Il presente lavoro è dedicato all’analisi semplificata della vulnerabilità sismica delle torri in muratura, in particolare alla definizione della geometria del cinematismo di collasso. Dopo un’analisi preliminare dei danni e dei meccanismi innescati dal sisma sulle torri, e una rassegna dei metodi di analisi presenti in letteratura, si è elaborato un metodo per determinare la geometria del piano di frattura che individua i blocchi di un meccanismo di ribaltamento globale, a partire da semplici considerazioni di equilibrio. Secondo le Norme Tecniche Nazionali, infatti, le torri (campanarie), vengono classificate come uno dei macroelementi in cui vengono schematizzate le chiese, caratterizzato da propri meccanismi di collasso; a differenza tuttavia di altri macroelementi, per le torri, considerate le masse e le altezze in gioco, lievi variazioni nella geometria del meccanismo comportano sensibili modifiche nel moltiplicatore di collasso; è quindi importante una corretta definizione della geometria del cinematismo. Il metodo proposto è stato applicato anche rimuovendo l’ipotesi, tipica nell’analisi limite di strutture murarie, di resistenza a compressione infinita della muratura. Al fine di rendere di immediato utilizzo pratico i risultati, l’andamento della frattura è stato determinato tramite analisi parametriche per diverse configurazioni geometriche a cui facilmente si possono ricondurre le strutture a torre esistenti. Infine, oltre a un confronto con meccanismi reali rilevati a seguito di terremoti avvenuti in passato, si è applicato il metodo proposto alla analisi di vulnerabilità di una torre medievale, la Ghirlandina del Duomo di Modena.

La presente tesi di dottorato affronta il tema delle architetture fortificate del Friuli Venezia Giulia colpite dal sisma del 1976 studiando alcuni interventi di restauro realizzati, anche con riferimento alla Circolare N.26 del 2/12/10 relativa alla valutazione del rischio sismico del patrimonio culturale, per comprendere l'importanza del ruolo sempre più rilevante assunto dalla conoscenza dei caratteri costruttivi, morfologici e tecnologici, dei dissesti pregressi, delle modalità di costruzione e stratificazione degli edifici storici nella definizione dei relativi interventi di riparazione e consolidamento, anche alla luce dei recenti eventi sismici che hanno interessato il nostro territorio nazionale. I recenti terremoti che hanno colpito l’aquilano e parte dell’Emilia Romagna, infatti, hanno fatto emergere una volta di più la debolezza e la fragilità del patrimonio architettonico storico, nonché l'importanza di mettere in atto un costante piano di manutenzione ed una corretta attività di prevenzione su manufatti che nel tempo hanno subito numerosi processi di trasformazione e il naturale invecchiamento dei materiali. Alcuni studi relativi all’analisi delle modalità costruttive e del danneggiamento di edifici storici a seguito di terremoti avvenuti in tempi meno recenti, hanno dimostrato l’efficacia degli esiti e della metodologia condotta, suggerendo anche una serie di tecniche di intervento appropriate. Ci si riferisce in particolare ai risultati delle ricerche intraprese agli inizi degli anni ’90 sulle chiese friulane colpite dal sisma del 19761 che hanno consentito di affrontare lo studio della propensione al danneggiamento di una peculiare tipologia edilizia costituita dagli edifici ecclesiastici, nonché agli studi condotti a seguito del terremoto umbro-marchigiano del 1972. Proprio questi ultimi studi hanno portato alla definizione di un repertorio di soluzioni di interventi di restauro finalizzati al miglioramento del comportamento in caso di sisma, contribuendo in modo significativo a definire l’importanza del concetto di vulnerabilità sismica3 e di macroelemento4. Ulteriori studi sul danneggiamento del patrimonio architettonico fortificato del Friuli Venezia Giulia colpito dal sisma del 19765, realizzati ripercorrendo nella metodologia e nell’iter concettuale gli studi intrapresi sulle chiese friulane, hanno consentito di affrontare efficacemente la questione della vulnerabilità e del reale comportamento sotto l'azione sismica, non ipotizzabile a priori mediante il calcolo strutturale. Sebbene sia improprio trasferire a priori dei dati di sintesi validi per le chiese o per gli edifici ordinari a degli organismi strutturali come i castelli (in quanto questi presentano caratteristiche geometriche,dimensionali, tipologiche e costruttive diverse), dalle analisi e dalle ricerche compiute nel corso della presente tesi di dottorato è emerso che alcune dinamiche di danneggiamento osservabili nelle architetture fortificate possono essere ricondotte a quelle già osservate sulle chiese. Si è potuto osservare che numerose interpretazioni e schematizzazioni relative al comportamento delle chiese, con particolare riferimento all’individuazione di cinematismi dei macroelementi sono riconducibili alle dinamiche di danneggiamento proprie dei complessi castellani (ad esempio, il “mastio” di un castello può essere ricondotto al macroelemento “torre campanaria” degli edifici ecclesiastici), fermo restando la peculiarità complessiva del manufatto.