentato dalle cosiddette case baraccate, la cui tecnica costruttiva, definita alla fine del XVIII secolo dal governo borbonico, ha rappresentato il modello per la ricostruzione post-terremoto di diverse città italiane nell’arco di tempo compreso tra il 1783 ed il 1908. In tali costruzioni la concezione della struttura portante, rappresentata da una gabbia ligne immersa nelle pareti murarie perimetrali ed interne, è il risultato di una “memoria sismica” basata su una tradizione costruttiva pregressa e su intuizioni e conoscenze scientifiche la cui fondatezza è stata per lo più verificata solo da un punto di vista empirico. In questo senso la ricerca ha avuto come obiettivo principale quello di valutare l’efficienza sismica del sistema costruttivo in esame attraverso la definizione di uno specifico modello meccanico di analisi. In aggiunta, la ricerca si è interessata all’analisi e descrizione degli aspetti costruttivi, tipologici e morfologici, che caratterizzano la tecnica baraccata, riscontrati in alcuni esempi ancora esistenti sul territorio calabrese. Uno degli edifici più emblematici di questa tecnica costruttiva, il palazzo vescovile di Mileto (VV), è stato analizzato in dettaglio ed ha rappresentato l’oggetto di analisi del modello meccanico sviluppato. In relazione agli ambiti di ricerca sopra descritti, la tesi è struttura in tre parti, in ciascuna della quale la tecnica antisismica baraccata è stata indagata da un diverso punto di vista: Analisi storico-costruttiva La prima parte della tesi, di carattere introduttivo, indaga la genesi e la diffusione della tecnica costruttiva in relazione ad esempi analoghi, presenti nei territori ad alto rischio sismico dell’Italia e più in generale del mondo. Le peculiarità del sistema costruttivo sono indagate da un punto di vista qualitativo, individuando i principi antisismici che lo contraddistinguono. Accanto a questa attività di “ricostruzione storica” della tecnica costruttiva, la prima parte della tesi contiene anche un’indagine sul patrimonio esistente volta a documentare l’esistenza e lo stato di conservazione di costruzioni baraccati ancora esistenti, alcune delle quali scoperte “ex-novo” a seguito di una campagna di indagini in-situ in diversi centri calabresi. Analisi meccanica Nella parte centrale della tesi, invece, viene descritto il modello meccanico definito per l’analisi di sistemi baraccati. L’obiettivo è stato quello di tradurre in un linguaggio scientifico moderno le intuizioni empiriche che caratterizzano la configurazione strutturale delle case baraccate. Attraverso un’analisi meccanica multiscala, è stata definita una metodologia di modellazione semplificata per descrivere i complessi fenomeni meccanici che caratterizzano il comportamento sismico delle strutture miste in legno e muratura. In particolare, in una prima fase è stata condotta un’analisi micro-meccanica su una parete baraccata, già oggetto di test sperimentali al Laboratorio CNR-Ivalsa di Trento nel 2013, che ha permesso la calibratura dei parametri meccanici che caratterizzano gli elementi della parete (telaio ligneo, connessioni, muratura). Successivamente, l’approccio di analisi semplificata chiamato a Telaio equivalente (EFM – Equivalente Frame Method), largamente diffusa in letteratura per lo studio di strutture murarie, è stato implementato per l’analisi sismica di un intero edificio baraccato. Caso studio L’ultima parte della tesi, infine, si è interessata dello studio di un caso emblematico di casa baraccata sette-ottocentesca. In particolare, il palazzo vescovile di Mileto (VV), dato il suo enorme valore storico, costruttivo e culturale, è stato scelto come oggetto di uno studio specifico, finalizzato all’applicazione e validazione del modello meccanico definito. Parallelamente all’analisi sismica, è stata condotta una dettagliata analisi costruttiva del palazzo, il cui pessimo stato conservativo ha consentito di rilevare dettagliatamente le soluzioni costruttive originarie. In aggiunta, al fine di evitare la completa perdita del palazzo vescovile, interessato negli ultimi anni ad estesi crolli e numerosi atti vandalici, la tesi si è interessata alla ricostruzione delle vicende amministrative degli ultimi decenni relative al bene. Tali ricerche fanno parte un’attività di recupero, materiale e culturale, promossa dal Dipartimento di Architettura di Roma TRE, che ha recentemente consentito l’avvio di una procedura di apposizione del vincolo architettonico sul palazzo, che dovrebbe dare l’avvio alla sua definitiva salvaguardia e valorizzazione.