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Controllo della deformazione e analisi delle strutture della canonica della parrocchia di San Martino Vescovo.

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OBIETTIVO

L’analisi classica delle deformazioni consiste, solitamente, nell’applicazione di punti di riferimento, distribuiti simmetricamente in una griglia o oppurtunamente piazzati in corrispondenza di aree significative. I punti di riferimento possono essere rilevati con una buona precisione e deviazioni standard inferiori al millimetro.Tuttavia, questo tipo di procedura prende in esame solo gli spostamenti dei punti di riferimento e talvolta, la precisione potrebbe non essere sufficiente.
I movimenti e le deformazioni occorsi nelle aree comprese tra i riferimenti non possono essere
apprezzati. L’interpretazione diventa molto complessa, soprattutto quando si tratta di un edificio storico.
La scansione a luce strutturata consente una completa analisi della deformazione su ogni dettaglio dell’edificio.                                                                 

 

La canonica della parrocchia di San Martino Vescovo, a Cigole, un piccolo e caratteristico paese della pianura Bresciana, costruita nel XVIII secolo, ha recentemente svelato una serie di cedimenti strutturali. Il Dipartimento di Ingegneria Civile Ambiente Territorio Architettura e Matematica dell’Università degli studi di Brescia vuole tenere monitorati questi cedimenti al fine di provvedere ad opere di restauro e conservazione. Le misurazioni verranno analizzate in una tesi di restauro intitolata “Sostenibilità per il
restauro. Una proposta per l’opera di restauro della canonica di Cigole” a cura di Cartocini Valentina.
Cronos 3d si è rivelato necessario per monitorare il movimento del telaio di una finestra in relazione
alle superici circostanti, e le deformazioni delle fessure di una colonna del patio interno. L’obiettivo
delle misurazioni è quelo di apprezzare e monitorare i cambiamenti in un determinato periodo.

                                                                                                                                                                                     


COME RISOLVERE IL PROBLEMA

Il più grande campo di misura possibile è stato scelto per volocizzare i processi di allineamento. Nonostante la presenza di grandi superfici regolari,

l’applicazione di target non è necessaria, la rugosità delle singole pietre, così come le crepe, vincolano l’allineamento. L’accuratezza sulla singola scansione
è stimata in 30 micron, l’accuratezza globale in un range di 100 micron.
Due diverse sessioni di misura a 60 giorni di distanza l’una dall’altra sono state effettuate per definire i movimenti delle strutture analizzate.
Seguiranno ulteriori sessioni di misura.

HARDWARE & SOFTWARE SET-UP

                                    2-attrezzatura.jpg

Cronos 3d 400mm

Cavalletto

Workstation portatile

Optical Reveng 2.4

Geomagic ControlX

FLUSSO DI LAVORO

1- Al fine di ottenere la migliore accuratezza possibile, una calibrazione in loco dello strumento è necessaria. La colonna viene acquisita ed allineata direttamente.

2- Tre target vengono applicati sulla parete sopra il telaio in modo da considerare non solo le deformazioni ma anche eventuali spostamenti rispetto all’intera parete.

3-marker.jpg

3- Il telaio della finestra e le superifici circostanti sono poi acquisite ed allineate. E’ necessario garantire un ambiente stabile allo strumento (illuminazione, vibrazioni).

4- Optical Reveng permette un controllo rapido ed intuitivo della nuvola di punti. Dopo un primo allineamento grezzo, viene eseguita un’ottimizzazione globale e generata una mesh poligonale.

4-software.jpg

5- Il dato 3d è poi importato in Geomagic ControlX per l’analisi di eventuali differenze. Il dato ottenuto dalla prima sessione di misura è impostato come referenza, mentre il dato dell’ultima sessione come dato da analizzare.

6- Una prima analisi globale è possibile grazie alla mappa delle deviazioni; l’analisi incrociata delle superfici, delle sezioni e dei punti di controllo permette una valutazione diretta dello specifico cedimento strutturale.

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CONCLUSIONE

Lo scanner 3d a luce strutturata può essere largamente utilizzato per il monitoraggio di deformazioni nel medio e lungo termine con uno dei
seguenti metodi:
- Comparazione delle griglie di punti
- Comparazione di strutture lineari quali sezioni
- Comparazione delle superfici
Lo strumento ha una risoluzione inferiore ai 250 micron, i più piccoli dettagli e imperfezioni delle superfici possono essere acquisiti e misurati.
La sessione di misura ha messo in luce che la colonna del patio è perfettamente stabile mentre il telaio della finestra sta
fondamentalmente cadendo all’indietro con un tasso di 13 millimetri ogni due mesi, i punti di controllo e le crepe attorno al telaio hanno
permesso di assumere che il movimento è dovuto al fatto che l’intera sezione dell’edificio si sta inclinando, torcendosi all’indietro.
Il modello digitale della colonna è conservato per future ristrutturazioni. Open Technologies ringrazia tutte le istituzioni coinvolte in questo
progetto per il contributo a questo Case Study. Un ringraziamento speciale a Cartocini Valentina per l’inestimabile supporto.

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