Studio Tecnico Macchi - Ingegneria strutturale - Milano

Al crollo dell’antico Campanile, avvenuto il 14 luglio 1902, seguì la costruzione del Campanile nuovo tra il 1903 e il 1912.

Il Campanile non fu ricostruito esattamente “com’era”: la modifica principale fu apportata alle fondazioni, di cui fu conservato il blocco murario preesistente, in massi di pietra d’Istria e di trachite, ma fu consistentemente allargato, quasi raddoppiato di base, dai 222 m2 precedenti a 410 m2, battendo 3076 nuovi pali di rovere del diametro di circa 20 cm e lunghezza di circa 4 m, diminuendo così notevolmente la pressione media sul terreno.

Nel 1955 furono eseguite opere di verifica e riparazione del Campanile ed una perizia di Arturo Danusso: le numerose fratture evidenti sui gradoni in trachite del basamento, anche sotto il livello della Piazza, che comparvero fin dal 1914, erano un allarmante segno di rottura per flessione e taglio dovuta ad un diverso abbassamento della vecchia e della nuova fondazione. Gli interventi vengono interrotti.

Nel 1993 ha inizio un’indagine diagnostica da noi progettata e coordinata: vengono effettuate una serie di indagini strutturali (intese ad approfondire gli aspetti diagnostici riguardanti la cuspide in c.a., la muratura della canna, e le fondazioni), viene installato un sistema di monitoraggio on-line (con telecoordinometri, livellometri ed estensimetri) e vengono riprese le misure manuali di ampiezza delle fessure profonde, interrotte dal 1975.
La patologia più consistente è stata riscontrata alla base della canna: sia sperimentalmente che dalle analisi numeriche è risultata una sfavorevole concentrazione delle tensioni verticali di compressione ai quattro spigoli della sezione trasversale, attribuibile esclusivamente alla deformabilità della base relativamente alla grande rigidezza della sezione scatolare della canna. Tale fenomeno è risultato molto rilevante e degno della massima attenzione, poiché non vi sono ragionevoli margini di sicurezza nei riguardi di quei fenomeni (lenti ma continui) che aggravano la deformabilità della base, quali mostrati dal progredire dell'ampiezza delle fessure (misurata dal 1955) del masso di fondazione: la ripresa delle misure estensimetriche ha confermato che l'ampiezza delle fessure, invece di stabilizzarsi, è cresciuta quasi linearmente negli scorsi 44 anni, segno che il fenomeno di assestamento della fondazione prosegue senza attenuarsi. Esso potrebbe anche accelerare in futuro.

Nel 1955 si affermò anche che la verticalità della torre si era conservata "perfetta". Oggi un lieve fuori piombo esiste, di circa 7 cm sull'intera altezza, in direzione prossima ad Ovest.
Dalle indagini sperimentali e dai calcoli si è concluso che il fenomeno in progresso della fessurazione del blocco di fondazione deve essere arrestato senza attendere ulteriori conferme, né che il suo progredire renda più problematici gli interventi.

I criteri che hanno ispirato l'intervento, basato sull’utilizzo di “barre dinamometriche”, sono i seguenti:
- Limitazione al minimo intervento necessario attualmente per arrestare il progredire del fenomeno, senza tentare di equilibrare gli enormi sforzi di trazione esistenti nel masso di fondazione (i calcoli FEM sul blocco fessurato mostrano che lo sforzo previsto nelle barre dovrebbe essere sufficiente a provocare una modesta parziale richiusura).

- Totale rispetto dell'integrità anche materica del monumento, anche nelle sue parti non visibili; ciò si ottiene applicando esternamente due ordini di barre sui quattro lati del masso di fondazione.
- Gradualità e monitoraggio degli effetti . Si ottiene applicando il concetto di "barre dinamometriche", vale a dire applicare attraverso le barre (pretese) una modesta precompressione del masso, misurarne l'effetto sulle fessure esistenti nel masso stesso, seguire nel tempo il comportamento delle fessure e la tensione nelle barre per verificare se la precompressione applicata è sufficiente ad arrestare il processo di apertura e se la tensione cresce.
- Durabilità . Si ottiene adottando i materiali (titanio) sperimentati e conosciuti che danno le massime garanzie di minima corrosione nelle sfavorevoli condizioni ambientali (immersione in acqua ed escursione del livello lagunare).
- Reversibilità e sostituib ilità. Sono assicurate dalla collocazione delle barre esterna al masso, entro tubi di protezione, e dalla posizione che ne consente smontaggio e rimontaggio senza scavi sui lati della fondazione.
- Minimo disturbo al terreno di fondazione . È ottenuto applicando i blocchi di ancoraggio delle barre sugli spigoli del masso e montando le barre a partire da trincee che non intaccano il terreno che ricopre il masso di fondazione.

Fessure nel basamento

Calcolo agli elementi finiti

Particolare di progetto - testate in titanio