Si è conclusa di recente la prima campagna di indagini dinamiche sulle catene del Tempio di Santa Maria della Consolazione di Todi (sec. XVI-XVII), attribuito al Bramante, mediante l’utilizzo dell’interferometria radar a microonde. A effettuarla, con l’obiettivo di monitorare il monumento nel tempo a scopo conservativo, è stata la BQT S.n.c. di Solomeo di Corciano (PG), utilizzando l’interferometro radar terrestre IBIS-FS, prodotto dalla IDS di Pisa, e operando in collaborazione con i docenti Massimiliano Gioffré e Filippo Ubertini del Laboratorio di Dinamica delle Strutture del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Università degli Studi di Perugia.
L’interferometria radar terrestre a microonde permette infatti di misurare gli spostamenti di un oggetto valutando da distanza la variazione di fase delle onde riflesse dall’oggetto stesso. La testa radar, dotata di un’antenna emittente ed un’antenna ricevente, può essere facilmente posizionata su un treppiedi ed orientata per illuminare nel migliore dei modi l’oggetto che si vuole monitorare. Se sono presenti discontinuità geometriche o elementi metallici, lo strumento riceve naturalmente riflessioni, in alternativa è necessario installare alcuni riflettori metallici. In questo modo, sotto forma di picchi di riflessione, è possibile individuare oggetti differenti presenti lungo la linea di vista dello strumento, purché, per la potenza di emissione delle microonde fissata per legge, essi distino tra di loro 0,75 m. Nel caso di catene metalliche è quindi sufficiente posizionare il radar a terra, in corrispondenza della mezzeria, senza quindi raggiungerle e senza installare alcun dispositivo su di esse, per avere una buona risposta in riflessione. Il picco di riflessione individuato ad una distanza di circa 15,85 m dalla testa del radar (circa 16,3 m da terra) è quello generato da ciascuna catena oggetto della caratterizzazione, per cui è stato “agganciato e seguito” dallo strumento con un campionamento di misura di 200 Hz, per circa 5 minuti. In questo modo è stato possibile stimare le frequenze naturali, i corrispondenti modi di vibrare e, indirettamente, il tiro di ciascuna catena, esclusivamente sfruttando le vibrazioni ambientali della struttura.
I risultati sono stati confrontati con quelli ottenuti in una precedente campagna del Laboratorio di Dinamica delle Strutture, durante la quale era stato utilizzato un vibrometro laser-doppler ed un drone per il posizionamento delle mire riflettenti.
Vista la rapidità di misura, la facilità di esecuzione e l’ottima risposta ottenuta mediante l’interferometro radar IBIS-FS, le misure saranno nuovamente ripetute per il monitoraggio del tiro nelle catene, che potrà variare sia per effetto di variazioni termiche che per l’insorgere di eventuali cinematismi strutturali. I dati raccolti nelle successive campagne saranno così utilizzati per monitorare nel tempo lo stato di salute della struttura e permetteranno di validare un metodo indiretto e non invasivo da poter estendere ad altre strutture simili per storia ed importanza.

Range profile catena nord
Range profile catena ovest

Interferometria radar per indagini dinamiche

Tempio della Consolazione, Todi