Analisi dei dati di monitoraggio e del comportamento strutturale della Torre Civica di Portogruaro

Introduzione 
 
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2 Introduzione 
 
Fig.  2.1 Vista della torre da Est [1] 
Nel seguente lavoro di tesi ho svolto un’analisi d i monitoraggio sugli spostamenti 
mensili ed annuali della Torre Civica di Portogruaro (Venezia). 
La torre in oggetto, mostrata in figura 2.1, è il campanile del Duomo di Sant’Andrea, 
che si trova adiacente ad essa. 
La torre presenta un’inclinazione dell’as se verticale, stimata dai rilievi del 2001 pari al 
4,5%, visibile ad occhio nudo, che alla sommità della torre porta a una misura del 
fuori piombo al centro della croce ( quota 58.86 metri ) pari a 1.72 metri.
Introduzione 
 
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Questa eccessiva inclinazione, se da un lato è diventata una peculiarità  della torre, 
dall’altro preoccupa per la sicurezza strutturale della stessa, infatti l’aumento 
dell’inclinazione, anche senza considerare il caso peggiore di arrivare al ribaltamento 
della struttura, porta a tensioni maggiori nella muratura e nel terreno. 
Per questi motivi, il comune di Portogruaro nel 2002 ha deciso di affidare 
all’Università di Trento il compito di valutare la sicurezza della torre e monitorarne gli 
spostamenti. 
Nel 2003, è stato istallato il primo sistema di monitoraggio dal gruppo di ricerca 
“Intelligent Infrastructure Group” dell’Università di Trento. Dalle analisi emerse fino al 
2014, è stato riscontrato uno spostamento ulteriore e costante, non recuperabile, pari 
a 3 cm in direzione Nord-Est. 
Il comune è stato quindi sollecitato ad iniziare i lavori di consolidamento che però ad 
oggi devono ancora partire.  
I lavori prevedono la costruzione di una struttura metallica provvisionale di sostegno 
per la torre durante l’intervento, che verrà fatto sulle fondazion i, dove verrà realizzata 
una sottofondazione con pali infissi a pressione nel terreno. Questo intervento, 
migliorando l’efficacia della fondazione esistente, bloccherà definitivamente il trend di 
spostamento. Durante questi lavori è prevista la rimozione del sistema di 
monitoraggio istallato nel 2003, pertanto l’Università di Trento ha istallato un secondo 
sistema, funzionante dall’ottobre 2013, che sostituirà quello precedente. Questo 
sistema di monitoraggio esterno alla torre servirà per analizzare i movimenti durante i 
lavori, e anche in una successiva fase post intervento, per verificare se 
effettivamente gli spostamenti si siano arrestati. A fine lavori è inoltre prevista la 
rimessa in opera anche del primo sistema. 
Il mio lavoro di tesi consiste nell’analisi dei dati forniti dal sistema di monitoraggio dal 
2003, con particolare attenzione ai nuovi dati acquisiti dai due differenti sistemi nel 
periodo compreso tra inizio novembre 2014 e fine ottobre 2015.  
L’obiettivo principale è di confrontare i dati d ell’ultimo anno con i precedenti, per 
valutare se il trend di spostamento segue un andamento costante, se si è arrestato, o 
se ha subito delle accelerazioni. 
Altro punto d’analisi, sarà verificare che i dati dei due sistemi di monitoraggio 
coincidano, considerandone gli errori strumentali, l’influenza della temperatura nelle 
misure, e valutare eventuali anomalie nell’acquisizione dei dati.
Introduzione 
 
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Valutando gli spostamenti misurati sul piano alla base della torre dal 2003, ne indago 
le cause con i dati acquisiti dall’ottobre 2013, i quali permettono anche il rilevamento 
degli spostamenti verticali. Analizzo la presenza o meno di un affondamento della 
torre nel terreno e le possibili deformazioni nella muratura, che spieghino la natura 
degli spostamenti non recuperabili. 
Per tutte queste analisi utilizzo il programma MATLAB R2015b, sul quale carico i dati 
misurati, tramite vari script eseguo le analisi e stampo i grafici che riporto nei 
successivi capitoli. 
In questo lavoro di tesi, mi limito comunque ad analizzare i dati sugli spostamenti 
rilevati, e non avanzo quindi ipotesi sul comportamento futuro della torre.  
2.1 Descrizione dei capitoli 
Riporto una breve descrizione sugli argomenti trattati nei vari capitoli: 
 
o Capitolo 3. Descrivo la torre, partendo dagli interventi strutturali subiti durante 
la propria storia, ne descrivo la geometria, prendendo in considerazione le 
misure dei fuori piombo a varie quote, faccio inoltre un’analisi generale sullo 
stato di sicurezza della struttura. 
o Capitolo 4. Descrivo i sistemi di monitoraggio istallati, comprendenti anche le 
termocoppie per rilevare le temperature, e la loro modalità di gestione 
automatica, grazie alla quale ho ottenuto i dati su cui baso le analisi nei 
capitoli successivi. 
o Capitolo 5. Faccio una prima analisi dei dati, verificando eventuali anomalie e 
malfunzionamenti, dai quali scarterò poi alcuni archi temporali che forniscono 
dati sbagliati e privi di senso. 
o Capitolo 6. Faccio un confronto tra i due sistemi di monitoraggio, avvalendomi 
di procedure matematiche e dei dati delle temperature per ottenere degli 
spostamenti indipendenti dalle escursioni termiche giornaliere e annuali, che 
possono falsare i risultati ottenuti. Inoltre faccio anche una compensazione 
basandomi sugli spostamenti di 4 prismi fissi presenti nella piazza rispetto alla 
stazione totale, sempre per cercare di ridurre l’errore nelle misurazioni.
Introduzione 
 
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o Capitolo 7. Analizzo i dati dal 2003, implementandoli con quelli dell’ultimo 
anno di monitoraggio, al netto delle compensazioni termiche giornaliere e 
stagionali per calcolare un trend di spostamento. Inoltre faccio un confronto tra 
quest’ultimo dato e lo spostamento che a grandi linee si può ipotizzare dal 
1879 al 2002. 
o Capitolo 8. Indago sulla natura degli spostamenti che provocano l’inclinazione 
della torre, analizzando gli spostamenti verticali della stessa, valutando 
l’affondamento alla base, con eventuali cedimenti differenziali, calcolando 
anche le deformazioni nella muratura. 
o Capitolo 9. Riporto un’introduzione alla viscosità nelle murature antiche, con 
alcuni risultati e dati sperimentali ottenuti da ricerche in questo campo, e farò 
alcune considerazioni generali prendendo a riferimento i risultati sugli 
spostamenti e deformazioni del capitolo precedente. 
o Capitolo 10. Faccio delle considerazioni sui dati ottenuti nei vari capitoli, e 
riporto delle osservazioni conclusive personali alla fine del lavoro di tesi.
Descrizione della torre 
 
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3 Descrizione della torre 
La torre civica di Portogruaro, è la torre campanaria della città, si trova nella piazza 
del Duomo di Sant’Andrea, ri sulta staccata da esso, infatti queste due opere sono 
state costruite in tempi molto diversi. La torre campanaria si stima sia stata costruita 
nel XII-XIII secolo, essendo un tempo molto lontano si hanno poche notizie certe, allo 
stesso periodo risale anche la chiesa che si trovava adiacente alla torre, abbattuta 
quest’ultima nel 1793 per fare spazio all’attuale Duomo. L’architettura della torre è di 
linee e ornati romantici, mentre il Duomo costruito circa 500 anni dopo segue lo stile 
neo-classico di inizio 1800. 
La torre nel corso degli anni è stata sopraelevata e ristrutturata molte volte, mostra 
infatti almeno due chiari tipi di muratura diversi, il primo composto da mattoni gialli 
nella metà bassa della torre, mentre avvicinandosi al vano campane in alto, è 
composta da mattoni rossi. Oltre a questa prima distinzione la torre è tutt’altro che 
omogenea, sono infatti presenti vari interventi di “cucitura”, sono stati applicati tiranti, 
sostituiti i cordoli in legno con cordoli in cemento armato. 
La pendenza della torre, è diventata una caratteristica propria della stessa, infatti è 
tutt’ora uno tra i monumenti di maggior interesse della città. Più precisamente se 
tracciassimo idealmente una linea verticale dalla cella campanaria(a quota 31.87 m) 
fino alla base, misureremmo un fuori piombo pari a 1 metro e 24 centimetri, verso la 
direzione nord-est. 
Tuttavia la pendenza della torre non è direttamente riconducibile a questa misura, in 
quanto la torre presenta una irregolarità geometrica, ovvero non ha un unico asse 
verticale regolare da cima a fondo, ma, anche in virtù degli interventi si 
sopraelevazione, presenta un primo tratto più inclinato fino alla cella campanaria, per 
poi raddrizzarsi nella parte più alta.
Descrizione della torre 
 
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3.1 Interventi storici 
 
Fig.  3.1 Foto di un progetto del 1876 non realizzato [1] 
Come spiegato anche in [2], nel 1876 si decise di rifare la guglia in sommità della 
torre, e furono inizialmente proposti più di un progetto. In figura 3.1 uno di questi che 
non fu realizzato, dove però è interessante vedere nella prima immagine a sinistra la 
torre come si presentava con la vecchia guglia, prima della demolizione e del nuovo 
progetto, in rosso veniva mostrata poi la nuova parte che non vide però mai la luce. 
In questo primo progetto si nota anche che non era prevista una variazione rilevante 
dell’altezza della torre, infatti la parte sotto la cella campanaria restava invariata. 
Secondo alcuni questo progetto venne bocciato, anche per la presenza del nuovo 
Duomo del 1800 adiacente alla torre, alto una trentina di metri, rispetto al quale 
probabilmente si preferì dare alla torre una forma più slanciata.