consolidamento degli edifici storici parte 1
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8/15/2019 CONSOLIDAMENTO DEGLI EDIFICI STORICI parte 1
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CONSOLIDAMENTO DEGLI EDIFICI STORICI
prof PAOLO FACCIO(Università IUAV di Venezia )
A.A. 2011 2012
Lezione n. 2 : Il dissesto delle strutture in muratura e legnoSECONDA PARTE
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• La risultante della pressione èinclinata e può essere scompostain due forze.
• La prima, verticale, che sollecita ilpiedritto a sforzo normale;
•La seconda, orizzontale (spinta),che tende ad inflettere versol’esterno il piedritto stesso.
• Il centro di pressione C risultaspostato verso l’esterno (vederefig. a fianco) favorendol’eccentricità rispetto al baricentroB.
Stabilità archi
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• La spinta può agire
in direzione normaleal solido murario;
• Il paramento murario
subisce moti rotatorie inflessioni versol’esterno.
Stabilità archi
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Stabilità archi
• Le ordinate
massime delrigonfiamento sonoposte al di sopra del
centro di spinta C.
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• I dissesti dovuti allaspinta normale sonoaccompagnati da
manifestazionisecondarie, tra cui ladepressione della voltae il distacco dellestrutture interne dalmuro di facciata;
I fi ) i ò l
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• In figura a) si può osservare come lasezione verticale trasversale delrigonfiamento abbia formasinusoidale disimmetrica rispetto al
centro di inflessione con il ramosuperiore più esteso di quelloinferiore;
• Tali rami sono tanto più sviluppatiquanto più piccolo è lo spessore del
muro, più rado è il telaio di fabbrica,più notevoli le strutture spingenti, piùforte l’altezza dei piani, più scadentile strutture murarie e più numerosi ipiani sovrapposti al centro di spinta(vedi fig. b)
• La presenza di porte e finestreperturba il fenomeno deformativo manon ne altera la fisionomia.
I A ( i i t l )
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• In A (sezione orizzontale) perassenza del taglio la frattura ènormale al paramento.
• Nelle zone laterali (B,C) le fratturedivergono verso la mezzeria
• Le lesione nella sezione verticalesono analoghe. In particolare peròquella inferiore è influenzata dallapresenza del peso del muro e,quindi, è più raddrizzata rispettoalla superiore.
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Volte
• Le volte a botte, a padiglione o a vela non
stabiliscono centri di spinta ma regioni più omeno estese lungo le quali la spinta èesercitata;
• Se la regione interessata dall’inflessione èmolto estesa e la spinta non è ubicata moltoin alto, il cedimento può investire le regioni
fondali accrescendo le compressioni unitariesul terreno dalla parte del ciglio esterno delmuro, favorendo delle rotazioni fondali.
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Relazione tra schemastatico e quadro
fessurativo : volta a botte
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Relazione tra schemastatico e quadro
fessurativo : volta acrociera
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Relazione tra schemastatico e quadro
fessurativo : volta apadiglione
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Relazione tra schemastatico e quadro
fessurativo : volta a vela
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Danneggiamento di unavolta a crociera azioni
orizzontali
Danneggiamento di una
volta a padiglione perazioni orizzontali
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Manifestazioni secondarie
• I dissesti dovuti alla spinta normale ai
paramenti sono accompagnati dalleseguenti manifestazioni secondarie;
– a) Distacchi delle strutture interne dalmuro di facciata; – b) Deformazione rombica delle
aperture; – c) Depressione delle volte.
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Distacchi delle strutture interne dal muro di facciata
• Si manifestano
distacchi :• nei solai;• delle volte;
• dei pavimenti;• dei muri.
Distacchi delle strutture interne dal muro di
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Distacchi delle strutture interne dal muro difacciata
PAVIMENTI
• le fessurazioni si manifestano nella
intersezione con il muro e lungo la parallelaa tale intersezione;
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RILIEVO DEI QUADRI FESSURATIVI
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SCHEDA FESSURE DEIMAGAZZINI LIGABUE
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RAPPRESENTAZIONE DEI QUADRI FESSURATIVI
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SCHEDA FESSURE
ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DEL DANNO
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ESEMPIO DI RAPPRESENTAZIONE DELLE MURATURE
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ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DELLE MURATURE
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ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DEL DISSESTO
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ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DEL DISSESTO
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ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DEL DISSESTO
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ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DEL DISSESTO
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ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DEL DISSESTO
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ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DEL DISSESTO
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ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DEL DISSESTO
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ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DEL DISSESTO
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ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DEL DISSESTO
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ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DEL DISSESTO
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ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DEL DISSESTO
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ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DEL DISSESTO
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ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DEL DISSESTO
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Piedritti ed archi
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•Sotto l’azione della spinta i piedritti possono cedere ;• Al cedimento del piedritto consegue il dissestodell’arco
• Il cedimento proprio delle strutture ad arco si verificaquando la curva delle pressioni esce al di fuori delnocciolo di inerzia determinando sforzi di trazione inuno dei lembi e di compressione nell’altro.
• Possiamo avere, quindi, due tipi di deformazionedegli archi: – 1) Depressione della chiave e rialzamento delle
reni; – 2) Impennamento della chiave e depressione delle
reni.
Depressione della chiave
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Depressione della chiave
• L’arco tende a cadere versol’interno e il piedritto verso
l’esterno;• Ciò si verifica quando il carico
verticale genera una reazionemaggiore della spinta sopportabile
dal piedritto;• Si verifica nelle volte molto
depresse e quando il caricomaggiore insiste nella zona
centrale.
Impennamento chiave
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• La spinta èmaggiore della
reazione orizzontalecausata dal caricoverticale;
• Si manifesta nellevolte molto rialzate equando il carico
maggiore e sullereni.
DEFINIZIONE DI MODELLI INTERPRETATIVI A
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POSTERIORI
S. FOSCA ATORCELLO
VENEZIA
Pianta di S. Fosca a Torcello - Venezia
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Rili d ll d f d i d i
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Rilievo delle deformate e dei quadri
fessurativi
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Confronto tra struttura indeformata e deformata : si notil’effetto del cordolo sommitale inserito da Forlati nel 1932
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E’ apprezzabile la rotazione della facciata verso il sagrato
Quadri fessurativi che interessano la calottaabsidale. E’ evidente l’effetto del cordolo sommitale
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I quadri fessurativi interessano prevalentemente laparte superiore del muro di appoggio della
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parte superiore del muro di appoggio dellacopertura
Analisi stratigrafica degli alzati : USM, rapporti tra
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elementi e fasi di trasformazione
PRINCIPALI FASI DI TRASFORMAZIONE
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Fase 1 – 1734Ricollocazione delle catene lignee e
rifacimento delle volte
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rifacimento delle volte
Fase 2 – 1911Rifacimento delle voltine del portico
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Fase 3 – 1929Ricollocazione catene del portico
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Fase 4 – 1932Inserimento cordolo in c.a. sommitale
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Abaco della tipologia della murature
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Tematizzazione prospetto
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Tematizzazione prospetto
Temati a ione prospetto
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Tematizzazione prospetto
Legenda delle murature per caratteristiche
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g p
meccaniche
Tematizzazione
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prospetto
Tematizzazione
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prospetto
Tematizzazione
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prospetto
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Interpretazione deldanneggiamento
Particolare 1: sono osservabili i quadrifessurativi verticali nella zona di muratura di
maggior resistenza
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Particolare 2
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Particolare 3
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Particolare 4
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Rappresentazione dei cinematismi probabiliin assenza e in presenza del cordolo
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Ipotesi di generazione del danno
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Le CARATTERISTICHE del legno strutturale dipendono da:Specie
Posizione del taglio
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Posizione del taglio
Direzione delle fibre, numero di fibre per sezione unitaria
Stagionatura
Umidità assoluta e relativa rispetto all’ambiente
Attacchi da insetti e muffe, marciumeDifetti (inclinazione delle fibre, nodi, cipollature…)
È quindiessenziale il rilievodi queste
caratteristichedurante la fase diidentificazione del
manufatto
Posizione del taglio
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R
T
Umidità e ritiro L’umidità del legno w si misura come percentuale di acqua rispetto al peso dellegno secco:
- Ambiente asciutto 8 – 15 %
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- Ambiente poco protetto 10 – 20 %- Ambiente non protetto 15 – 30 %
- Oltre il legno è considerato saturo
Ritiro/rigonfiamento Dl = a Dw l (t,r,l)
Materiale anisotropo
Gli effetti del ritirosono differenti aseconda dellaposizione in cui èstato eseguito il
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taglio dell’elementoall’interno deltronco: Ad esempiouna tavola radialesi imbarcheràmeno rispetto aduna tangenziale
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Difetti
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Dissesti nei solai lignei
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DANNONELLEPARETIDIVISORIE
LESIONI EDEFORMAZIONI PERI CEDIMENTI DELLESTRUTTUREPORTANTI IN LEGNO
DEFORMAZIONEDELLGLI ELEMENTIINFLESSI
ECCESSO DI CARICOSULLA MUARTURA CON
ROTTTURA A TAGLIODELLA STESSA
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