SOMMARIO III. PARTE PRIMA PROBLEMI DI CONSOLIDAMENTO STRUTTURALE

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1 SOMMARIO III. PARTE PRIMA PROBLEMI DI CONSOLIDAMENTO STRUTTURALE 1. Introduzione, di GIORGIO MACCHI, SIMONE GUELFI Sicurezza strutturale del monumento, concetti generali problema strutturale e la zona critica Abstract 2. // rilievo della patologia strutturale, di GIORGIO MACCHI, SIMONK CHKI.FI Obiettivi rilievo della Commissione Poi vani Fessure del tamburo Fessure della scala Scala a chiocciola che conduce dal 7 all'8 ordine Danni alle colorine delle logge Danni agli architravi di connessione tamburo-colonne Efficienza del collegamento delle colonne Fessure delle volticciole e degli archi Documentazione del nuovo rilievo Abstract 3. Analisi dei materiali (litotipi e malte), di FERNANDO VENIALI:, STEEANIA LODOLA Premessa materiali lapidei I materiali lapidei dei paramenti e degli elementi architettonici I materiali lapidei utilizzati come inerte nel conglomerato di insacco della struttura muraria in elevato e delle fondazioni Le malte del conglomerato di insacco della struttura muraria in elevato e delle fondazioni Abstract 4. Indagini strutturali, di GIORGIO MACCHI, SIMONE GUELFI Premessa Termografia Tecnica termografica all'infrarosso Strumentazione e modalità di misura Modanature alla base della Torre (primo ordine) Prima cornice. Arcate cieche e pennacchi del primo ordine Rilievi sul paramento esterno al primo loggiato. Buche pontaie

2 4.3 - Radar 45 Cenni sulla tecnica e le modalità di misura 45 Risultati delle indagini. Primo loggiato: paramento, cornice, parete del vano scale, piano di calpestio 46 Risultati delle indagini. Scala elicoidale Tomografia sonica 51 Cenni sulla tecnica di misura e di rappresentazione 51 Risultati delle indagini. Sezione critica al primo loggiato 53 Risultati delle indagini. Sezione alla cornice del primo loggiato 53 Risultati delle indagini. Base della Torre e blocco di fondazione 53 Risultati delle indagini. Altre parti della Torre Endoscopia Identificazione dinamica della Torre e dei colonnati 57 Identificazione dinamica della Torre nel suo insieme (ISMES) 58 Prove sperimentali dinamiche sulle colonne mediante interferometro Laser (Università di Pavia ed Enel-Cris) 62 Prove sperimentali dinamiche sulle colonne mediante accelerometri (ISMES) 64 Modelli dinamici numerici dei colonnati. Calibrazione (Università di Pavia) 66 Modellazioni dinamiche numeriche della Torre (Università di Pavia ed ISMES). Calibrazione Metodi parzialmente distruttivi 68 Misure soniche cross-hole 68 Misure dilatometriche 69 Martinetti piatti Saggi locali 69 Abstract Analisi strutturali, di GIORGIO MACCHI, SIMONE GHELFI Premessa Analisi strutturale della zona critica 76 Calcolo a trave 76 Calcolo bidimensionale della zona critica Analisi numerica degli anelli di precompressione del basamento 78 Analisi numerica dell'anello utilizzato per l'applicazione dei piombi 79 Analisi numerica dell'anello progettato per l'intervento dei 10 ancoraggi Modelli numerici per lo studio degli effetti dei carichi permanenti e della cerchiatura provvisoria 85 Modello geometrico di riferimento 85 Modelli ad elementi finiti Analisi degli effetti del vento e sperimentazione 102 Configurazione ed intensità del vento 102 Prove in galleria del vento 103 Risposta strutturale Analisi del rischio sismico 107 Sismicità storica del sito 108 Valutazione del periodo di ritorno 109 Correlazione tra l'intensità macrosismica e il picco di accelerazione al suolo (PGA) 110 Forma dello spettro del terremoto di verifica 111 Analisi dinamica 111 Approfondimenti effettuati nell'anno Analisi numeriche per lo studio degli effetti di vento, sisma e azioni termiche 119 Effetti del vento 119

3 Effetti del sisma (forze statiche equivalenti) 120 Effetti del sisma (calcoli dinamici) 127 Effetto delle azioni termiche 132 Abstract Valutazione della resistenza, di GIORGIO MACCHI, SIMONE GUELFI 14 1 Abstract Interventi temporanei di stabilizzazione strutturale, di GIORGIO MACCHI, SIMONE (inelei Premessa Cerchiatura provvisoria della prima loggia 143 Descrizione dell'intervento 143 Componenti e materiali 144 Prove eseguite 147 Esecuzione dell'intervento 148 Centinatura provvisoria del vano scala interno al livello del primo loggiato Anello precompresso per i contrappesi in piombo 150 Progettazione e realizzazione dell'anello precompresso 153 Protezioni della Torre 154 Analisi dei carichi trasmessi alla Torre 154 Progetto del calcestruzzo 154 Prove eseguite sui giunti in gomma 154 Programma di precompressione 1 ÌÌÒ Monitoraggio dell'anello precompresso Anello precompresso per la soluzione dei 10 ancoraggi 150 Abstract Opera di salvaguardia temporanea, di GIORGIO MACCHI, SIMONE GHELEI Premessa Descrizione dell'opera di salvaguardia temporanea 108 Torri di ancoraggio e sistema di tiro 108 Stralli e connessione con la Torre Realizzazione e smontaggio della strallatura Progetto preliminare dell'opera di salvaguardia 170 Abstract Interventi definitivi di stabilizzazione strutturale, di GIORGIO MACCHI, SIMONE GUELFI Premessa Consolidamento locale definitivo con iniezioni e barre di acciaio inossidabile 173 Mappatura combinata delle tensioni e delle valutazioni non distruttive 173 Sperimentazione delle tecniche di consolidamento 175 Descrizione dell'intervento (1999) Precompressione del basamento e ripristino del fondo del catino 198 Progetti preliminari 198 Descrizione dell'intervento 198 Esecuzione dell'intervento 204 Trave di coronamento e iniezioni armate del muro del catino Cerchiatura definitiva 208 Descrizione dell'intervento 208 II filo di acciaio inossidabile 209 La macchina cerchiatrice 209 Abstract 212

4 10. Monitoraggio strutturale dell'elevazione della Torre, di GIORGIO MACCHI, SIMONE GHELFI Premessa Monitoraggio statico dell'elevazione della Torre 218 Descrizione del sistema e sua gestione 218 Descrizione dei sensori 224 Verifica sperimentale in laboratorio dell'installazione dei livellometri e degli inclinometri Comportamento nel tempo della Torre 226 Comportamento fisiologico e correlazioni 226 Effetti delle attività di lavoro Monitoraggio dinamico dell'elevazione della Torre 238 Sistema e sensori 238 Rilevamento del vento e dello scampanio 241 Rilevamento del sisma Sistema di monitoraggio attivo dal gennaio Abstract 245 DOCUMKN'IAZIONI-! DI RIFKRIMKNTO E BIBLIOGRAFIA 247 Affidamenti 247 Bibliografia 251 IH. PARTE SECONDA PROBLEMI DI CONSERVAZIONE DELLE SUPERFICI 1. Il rilevamento dello stato di conservazione, di MICHELE D'ELIA, GISELLA CAPPONI, STEFANI A LODOLA II rilevamento diretto delle forme di alterazione 257 II rilevamento dei "guasti" negli anni Sessanta 257 I primi rilevamenti delle tipologie di degrado 257 La mappatura sistematica dello stato di conservazione La rappresentazione grafica in funzione del rilevamento dello stato di conservazione Tecniche di lavorazione delle pietre 278 Abstract Materiali costitutivi dei paramenti e degli elementi architettonici, di FERNANDO VENIALE, STEFANIA LODOLA Premessa Materiali lapidei Mappatura di distribuzione dei litotipi originari e di sostituzione 293 Frequenza e distribuzione dei litotipi nel complesso della Torre 296 Frequenza e distribuzione dei litotipi nei diversi ordini 298 Frequenza e distribuzione dei litotipi in diversi elementi architettonici 301 Distribuzione dei litotipi nel paramento interno del tamburo 305 Distribuzione dei litotipi nella scala interna Definizione e distribuzione delle varietà di marmi Apuani di sostituzione 306 Le colonne 307 Le basi di colonna 310

5 Le mensole dei loggiati 313 I capitelli 310 Altri elementi architettonici 319 Considerazioni sulle sostituzioni Caratteristiche tessiturali dei marmi costituenti le colonne dei loggiati 321 Abstract Indagini analitiche sulle forme di degrado, di FERNANDO VENIALE, STEEANIA LODOLA Indagini analitiche sulle forme di alterazione chimico-fìsiche 331 Degrado dei materiali lapidei 331 Prodotti superficiali di degrado delle pietre 337 Prodotti di alterazione di elementi metallici 3-15 Degrado delle malte 347 Analisi svolte nel corso del cantiere pilota di progetto Problemi di biodeterioramento 35") Premessa 355 II rilevamento del biodegrado 350 Forme di alterazione chimico-fisiche e biodeterioramento 358 Scelta dei biocidi 359 Abstract Interazioni ambiente-manufatto, di MICHELE D'ELIA, GISELLA CAPPONI, STEFANI A LODOLA, MARIACRISTINA PEPE Analisi del microclima 305 Introduzione 365 Indagini sul clima di Pisa 365 Campagne di misura 379 Modello della radiazione solare incidente sulla Torre Analisi chimiche degli inquinanti atmosferici 399 Introduzione 399 I parametri microclimatici 399 Gli inquinanti atmosferici 401 La deposizione atmosferica sulle superfici lapidee Individuazione di percorsi di percolamento interni alla Torre mediante tracciami 408 Premessa 408 L'interazione idrometeore-manufatto 409 La formazione dei depositi di calcare 409 Materiali e tecniche di rilevamento 409 La diffusione dell'acqua piovana all'interno della Torre 4 12 Abstract // sistema informatico di gestione dei dati AKIRA GIS Server, di MICHELE D'ELIA, FERNANDO VENIALE, GISELLA CAPPONI, STEFANIA LODOLA II sistema AKIRA GIS "Leaning Tower" 4 1 $ La rappresentazione geometrica 4 19 Dati di mappatura: litotipi e tipologie di degrado 422 Restituzione delle statistiche 422 Informazioni alfanumeriche 423 Monitoraggio nel tempo 42;> Modalità di accesso al sistema 425 Abstract 425

6 6. Studi e interventi di avvicinamento al restauro, di MICHELE D'ELIA, GISELLA CAPPONI, ULDERIGO SANTAMARIA, GIORGIO TORRACA Interventi di urgenza su parti a rischio Studio dei trattamenti consolidanti e protettivi 434 Consolidanti. Prove di esposizione sulla Torre Protettivi. Prove di esposizione sulla Torre Prove in camera ambientale 450 Valutazione sperimentale dei consolidanti per il "cantiere di progetto" 456 Abstract // cantiere di progetto per il restauro della Torre di Pisa, di MICHELE D'ELIA, GISELLA CAPPONI Saggi operativi per l'individuazione delle metodologie d'intervento Studi preliminari L'individuazione delle aree per il "cantiere di progetto" 462 Criteri e prassi operative del cantiere di progetto Le operazioni scelte per l'intervento La documentazione del cantiere di progetto Linee guida del progetto di restauro Abstract 486 DOCUMENTAZIONE nr RIFERIMENTO E BIBLIOGRAFIA 489 Affidamenti 489 Bibliografìa 491