INDAGINI E PROVE DI CARICO EX CONVENTOO ED EX CARCERE DI SAN DOMENICO SAN GIMIGNANO (SI) 18, 19, 22, 23, 24, 25 e 30 maggio 2017

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2 4 EMME Service S.p.A. Prove in Sito - Laboratorio Prove Materiali Sede legale: Via L. Zuegg, Bolzano - ITALY Tel. 0471/ / Fax emme@legalmail.it Sistema Qualità ISO 9001:2008 certificato RINA nr. 6441/01/S INDAGINI E PROVE DI CARICO EX CONVENTOO ED EX CARCERE DI SAN DOMENICO SAN GIMIGNANO (SI) PROVE n. 1389/FI, da 1391 a 1393/FI, da 1395 a 1397/FI, da 1402 a 1405/FI 18, 19, 22, 23, 24, 25 e 30 maggio 2017 Committente: Tecnico incaricato: Relatore: Ingegneri Associati Barone e Fontana dott. ing. Marco Fontana geom. Jacopo Bertocci U.S.L. 6 Via Venuti Livorno (LI) Rif: FI Calenzano, 9 giugno 2017

3 INDICE 1. PREMESSA Descrizione della struttura DESCRIZIONE DELLA STRUMENTAZIONE PROVE CON CESTE O SACCONI Metodologia Prova n. 1396/FI Risultati Grafici Prova n. 1397/FI Risultati Grafici INDAGINE CON TERMOCAMERA PROVA N. 1172/FI Analisi all infrarosso Ubicazione delle indagini e risultati VIDEOENDOSCOPIE PROVA N. 1403/FI MARTINETTI PIATTI Prova n. 1391/FI MP Prova n. 1392/FI MP Prova n. 1393/FI MP Prova n. 1395/FI MP PENETROMETRO DA MALTA PIN SYSTEM - Prova n. 1404/FI INDAGINE CON MICRODUROMETRO Prova n. 1389/FI INDAGINI VIBRAZIONALI Prova N. 1402/FI Elaborazione dei dati Risultati Valutazione della tensione delle catene Rapporto dei risultati Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 2 di 80

4 1. PREMESSA La Società 4 EMME Service S.p.A. è stata incaricata dallo Studio Associati Ingegneri Barone e Fontana, di effettuare una serie di indagini dell edificio ex convento e ex carcere di San Domenico, sito a San Gimignano (SI). E stato richiesto di effettuare un indagine termografica, due prove di carico sui solai dell edificio e delle indagini sulla muratura dell edificio. Lo scopo della termografia è di rilevare l eventuale presenza di aperture chiuse sulle pareti esterne mentre con le prove di carico si vuole verificare la capacità portante dei solai confrontando le frecce ottenute sperimentalmente con quelle derivanti dal calcolo. Con le indagini sulla muratura si intende appurare le caratteristiche qualitative e la composizione dei materiali. La scelta degli elementi da sottoporre ad indagine/verifica, la determinazione e la disposizione del carico, le modalità di rilevazione ed i punti di misura sono stati preventivamente indicati dal Tecnico incaricato dott. ing. M. Fontana. Nel complesso sono state eseguite le seguenti indagini: n. 1 indagine termografica; n. 2 prove di carico; n. 15 video-endoscopie; n. 10 prove con micro durometro; n. 10 rilievi tensione catene n. 4 prove con martinetti piatti doppi; n. 20 prove penetro-metriche su malta. L indagine termografica è stata eseguita il 25 maggio, le prove di carico il 23 maggio mentre le varie indagini sulla muratura i giorni 18, 19, 22, 24 e 30 maggio All esecuzione hanno assistito: dott. ing. M. Fontana dott. ing. F. Barone Tecnico incaricato; Assistente Tecnico incaricato; e per la 4 EMME Service S.p.A.: dott. ing. T. Bianchi; geom. J. Bertocci; geom. S. Bertocci; dott. ing. L. Fianchisti; dott. ing. G. Vittori; dott. geol. A. Stomaci. 1.1 Descrizione della struttura La struttura in oggetto è composta da un edificio diviso in 4 zone (A, B, C e D) e consta di 2 piani fuori terra oltre 1 interrato. La struttura portante è in muratura. Nelle pagine seguenti si riportano le planimetrie con l ubicazione delle indagini. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 3 di 80

5 LEGENDA: Termografia Prova di carico MP - Martinetti piatti V - Endoscopie VK - Microdurometro PS - Pin system T - Rilievo tensione PS2 V2 MP2 PS20 V20 PS7 V7 PS8 V8 Planimetria piano seminterrato Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 4 di 80

6 LEGENDA: Termografia Prova di carico MP - Martinetti piatti V - Endoscopie VK - Microdurometro PS - Pin system T - Rilievo tensione PIANO AMMEZZATO PS13 VK10 T10 V19 PS19 V13 MP4 V4 PS4 VK9 T9 VK6 T6 VK5 T5 VK7 T7 VK8 T8 VK1 T1 PS3 V3 MP3 V12 PS12 V14 PS14 AREA NON OGGETTO DI INTERVENTO PS5 VK2 T2 VK4 T4 VK3 T3 PS6 MP1 V1 PS1 PS9 V9 V10 PS10 V11 PS Planimetria piano terra Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 5 di 80

7 LEGENDA: Termografia Prova di carico MP - Martinetti piatti V - Endoscopie VK - Microdurometro PS - Pin system PS16 T - Rilievo tensione PROVA 1396/FI V17 PS17 PS15 PS18 PROVA 1397/FI Planimetria piano primo Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 6 di 80

8 2. DESCRIZIONE DELLA STRUMENTAZIONE Termografia Le indagini sono state eseguite utilizzando una Termocamera Flir mod. ThermaCam P65. Risoluzione spaziale 1,3 mrad; Accuratezza Intervallo spettrale Rilevatore ± 2 C o ± 2% della lettura; 7,5 13,0 µm; FPA (Focal Plane Array), microbolometro non raffreddato; 320x240. Prova di carico La rilevazione delle deformazioni è stata effettuata con l attrezzatura denominata GS05 costituita da: unità computerizzata di registrazione delle deformazioni GS05 mat. n 004; trasduttori di spostamento di tipo LVDT modello Schaevitz E200, E500 e E1000; software di elaborazione 4 EMME Service S.p.A. Trasduttori di spostamento I trasduttori di spostamento sono stati posti direttamente a contatto con l intradosso del solaio attraverso apposite aste telescopiche. La catena di misura, sensore cavo unità, comporta un errore massimo pari a ±1%. I sensori impiegati hanno le seguenti caratteristiche: Escursione: E200 = 10 mm E500 = 25 mm E1000 = 50 mm Sensibilità: ± 0,002 mm Linearità: 99,6% Postazione di acquisizione Sensore La calibrazione degli strumenti è stata effettuata in data 2 febbraio 2015 e documentata con il Certificato di Taratura n. 1155/15. Tutti gli strumenti sono stati tarati dal Laboratorio della 4 EMME Service S.p.A. come previsto dalla procedura 7.6 del Manuale Qualità. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 7 di 80

9 PENETROMETRO DA MALTA L indagine è stata eseguita utilizzando uno penetrometro tipo PIN System per malta legante, laterizi, malte da intonaco e da restauro e calcestruzzo, costituito da una pistola che permette di far penetrare uno spillo d acciaio in una superficie per rilevare la relativa resistenza alla penetrazione attraverso apposito micrometro. Procedura Inserire uno spillo nell apposito foro posto all estremità dell unità Caricare la molla con la chiave in dotazione tramite l apposito dado sino a quando verrà tenuta in tensione dal sistema di blocco. Una volta caricata svitare completamente il dado dal perno filettato prima di tirare la leva di sblocco. Fare attenzione che la superficie da provare sia sufficientemente levigata. Se necessario utilizzare una pietra sintetica per preparare la superficie. Appoggiare l apparecchiatura perpendicolare alla superficie da provare e tirare la leva di sblocco. Alla fine del test utilizzare la pompetta di gomma per pulire il foro dai residui di materiale. Utilizzare il micrometro per misurare la profondità del foro. La punta del micrometro dovrà essere inserita nel punto di prova, partendo dalla posizione zero e ruotando la parte zigrinata, sino a quando si arresta. Leggere sul micrometro la profondità del foro e utilizzare le tabelle di lettura in base al materiale provato. Controllare l usura dello spillo dopo ogni singolo test, utilizzando l apposito dispositivo in dotazione al pin system e se lo spillo dovesse passare attraverso le fessura, dovrà essere sostituito. Dopo aver effettuato sette letture, scartare le due più lontane. Calcolare la media dei cinque migliori risultati. Riferimenti ASTM C803 Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 8 di 80

10 VIDEOENDOSCOPIO L indagine tramite endoscopio ha lo scopo do classificare dettagliatamente la consistenza e la natura del materiale costituente la struttura in esame, mediante rilievi visivi e fotografici. Allo scopo è utilizzata una sonda, rigida o flessibile, che viene inserita in alcuni fori nella muratura praticati mediante carotatrice o trapano elettrico. La restituzione fotografica o VHS dell ispezione permette di osservare eventuali anomalie all interno della muratura. Procedura Questa metodologia prevede l'utilizzo di una endoscopio di lunghezza massima di 3,5 m. Praticare un foro da mm, mediante un carotiere, al fine di lasciare la superficie interna pulita e di ottenere un campione del materiale estratto il più possibile integro. Spolverare il foro. Inserire la sonda la sonda e ispezionare visiva- mente quattro posizioni, usualmente a , per ogni intervallo di 5 cm in profondità. Impostare tempi, diaframmi e pellicola in base alla luminosità all interno del foro e alla tipologia di pietra. Riprendere fotograficamente le anomalie riscontrate. Segnare sull'apposito modulo il numero di foto con il relativo tempo e diaframma utilizzato oltre alle note di commento sull'aspetto visivo. Note Qualora non sia possibile effettuare un carotaggio, per l impossibilità di offendere la struttura, il foro viene praticato mediante trapano elettrico non a percussione. Tutte le deformazioni vanno registrate in linea su nastro cartaceo o supporto informatico. Riferimenti Bibliografia: (7), (41), (49) Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 9 di 80

11 Microdurometro L indagine tramite microdurometro Vickers ha lo scopo di ottenere una valutazione della resistenza meccanica a trazione dell acciaio, eseguendo un controllo della durezza mediante l utilizzo di un microdurometro portatile. La valutazione dell impronta Vickers vienee effettuata per via elettronica con il metodo UCI. PROCEDURA Il penetratore, costituito dalla piramide Vickers, è montato sull estremità di una barretta metallica che viene eccitata a vibrare longitudinalmente con una frequenza di 78 khz. Nel contatto tra il diamante Vickers e l elemento, la frequenza subisce una variazione che dipende dalla superficiee dell impronta che, a sua volta, costituisce una misura della durezza del materiale in prova. Preparare l area d indagine eliminando la vernice e lucidandola con carta abrasiva di grana 400. Premere la punta di diamante sulla superficie dell acciaio producendo un impronta; in questo modo si carica progressivamente una molla elicoidale contenuta nel corpo della sonda. Quando il carico ha raggiunto un valore corrispondente a quello di misura lo strumento rileva automaticamente la misura dell impronta e la memorizza. Attraverso i valori di durezza Vickers (HV) ottenuti, calcolare la resistenza a trazione: R t = Brinnel 3,55 se Brinnel 175 R t = Brinnel 3,338 altrimenti dove: R t = singole resistenze a trazione; Brinnel = durezza Brinnel pari a 0,95 HV. La resistenza a rottura per trazione caratteristica si ottiene dalla formula seguente: Rtk = Rtm n SQ dove: R tm = valore medio di tutti i risultati; n = coefficiente funzione del numero di prove; SQ = scarto quadratico medio. RIFERIMENTI Norma DIN / ASTM-A1038 Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 10 di 80

12 Indagini vibrazionali La strumentazione impiegata per le rilevazioni risponde alle norme IEC 184, 222, 225, ed è così composta: 1 accelerometro piezoelettrico con uscita pari a 100 mv/g marca PCB, campo da 0.27 Hz a 800 Hz 1 unità di amplificazione e conversione analogico-digitale Wavebook; 1 computer Intel 1400 MHz e 512 MB di memoria RAM. software di elaborazione DasyLab. Il software di gestione consente di acquisire fino a 32 k dati per canale con una frequenza di campionamento massima di 50 khz. Acquisitore Accelerometro Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 11 di 80

13 3. PROVE CON CESTE O SACCONI 3.1 Metodologia La tecnica di prova consiste nell applicazione graduale e crescente di un carico e nella contemporanea rilevazione delle deformazioni in diversi punti della struttura. Nelle prove con le ceste la sollecitazione è trasmessa attraverso una forza equivalente F eq, determinata da un carico distribuito posto su di un impronta nota, capace di indurre lo stesso momento massimo prodotto dal carico di prova. Per calcolare la F eq si utilizza la formula: F eq L² b q = 2 L B (1) Dove: F eq carico totale applicato [kn]; q carico da applicare [kn/m 2 ]; L luce [m]; B lunghezza dell impronta di carico [m]; b o C fascia trasversale collaborante o impronta di carico [m]; Fascia collaborante Il valore di b è determinato dalla seguente formula: b ( f c + 2 f i ) = f c s (2) dove: fi fc s frecce misurate in mezzeria lungo l asse trasversale della struttura in prova; freccia in mezzeria della struttura di prova; interasse dei sensori trasversali [m]. La descrizione particolareggiata della metodologia è esposta nel manuale Prove in sito. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 12 di 80

14 3.2 Prova n. 1396/FI La prova è stata eseguita su un solaio a volta avente luce pari a 6,10 m. E stato richiesto un carico di prova di 3,00 kn/m 2. La sollecitazione è stata applicata attraverso due sacconi (4x3 m) riempiti gradualmente con acqua. E stato eseguito un ciclo completo di carico e scarico con le seguenti fasi: riempimento in 3 step (1,00 kn/m 2, 2,00 kn/m 2 e 3,00 kn/m 2 ); scarico in un unico step. Sono stati posizionati 3 sensori e la lettura delle frecce è stata effettuata dopo la stabilizzazione delle stesse. Lo schema di seguito riporta la posizione dei sacconi e dei punti di misura delle deformazioni del solaio. Legenda Saccone Sensori Disposizione dei sensori e del carico Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 13 di 80

15 3 1 2 Disposizione dei sensori Solaio sotto carico Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 14 di 80

16 3.2.1 Risultati Nella tabella che segue sono riportati i valori degli abbassamenti rilevati nel corso del ciclo di carico eseguito. Tabella 1: Frecce rilevate Prova n. 1396/FI DEFORMAZIONI [mm] 23/05/17 Carico [kn/m 2 Ora ] Ch 1 Ch 2 Ch 3 [hh:mm] 0,0 0,00 0,00 0, ,0 0,15 0,20 0, ,0 0,15 0,20 0, ,0 0,15 0,21 0, ,0 0,15 0,21 0, ,0 0,15 0,21 0, ,0 0,27 0,38 0, ,0 0,27 0,38 0, ,0 0,27 0,38 0, ,0 0,27 0,38 0, ,0 0,27 0,38 0, ,0 0,37 0,53 0, ,0 0,37 0,53 0, ,0 0,38 0,54 0, ,0 0,38 0,54 0, ,0 0,38 0,54 0, ,0 0,38 0,54 0, ,0 0,39 0,55 0, ,0 0,39 0,55 0, ,0 0,39 0,55 0, ,0 0,39 0,55 0, ,0 0,39 0,56 0, ,0 0,39 0,56 0, ,0 0,39 0,57 0, ,0 0,39 0,57 0, ,0 0,39 0,57 0, ,0 0,39 0,57 0, ,0 0,00 0,01 0, ,0 0,00 0,01 0, ,0 0,00 0,01 0, ,0 0,00 0,01 0, ,0 0,00 0,00 0, ,0 0,00 0,00 0, ,0 0,00 0,00 0, Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 15 di 80

17 3.2.2 Grafici Carico(kN/mq) 0,00 0,00 1,00 Andamento sensori piano terra- Prova 1396/FI 1,00 2,00 2,00 2,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 0,00 0,00 0,00 0,10 0,20 mm 0,30 0,40 0,50 0,60 Ch 1 Ch 2 Ch 3 Andamento sensori Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 16 di 80

18 3.3 Prova n. 1397/FI La prova è stata eseguita su un solaio a volte avente luce pari a 1,70 m. E stato richiesto un carico di prova di 3,00 kn/m 2. La sollecitazione è stata applicata attraverso 10 ceste affiancate e riempite gradualmente con acqua. E stato eseguito un ciclo completo di carico e scarico con le seguenti fasi: riempimento in 3 step (1,00 kn/m 2, 2,00 kn/m 2 e 3,00 kn/m 2 ); scarico in un unico step. Sono stati posizionati 4 sensori e la lettura delle frecce è stata effettuata dopo la stabilizzazione delle stesse. Lo schema di seguito riporta la posizione delle ceste e dei punti di misura delle deformazioni del solaio. Legenda Carico Sensori Disposizione dei sensori e del carico Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 17 di 80

19 Disposizione dei sensori Solaio sotto carico massimo Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 18 di 80

20 3.3.1 Risultati Nella tabella che segue sono riportati i valori degli abbassamenti rilevati nel corso del ciclo di carico eseguito. Tabella 2: Frecce rilevate Prova n. 1397/FI DEFORMAZIONI [mm] 23/05/17 Carico [kn/m 2 Ora ] Ch 1 Ch 2 Ch 3 Ch 4 [hh:mm] 0,0 0,00 0,00 0,00 0, ,0 0,07 0,12 0,09 0, ,0 0,07 0,12 0,09 0, ,0 0,07 0,12 0,09 0, ,0 0,07 0,12 0,09 0, ,0 0,07 0,12 0,09 0, ,0 0,14 0,27 0,20 0, ,0 0,14 0,27 0,21 0, ,0 0,14 0,27 0,21 0, ,0 0,14 0,27 0,21 0, ,0 0,15 0,27 0,21 0, ,0 0,15 0,27 0,21 0, ,0 0,15 0,27 0,21 0, ,0 0,16 0,35 0,27 0, ,0 0,17 0,37 0,28 0, ,0 0,22 0,37 0,28 0, ,0 0,22 0,37 0,28 0, ,0 0,23 0,37 0,28 0, ,0 0,23 0,38 0,29 0, ,0 0,24 0,38 0,29 0, ,0 0,24 0,38 0,29 0, ,0 0,24 0,38 0,29 0, ,0 0,25 0,39 0,29 0, ,0 0,25 0,39 0,29 0, ,0 0,26 0,39 0,29 0, ,0 0,26 0,39 0,30 0, ,0 0,26 0,39 0,30 0, ,0 0,26 0,39 0,30 0, ,0 0,26 0,39 0,30 0, ,0 0,03 0,04 0,04 0, ,0 0,02 0,03 0,04 0, ,0 0,02 0,03 0,04 0, ,0 0,01 0,03 0,04 0, ,0 0,01 0,03 0,04 0, ,0 0,01 0,03 0,04 0, Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 19 di 80

21 3.3.2 Grafici Carico(kN/mq) Andamento sensori piano terra- Prova 1397/FI 0,00 0,00 1,00 1,00 2,00 2,00 2,00 2,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 0,00 0,00 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 mm 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 Ch 1 Ch 2 Ch 3 Ch 4 Andamento sensori Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 20 di 80

22 4. INDAGINE CON TERMOCAMERA PROVA N. 1172/FI 4.1 Analisi all infrarosso Le acquisizioni sono state effettuate in condizioni di transitorio termico in fase di cessione di calore. A seguire si riportano le immagini nelle frequenze infrarosse. La chiave di lettura delle immagini termiche, così come indicata in legenda, è improntata sulla scala del ferro. Per la scala di colore utilizzata in ogni analisi, è associato a zone d emissione termica superiore il colore più chiaro e a zone d emissione termica inferiore colori progressivamente più scuri. Ogni immagine riporta un breve commento, identificando in pianta le zone d indagine e le eventuali anomalie riscontrate. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 21 di 80

23 4.2 Ubicazione delle indagini e risultati A seguire si riporta la planimetrie con l ubicazione dei punti di scatto. IR16 Legenda IR IR Vista bassa Vista alta IR17 IR15 IR14 IR13 IR12 IR11 AREA NON OGGETTO DI INTERVENTO IR10 IR9 IR8 IR7 IR18 IR21 IR22 IR23 IR24 IR25 IR20 IR19 IR6 IR5 PIANO AMMEZZATO IR4 IR2 IR3 IR1 Planimetria generale con punti di scatto Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 22 di 80

24 Finestre chiuse IR 1 IR1: Si rileva la presenza di due finestre chiuse nella parte alta del muro verso la chiesa. IR 2 IR2: Niente da segnalare nella parte bassa. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 23 di 80

25 Apertura chiusa IR 3 IR3: Nella parte alta presenza di probabile apertura chiusa. Aperture chiuse IR 4 IR4: Nella parte alta presenza di due probabili aperture chiuse. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 24 di 80

26 IR 5 IR5: Nella parte alta si vedono a occhio nudo le vecchie finestre richiuse. Pluviale Distacco intonaco IR 6 IR6: Nella parte alta della muratura in pietra si vede una zona più scura dove è probabile il distacco dell intonaco. Inoltre si vede il pluviale della gronda. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 25 di 80

27 Architrave IR 7 IR7: Nella parte alta si vede l architrave della finestra. Possibile arco IR 8 IR8: Possibile presenza di arco. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 26 di 80

28 Zone con inerzia termica diversa IR 9 IR9: Nella parte alta si rilevano zone con differente inerzia termica probabilmente dovute a ripristini con materiale diverso. IR 10 IR10: Particolare arco contrafforte (primo della fila). Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 27 di 80

29 Architrave IR 11 IR11: Nella parte alta probabile presenza di architrave sulla finestra. Nella parte bassa niente da segnalare. Architrave IR 12 IR12: Nella parte bassa probabile presenza di architrave sulla finestra. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 28 di 80

30 IR 13 IR13: Nella parte alta niente da segnalare. Zone con inerzia termica diversa Architrave IR 14 IR14: Nella parte bassa si nota una zona con differente inerzia termica dovuta a materiali diversi. Probabile presenza di architrave sopra la finestra ad arco. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 29 di 80

31 IR 15 IR15: Nella parte alta niente da segnalare. IR 16 IR16: Nella parte bassa di portone murato con finestra soprastante. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 30 di 80

32 IR 17 IR17: Niente da segnalare sia nella parte alta che bassa. IR 18 IR18: Niente da segnalare sia nella parte alta che bassa. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 31 di 80

33 Arco Arco IR 19 IR19: Presenza di arco in corrispondenza del capo chiave della catena. Aperture chiuse IR 20 IR20: Presenza aperture chiuse sul lato garage. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 32 di 80

34 Arco IR 21 IR21 Possibile presenza di arco sopra la finestra. IR 22 IR22: Probabile rialzamento della zona tetto. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 33 di 80

35 IR 23 IR23: Niente da segnalare nella parte bassa. Apertura chiusa IR 24 IR24: Nella parte bassa accanto alla muratura squadrata presenza di un apertura tamponata che si ferma a circa 1,20 m da terra. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 34 di 80

36 IR 25 IR25: Nella parte alta niente da segnalare. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 35 di 80

37 5. VIDEOENDOSCOPIE PROVA N. 1403/FI Piano Seminterrato V2 Parete esterna 2,5 77,5 80,0 Parete in muratura compatta di pietra e mattoni su tutta la sezione indagata con 2,5 cm di intonaco ad inizio foro. Foro non passante di lunghezza 80 cm. V7 Parete interna 2,0 68,0 70,0 Parete di spessore 70 cm in muratura compatta di pietra su tutta la sezione indagata con 2,0 cm di intonaco ad inizio foro. V20 Parete esterna 2,0 53,0 55,0 Parete in muratura compatta di pietra con presenza di intercapedine alla profondità di 55 cm (in cui si rileva la presenza di radici) e 2,0 cm di intonaco ad inizio foro. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 36 di 80

38 V8 Parete interna 3,0 73,0 120,0 Parete di spessore 120 cm in muratura di mattoni forati su tutta la sezione indagata con 3,0 cm di intonaco a inizio foro. Foro non passante di lunghezza 76 cm. Piano Terra V1 Parete interna 2,5 35,0 2,5 40,0 Parete di spessore 40 cm in muratura compatta di pietra e mattoni su tutta la sezione con 2,5 cm di intonaco a inizio e fine foro. V3 Parete esterna 3,0 30,0 43,0 75,0 Parete in muratura di pietra mista con paramento esterno in mattoni a due teste (spessore 30 cm) ed intonaco di 3 cm. Foro non passante di lunghezza 75 cm. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 37 di 80

39 V4 Parete esterna 3,0 77,0 80,0 Parete in muratura compatta di pietra su tutta la sezione indagata con 3,0 cm di intonaco ad inizio foro. Foro non passante di lunghezza 80 cm. V9 Parete interna 3,0 75,0 Parete in muratura di pietra mista con paramento in mattoni ed intonaco di 3 cm. Foro non passante di lunghezza 75 cm. V10 Parete interna 4,0 71,0 75,0 Parete di spessore 75 cm in muratura compatta di pietra e mattoni su tutta la sezione con 4,0 cm di intonaco ad inizio foro. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 38 di 80

40 V11 Parete esterna 3,0 47,0 50,0 Parete di spessore 50 cm in muratura compatta di pietra e mattoni su tutta la sezione con 3,0 cm di intonaco ad inizio foro. V12 Parete esterna 2,0 30,0 77,0 45,0 Parete in muratura di pietra mista con paramento esterno in mattoni a due teste (spessore 30 cm) ed intonaco di 2 cm. Foro non passante di lunghezza 77 cm. V13 Parete interna 20,0 30,0 50,0 Parete composta per i primi 20 cm da una parete in c.a. e poi muratura compatta in pietra. Foro non passante di lunghezza 50 cm. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 39 di 80

41 V14 Parete esterna 1,5 73,5 75,0 Parete in muratura di pietra compatta ed intonaco di 1,5 cm ad inizio foro. Foro non passante di lunghezza 75 cm. V19 Parete esterna 2,0 47,0 60,0 Parete si spessore 60 cm in muratura di pietra compatta ed intonaco di 2,0 cm ad inizio foro. Foro non passante di lunghezza 49 cm. Piano primo V17 Parete interna 2,0 10,0 28,0 10,0 50,0 Parete di spessore 50 cm composta da due paramenti in mattoni dello spessore di 10 cm ciascuno con intercapedine di 28 cm ed intonaco ad inizio foro di spessore di 2 cm. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 40 di 80

42 6. MARTINETTI PIATTI Il martinetto piatto utilizzato è una cella di carico azionata idraulicamente, in acciaio ad alta resistenza, di forma semicircolare allungata con le seguenti caratteristiche: superficie: spessore: diametro: profondità di installazione: K m : cm mm 34.7 cm 25.7 cm 0.85 Ogni martinetto è caratterizzato da un coefficiente di taratura (k m ) che ne definisce l efficacia, ossia la riduzione della spinta rispetto alla massima teoricamente raggiungibile, tenuto conto di due fattori: la rigidezza dei bordi e le eventuali deformazioni irreversibili indotte dalle prove precedenti. L attrezzatura di taglio consiste in una troncatrice idraulica ad utensile diamantato. Questa produce una incisione netta, di minimo disturbo per la struttura. L incisione prodotta (di spessore 4 mm) ha una forma praticamente uguale a quella del martinetto. Si assume come area di taglio media A t = 865 cm 2. Martinetto piatto Troncatrice idraulica L erogazione della pressione ai martinetti viene effettuata tramite una pompa manuale munita di regolazione fine, e viene misurata mediante manometro di precisione. Sistema di misurazione 1 deformometro centesimale Pompa manuale con manometro Deformometro centesimale Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 41 di 80

43 Rilievo in sito della tensione di esercizio Lo scopo della prova con martinetto piatto singolo è la misura dello stato tensionale in una determinata zona della parete muraria. Tale conoscenza costituisce un importante informazione per la verifica delle condizioni attuali, e quindi della sicurezza di un edificio. La prova viene eseguita con le seguenti modalità: predisposizione dei sensori di spostamento nella zona sovrastante e/o sottostante al taglio; alterazione dello stato tensionale della muratura mediante l esecuzione di un taglio sul piano normale alla superficie della parete muraria e alla direzione della tensione da misurare con rilievo delle deformazioni indotte; inserimento nel taglio del martinetto piatto; ripristino dello stato tensionale iniziale mediante la pompa idraulica collegata al martinetto. Tale operazione viene eseguita in uno o più cicli con incremento progressivo del carico. Il taglio eseguito comporta il rilascio delle tensioni che si manifestano con la tendenza a richiuderne i lembi. Introducendo nella fessura un martinetto piatto, la pressione (P) applicata che riporta la muratura circostante alle condizioni antecedenti il taglio, viene assunta come prossima alla tensione di esercizio. La pressione di ripristino delle condizioni iniziali viene determinata mediante l attenta analisi dei movimenti dei sensori di spostamento applicati nella zona soprastante il taglio. Risulta fondamentale la distinzione tra movimenti indotti dal rilascio elastico dovuto al taglio e movimenti legati a rotture localizzate, cricche, ecc., non originati quindi dal rilascio elastico e pertanto da non tenere in considerazione. Particolare del taglio per l inserimento del martinetto Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 42 di 80

44 La tensione di esercizio in sito si ricava dalla seguente formula: σ = P v t (1) dove: σv = tensione verticale di esercizio in sito (dan/cm 2 ); P = pressione di ripristino delle condizioni antecedenti il taglio (dan/cm 2 ); Am = area del martinetto (cm 2 ); A A m k At = area del taglio (cm 2 ); Km = coefficiente di bordo del martinetto (adimensionale). Rilievo in sito della tensione di rottura La misura della resistenza a compressione prevede: installazione di un secondo martinetto parallelo al primo ad una distanza pari a circa due volte la larghezza del martinetto; installazione dei sensori di spostamento nella zona compresa tra i due martinetti; esecuzione della prova a compressione aumentando la pressione nei martinetti mediante pompa idraulica. Tale operazione viene eseguita solitamente in più cicli con incremento progressivo del carico massimo. La pressione di rottura viene individuata mediante l analisi dei grafici dei sensori di spostamento posti tra i due martinetti e mediante analisi visiva della muratura stessa. La resistenza in sito si ricava dalla seguente formula: m A σ v = P A m t K m dove: σ v = tensione di rottura (dan/cm 2 ), P = pressione di rottura (dan/cm 2 ), A m = area del martinetto (cm 2 ), A t = valore medio delle due aree di taglio (cm 2 ), K m = valore medio dei due coefficienti di bordo dei martinetti (adimensionale). La metodologia di prova con i martinetti piatti prevede che le deformazioni si stabilizzino prima di applicare il successivo incremento di carico, mettendo così in evidenza eventuali fenomeni di tipo non lineare o viscoso. Si sottolinea che i risultati ottenuti sono fortemente influenzati dall eterogeneità della muratura indagata e pertanto vanno interpretati in base alle particolari condizioni del sito. RIFERIMENTI NORMATIVI Norma ASTM C1196 In situ compressive strength within solid unit masonry estimated during flat-jack measurements Norma ASTM C1197 In situ measurements of masonry deformability properties using the flat-jack measurements Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 43 di 80

45 6.2. Prova n. 1391/FI MP3 Rilievo della tensione d esercizio La prova è stata effettuata al piano terra su una parete di spessore pari a circa 90 cm in muratura di mattoni pieni. Per misurare le deformazioni del complesso murario sono stati installati dei riscontri metallici sui quali tramite il deformometro viene eseguita la misura. 10,0 cm 30 cm 77 cm Esecuzione tensione d esercizio Nella tabella sottostante si riportano i valori degli spostamenti rilevati durante la prova per il rilievo dello stato tensionale. Se 01 (mm) Se 02 (mm) Se 03 (mm) 0,301 0,201 0,350 Fine taglio 0,345 0,245 0,389 2,0 bar 0,329 0,229 0,375 4,0 bar 0,314 0,214 0,364 5,0 bar 0,302 0,198 0,348 0,0 bar 0,348 0,249 0,392 2,0 bar 0,334 0,231 0,378 4,0 bar 0,316 0,211 0,364 5,0 bar 0,299 0,200 0,350 Si ha un ritorno alle condizioni iniziali di deformazione quando viene applicata, attraverso il martinetto, una pressione di circa 5 bar. Tensione di esercizio = 3,75 dan/cm 2. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 44 di 80

46 Misura della resistenza a compressione La rottura viene individuata sia in base alla letture dei riscontri installati, sia dall osservazione della formazione di fessurazioni sull ammasso. 45 cm 30 cm 43 cm 77 cm Esecuzione tensione di rottura Durante la prova sono stati effettuati 2 cicli di carico-scarico con incrementi progressivi della pressione, fino ad un massimo di 14 bar. Deformazioni (mm) 0,6 0,5 0,4 Se.01 Se.02 Se.03 Diagramma Carico - Deformazioni 0,3 0,2 0,1 0,0 Diagramma delle deformazioni nei diversi cicli di carico-scarico Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 45 di 80

47 Deformazioni (mm) 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 Ciclo 1 0,02 0,00 Se.01 Se.02 Se Pressione (bar) Deformazioni (mm) 0,60 0,50 0,40 0,30 Ciclo 2 0,20 0,10 0,00 Diagrammi carico deformazioni Se.01 Se.02 Se Pressione (bar) Nella tabella a seguito sono riportati gli spostamenti rilevati dai sensori durante i diversi cicli di carico eseguiti. Ciclo Se.01 (mm) Se.02 (mm) Se.03 (mm) Pressione (bar) Azzeramento sensori 0,041 0,057 0, ,080 0,117 0,087 6 I 0,130 0,179 0, ,105 0,152 0, ,021 0,055 0,030 0 II 0,080 0,120 0, ,133 0,187 0, ,184 0,263 0, ,244 0,334 0, Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 46 di 80

48 Ciclo Se.01 (mm) Se.02 (mm) Se.03 (mm) Pressione (bar) 0,325 0,485 0, II 0,314 0,470 0, ,225 0,423 0, ,106 0,353 0,192 0 Fessure su malta e mattoni Alla pressione di 14 bar si è verificata la rottura del complesso murario nella zona compresa tra i due martinetti con la comparsa di evidenti fessurazioni sulla malta e sui mattoni. Tensione di rottura è di 10,5 dan/cm 2. Modulo elastico I dati dei cicli di carico eseguiti durante la verifica della tensione di rottura vengono inoltre utilizzati per determinare i valori del modulo di deformabilità ai vari livelli di carico. Il modulo di elasticità E si può calcolare attraverso la relazione: Dove: σ = intervallo di carico considerato ε = deformazione assiale relativa corrispondente Ciclo Pressione bar N/mm 2 Deformazioni * ( ε/ ε/l) ) Ε 03 Modulo Elastico E (MPa) Se 01 Se 02 Se03 da a media 1 6 0,45 0,2963 0,4286 0, ,67 0,6037 0,7619 0, ,90 0,8259 1,0220 0, * Tutte le deformazioni sono riferite alla distanza tra i capisaldi dei sensori pari a: 300 mm. Il modulo elastico è stato calcolato tra il 70-80% della tensione di rottura, in questo caso siamo circa a 9,0 bar E = Mpa. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 47 di 80

49 6.3. Prova n. 1392/FI MP4 Rilievo della tensione d esercizio La prova è stata effettuata al piano terra su una parete di spessore pari a circa 90 cm in muratura mista irregolare di mattoni e pietra. Per misurare le deformazioni del complesso murario sono stati installati dei riscontri metallici sui quali tramite il deformometro viene eseguita la misura. 10,0 cm 30 cm 104 cm Esecuzione tensione d esercizio Nella tabella sottostante si riportano i valori degli spostamenti rilevati durante la prova per il rilievo dello stato tensionale. Se 01 (mm) Se 02 (mm) Se 03 (mm) 0,089 0,115 0,202 Fine taglio 0,145 0,186 0,275 2,0 bar 0,124 0,165 0,251 4,0 bar 0,106 0,141 0,224 6,0 bar 0,093 0,121 0,207 7,0 bar 0,088 0,112 0,187 0,0 bar 0,143 0,189 0,270 4,0 bar 0,126 0,163 0,246 6,0 bar 0,104 0,138 0,217 7,0 bar 0,087 0,115 0,201 8,0 bar 0,080 0,104 0,186 Si ha un ritorno alle condizioni iniziali di deformazione quando viene applicata, attraverso il martinetto, una pressione di circa 7 bar. Tensione di esercizio = 5,25 dan/cm 2. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 48 di 80

50 Misura della resistenza a compressione La rottura viene individuata sia in base alla letture dei riscontri installati, sia dall osservazione della formazione di fessurazioni sull ammasso. 30 cm 48 cm 48 cm 104 cm Esecuzione tensione di rottura Durante la prova sono stati effettuati 2 cicli di carico-scarico con incrementi progressivi della pressione, fino ad un massimo di 18 bar. Deformazioni (mm) Sen.1 Sen.2 Sen.3 Diagramma Carico - Deformazioni Diagramma delle deformazioni nei diversi cicli di carico-scarico Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 49 di 80

51 Ciclo 1 Deformazioni (mm) Serie2 Serie3 Serie Pressione (bar) Ciclo 2 Deformazioni (mm) Sen.1 Sen.2 Sen Diagrammi carico deformazioni Pressione (bar) Nella tabella a seguito sono riportati gli spostamenti rilevati dai sensori durante i diversi cicli di carico eseguiti. Ciclo Se.01 (mm) Se.02 (mm) Se.03 (mm) Pressione (bar) Azzeramento sensori I Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 50 di 80

52 Ciclo Se.01 (mm) Se.02 (mm) Se.03 (mm) Pressione (bar) II Fessure sulla malta Alla pressione di 16 bar come evidenziato dalle deformazioni registrate si è verificata la rottura del complesso murario nella zona compresa tra i due martinetti. Tensione di rottura è di 12,0 dan/cm 2. Modulo elastico I dati dei cicli di carico eseguiti durante la verifica della tensione di rottura vengono inoltre utilizzati per determinare i valori del modulo di deformabilità ai vari livelli di carico. Il modulo di elasticità E si può calcolare attraverso la relazione: Dove: σ = intervallo di carico considerato ε = deformazione assiale relativa corrispondente Pressione Ciclo bar N/mm * Le deformazioni sono rife Deformazioni * ( ε/ ε/l) ) Ε 03 Modulo Elastico E (MPa) Se 01 Se 02 Se03 da a media erite alla distanza tra i capisaldi dei sensori posti a: 300 mm. Il modulo elastico è stato calcolato tra il 70-80% della tensione di rottura, in questo caso siamo circa a 12 bar E = Mpa. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 51 di 80

53 6.4. Prova n. 1393/FI MP1 Rilievo della tensione d esercizio La prova è stata effettuata al piano terra su una parete di spessore pari a 40 cm in muratura mista irregolare di mattoni e pietra. Per misurare le deformazioni del complesso murario sono stati installati dei riscontri metallici sui quali tramite il deformometro viene eseguita la misura. 30,0 cm 72 cm Esecuzione tensione d esercizio 10,0 cm 11,5 cm Nella tabella sottostante si riportano i valori degli spostamenti rilevati durante la prova per il rilievo dello stato tensionale. Se 01 (mm) Se 02 (mm) Se 03 (mm) 0,275 0,162 0,203 Fine taglio 0,347 0,231 0,284 2,0 bar 0,328 0,208 0,261 4,0 bar 0,311 0,187 0,239 6,0 bar 0,299 0,171 0,218 7,0 bar 0,273 0,159 0,204 8,0 bar 0,259 0,138 0,191 4,0 bar 0,302 0,174 0,245 0,0 bar 0,351 0,228 0,291 Si ha un ritorno alle condizioni iniziali di deformazione quando viene applicata, attraverso il martinetto, una pressione di circa 7,0 bar. Tensione di esercizio = 6,00 dan/cm 2. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 52 di 80

54 Misura della resistenza a compressione La rottura viene individuata sia in base alla letture dei riscontri installati, sia dall osservazione della formazione di fessurazioni sull ammasso. 48 cm 48 cm 30 cm 72 cm Esecuzione tensione di rottura Durante la prova sono stati effettuati 2 cicli di carico-scarico con incrementi progressivi della pressione, fino ad un massimo di 18 bar. Deformazioni (mm) 0,8 0,7 0,6 0,5 Se.01 Se.02 Se.03 Diagramma Carico - Deformazioni 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Diagramma delle deformazioni nei diversi cicli di carico-scarico Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 53 di 80

55 Deformazioni (mm) 0,30 0,25 0,20 0,15 Ciclo 1 0,10 0,05 0,00 Se.01 Se.02 Se Pressione (bar) Deformazioni (mm) 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 Ciclo 2 0,30 0,20 0,10 0,00 Diagrammi carico deformazioni Se.01 Se.02 Se Pressione (bar) Nella tabella a seguito sono riportati gli spostamenti rilevati dai sensori durante i diversi cicli di carico eseguiti. Ciclo Se.01 (mm) Se.02 (mm) Se.03 (mm) Pressione (bar) Azzeramento sensori 0,029 0,049 0,037 3,0 0,068 0,096 0,079 6,0 I 0,122 0,156 0,132 9,0 0,174 0,219 0,242 12,0 0,117 0,163 0,222 6,0 0,011 0,065 0,053 0,0 Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 54 di 80

56 Ciclo Se.01 (mm) Se.02 (mm) Se.03 (mm) Pressione (bar) II 0,051 0,083 0,134 0,196 0,342 0,537 0,5000 0,3999 0,267 0,120 0,171 0,240 0,311 0,412 0,640 0,593 0,487 0,386 0,091 0,146 0,204 0,267 0,459 0,742 0,692 0,636 0,483 3,0 6,0 9,0 12,0 15,0 18,0 12,0 6,0 0,0 Fessurazioni su malta e mattone Alla pressione di 15 bar come evidenziato dalle deformazioni registrate si è verificata la rottura del complesso murario nella zona compresa tra i due martinetti. Tensione di rottura è di 11,2 dan/cm 2. Modulo elastico I dati dei cicli di carico eseguiti durante la verifica della tensione di rottura vengono inoltre utilizzati per determinare i valori del modulo di deformabilità ai vari livelli di carico. Il modulo di elasticità E si può calcolare attraverso la relazione: Dove: σ = intervallo di carico considerato ε = deformazione assiale relativa corrispondente Ciclo Pressione bar N/mm 2 Deformazioni * ( ε/ ε/l) ) Ε 03 Modulo Elastico E (MPa) Se 01 Se 02 Se03 da a media 1 6 0,45 0,2615 0,3810 0, ,67 0,4692 0,6190 0, ,90 0,7115 0,9762 0, * Le deformazioni sono riferite alla distanza tra i capisaldi dei sensori posti a: 300 mm. Il modulo elastico è stato calcolato tra il 70-80% della tensione di rottura, in questo caso siamo circa a 12 bar E = Mpa. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 55 di 80

57 6.5. Prova n. 1395/FI MP2 Rilievo della tensione d esercizio La prova è stata effettuata al piano seminterrato su una parete di spessore non rilevabile in muratura mista irregolare di mattoni e pietra. Per misurare le deformazioni del complesso murario sono stati installati dei riscontri metallici sui quali tramite il deformometro viene eseguita la misura. Esecuzione tensione d esercizio Nella tabella sottostante si riportano i valori degli spostamenti rilevati durante la prova per il rilievo dello stato tensionale. Se 01 (mm) Se 02 (mm) Se 03 (mm) Prima del taglio 0,000 0,000 0,000 Fine taglio 0,074 0,063 0,000 2,0 bar 0,073 0,063 0,000 4,0 bar 0,059 0,047 0,000 6,0 bar 0,027 0,024 0,000 8,0 bar 0,007 0,005 0,000 9,0 bar -0,002-0,003 0,000 10,0 bar 0,070 0,056 0,000 0,0 bar 0,073 0,063 0,000 Si ha un ritorno alle condizioni iniziali di deformazione quando viene applicata, attraverso il martinetto, una pressione di circa 9,0 bar. Tensione di esercizio = 6,74 dan/cm 2. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 56 di 80

58 Misura della resistenza a compressione La rottura viene individuata sia in base alla letture dei riscontri installati, sia dall osservazione della formazione di fessurazioni sull ammasso. 48 cm 48 cm 10,5 cm 30 cm 65 cm Esecuzione tensione di rottura Durante la prova sono stati effettuati 2 cicli di carico-scarico con incrementi progressivi della pressione, fino ad un massimo di 24 bar. Deformazioni (mm) 1,8 1,6 1,4 1,2 Sen.1 Sen.2 Sen.3 Diagramma Carico - Deformazioni 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Diagramma delle deformazioni nei diversi cicli di carico-scarico Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 57 di 80

59 Ciclo 1 Deformazioni (mm) 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Sen.1 Sen.2 Sen Pressione (bar) Ciclo 2 Deformazioni (mm) 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 Sen.1 Sen.2 Sen Pressione (bar) Diagrammi carico deformazioni Nella tabella a seguito sono riportati gli spostamenti rilevati dai sensori durante i diversi cicli di carico eseguiti. Ciclo Se.01 (mm) Se.02 (mm) Se.03 (mm) Pressione (bar) Azzeramento sensori 0,051 0,060 0, ,125 0,152 0,119 8 I 0,208 0,239 0, ,289 0,312 0, ,356 0,387 0, ,454 0,527 0, Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 58 di 80

60 Ciclo Se.01 (mm) Se.02 (mm) Se.03 (mm) Pressione (bar) I 0,6266 0,563 0,469 0,690 0,514 0,436 0,709 0,561 0, II 0,628 0,851 0,987 1,213 1,496 1,1999 0,8488 0,616 0,889 0,999 1,198 1,470 1,196 0,793 0,629 0,892 0,983 1,216 1,571 1,213 0, Fessure riscontrate Alla pressione di 22 bar si è verificata la rottura del complesso murario nella zona compresa tra i due martinetti. Tensione di rottura è di 16,5 dan/cm 2. Modulo elastico I dati dei cicli di carico eseguiti durante la verifica della tensione di rottura vengono inoltre utilizzati per determinare i valori del modulo di deformabilità ai vari livelli di carico. Il modulo di elasticità E si può calcolare attraverso la relazione: Dove: σ = intervallo di carico considerato ε = deformazione assiale relativa corrispondente Pressione Deformazioni * ( ε/ ε/l) ) Ε 03 Modulo Elastico E (MPa) Ciclo bar N/mm 2 Se 01 Se 02 Se03 Se 01 Se 02 Se03 media ,90 0, , , ,05 0, , , ,20 0, , , ,50 0, , , ,65 0, , , * Le deformazioni sono riferite alla distanza tra i capisaldi dei sensori posti a: 300 mm. Il modulo elastico è stato calcolato tra il 70-80% della tensione di rottura, in questo caso siamo circa a 16,5 bar E = Mpa. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 59 di 80

61 7. PENETROMETRO DA MALTA PIN SYSTEM - Prova n. 1404/FI Di seguito si riportano i valori rilevati. Sez. Zona Tabella: valori rilevati Letture micrometro Media Penetra zione [mm] Forza [Mpa] PS1 Piano terra (zona MP1) 0,662 0,640 0,621 0,637 0,587 0,657 0,603 0,632 9,40 5,4 PS2 Piano seminterrato (zona MP2) 0,787 0,765 0,651 0,695 0,641 0,721 0,702 0,707 7,49 11,9 PS3 Piano terra (zona MP3) 0,615 0,570 0,553 0,578 0,506 0,531 0,601 0,567 >10,80 <0,7 PS4 Piano terra (zona MP4) 0,637 0,561 0,609 0,580 0,558 0,628 0,617 0,599 10,16 2,8 PS5 Piano terra 0,631 0,603 0,540 0,548 0,507 0,568 0,563 0,564 >10,80 <0,7 PS6 Piano terra 0,586 0,514 0,563 0,551 0,500 0,578 0,503 0,542 >10,80 <0,7 PS7 Piano seminterrato 0,658 0,567 0,612 0,583 0,539 0,634 0,555 0,590 10,41 1,9 PS8 Piano seminterrato 0,798 0,770 0,735 0,751 0,727 0,745 0,782 0,757 6,22 18,9 PS9 Piano terra 0,713 0,641 0,652 0,667 0,601 0,621 0,679 0,652 8,89 7,1 PS10 Piano terra 0,650 0,541 0,638 0,591 0,529 0,600 0,579 0,590 10,41 1,9 PS11 Piano terra 0,545 0,503 0,515 0,521 0,500 0,534 0,509 0,516 >10,80 <0,70 PS12 Piano terra 0,589 0,565 0,577 0,572 0,512 0,548 0,555 0,563 >10,80 <0,70 PS13 Piano terra 0,593 0,539 0,588 0,574 0,500 0,550 0,531 0,556 >10,80 <0,70 Nota: I valori in grassetto non sono stati considerati per il calcolo della media. Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 60 di 80

62 Sez. Zona Letture micrometro Media Penetra zione [mm] Forza [Mpa] PS14 Piano terra 0,557 0,529 0,503 0,515 0,500 0,549 0,517 0,523 >10,80 <0,70 PS15 Piano terra 0,686 0,641 0,627 0,650 0,597 0,601 0,635 0,630 9,40 5,4 PS16 Piano terra 0,589 0,570 0,540 0,555 0,524 0,538 0,568 0,554 >10,80 <0,70 PS17 Piano primo 0,647 0,611 0,624 0,591 0,563 0,602 0,632 0,612 9,91 3,7 PS18 Piano terra 0,598 0,562 0,530 0,540 0,504 0,527 0,579 0,548 >10,80 <0,70 PS19 Piano terra 0,545 0,503 0,513 0,508 0,500 0,528 0,538 0,518 >10,80 <0,70 PS20 Piano seminterrato 0,634 0,582 0,600 0,578 0,555 0,618 0,568 0,589 10,41 1,9 Nota: I valori in grassetto non sono stati considerati per il calcolo della media. Esecuzione indagine Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 61 di 80

63 Di seguito si riportano le tabelle inerenti i valori rilevati. Tabella PIN System per malta Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 62 di 80

64 8. INDAGINE CON MICRODUROMETRO Prova n. 1389/FI Di seguito si riportano i valori delle indagini effettuate con il microdurometro su alcuni tiranti dell edificio. Piano terra VK1 VK2 VK3 25 mm x 25 mm 26 mm x 23 mm 23 mm x 23 mm N HV N HV N HV Media 126,3 Media 126,2 Media 113,7 VK4 VK5 VK6 23 mm x 22 mm 22 mm x 23 mm 20 mm x 22 mm N HV N HV N HV Media 115,0 Media 118,6 Media 122,6 Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 63 di 80

65 VK7 VK8 VK9 23 mm x 22 mm 25 mm x 24 mm 35 mm x 35 mm N HV N HV N HV Media 117,3 Media 120,4 Media 110,8 Piano mezzanino VK10 23 mm x 40 mm N HV Media 117,1 Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 64 di 80

66 I valori di HV in fondo alle tabelle sono ottenuti per m4edia aritmetica delle 12 misurazioni effettuate col microdurometro, scartando il valore più alto e più basso (riportati nelle caselle in grigio). Nella tabella di seguito è presentato il riepilogo delle medie HV con la conversione dei dati in scala Brinell ed infine in resistenza a trazione R t : Sezione Media HV HB Rt [MPa] VK1 126,3 120,0 425,9 VK2 126,2 119,9 425,6 VK3 113,7 108,0 383,5 VK5 118,6 112,7 400,0 VK6 122,6 116,5 413,5 VK7 117,3 111,4 395,6 VK8 120,4 114,4 406,0 VK9 110,8 105,3 373,7 VK10 117,1 111,2 394,9 Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 65 di 80

67 9. INDAGINI VIBRAZIONALI Prova N. 1402/FI Le indagini sono state effettuate su nove catene metalliche aventi le seguenti caratteristiche: Catena T1: luce 3,40 m sezione quadrata 25,00 mm x 25,00 mm; Catena T2: luce 3,40 m sezione quadrata 26,00 mm x 23,00 mm; Catena T3: luce 3,40 m sezione quadrata 23,00 mm x 23,00 mm; Catena T4: luce 3,40 m sezione quadrata 23,00 mm x 22,00 mm; Catena T5: luce 3,40 m sezione quadrata 22,00 mm x 23,00 mm; Catena T6: luce 3,40 m sezione quadrata 20,00 mm x 22,00 mm; Catena T7: luce 3,45 m sezione quadrata 23,00 mm x 22,00 mm; Catena T8: luce 3,46 m sezione quadrata 25,00 mm x 24,00 mm; Catena T9: luce 2,87 m sezione quadrata 35,00 mm x 35,00 mm. Applicazione degli impulsi e acquisizione dei dati E stato installato un sensore in posizione verticale z in mezzeria della catena e l impulso è stato applicato da un operatore in prossimità della mezzeria mettendo in tiro la catena e lasciandola libera di oscillare in direzione verticale. Il segnale così prodotto è stato acquisito senza nessuna preventiva elaborazione. È stata impostata una frequenza di campionamento pari a 500 Hz. L elaborazione è avvenuta utilizzando un software dedicato. In particolare è stata effettuata la trasformata di Fourier sui singoli oscillogrammi ricavandone lo spettro di potenza. Di seguito si riporta l elenco delle catene indagate con i file di acquisizione. Catena File di acquisizione T1 11 T T3 4-5 T4 6 T5 7 T6 8 T7 9 T8 10 T9 12 Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 66 di 80

68 Di seguito si riportano alcune foto delle indagini effettuate. Vista delle catene Postazione di acquisizione 1 1 Catena T2: configurazione 1 Catena T2: propagazione impulso Indagini e prove di carico su muratura San Gimignano (SI) Pag. 67 di 80