Metodologia di Rilievo Fotogrammetrico Speditivo per la Modellazione BIM ed Analisi Strutturale FEM di monumenti e fabbricati storici. Il caso studio: l’Arco d’Augusto di Rimini

Abstract

Il presente lavoro propone la ricerca di procedure semi-automatiche che consentano di rilevare degli oggetti di forma generica utilizzando il maggior numero di informazioni geometriche ottenibili da una nuvola densa di punti generata tramite rilievo fotogrammetrico (o TLS), ricavando un modello geometrico 3D importabile in ambiente BIM e FEM. La struttura studiata nel dettaglio è l’Arco di Augusto di Rimini, per la quale sono state eseguite due tipi di analisi strutturali: una statica lineare a seguito del peso proprio ed una dinamica modale. I risultati ottenuti sono stati confrontati con quelli dedotti tramite altri approcci, quali il Cloud2Fem ed altri metodi fotogrammetrici non convenzionali già adottati in precedenza (FEM 2D); constatando che vi è una forte compatibilità dei risultati ottenuti con i vari criteri, sia dal punto di vista degli spostamenti calcolati, (0.1-0.2 mm di discordanza), tensioni normali verticali ed orizzontali agenti sulla struttura (1-1.3 kg/cm2 di discrepanza), sia per quanto riguarda le forme e periodi modali dei primi modi di vibrare (in quanto le differenze aumentano all’aumentare del grado della forma modale).
Il confronto delle forme e frequenze proprie naturali dei modi di vibrare dei modelli FEM 3D con i modelli FEM 2D semplificati dell’arco hanno evidenziato differenze percentuali maggiori dovute sia alla differente semplificazione geometrica dei modelli ,sia dall’assenza della muratura limitrofa che funge da contrafforte nei modelli 2D. Infine si sono confrontate le tensioni normali verticali ed orizzontali ricavate in output dai modelli ottenuti con la Procedura CSF, Metodologia BIM, Procedura Cloud2Fem e Procedura FEM 2D, ottenendo differenze inferiori a 1.3 kg/cm2 per le tensioni normali verticali e quasi nulle per quelle orizzontali; tale evidenza convalida i risultati ottenuti.