Lezione n. 2 : Il dissesto delle strutture in muratura e legno SECONDA PARTE

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 legno SECONDA PARTE

DILATAZIONI TERMICHE

Stabilità archi La risultante della pressione è inclinata e può essere scomposta in due forze. La prima, verticale, che sollecita il piedritto a sforzo normale; La seconda, orizzontale (spinta), che tende ad inflettere verso l esterno il piedritto stesso. Il centro di pressione C risulta spostato verso l esterno (vedere fig. a fianco) favorendo l eccentricità rispetto al baricentro B.

Stabilità archi La spinta può agire in direzione normale al solido murario; Il paramento murario subisce moti rotatori e inflessioni verso l esterno.

Stabilità archi Le ordinate massime del rigonfiamento sono poste al di sopra del centro di spinta C.

I dissesti dovuti alla spinta normale sono accompagnati da manifestazioni secondarie, tra cui la depressione della volta e il distacco delle strutture interne dal muro di facciata;

In figura a) si può osservare come la sezione verticale trasversale del rigonfiamento abbia forma sinusoidale disimmetrica rispetto al centro di inflessione con il ramo superiore più esteso di quello inferiore; Tali rami sono tanto più sviluppati quanto più piccolo è lo spessore del muro, più rado è il telaio di fabbrica, più notevoli le strutture spingenti, più forte l altezza dei piani, più scadenti le strutture murarie e più numerosi i piani sovrapposti al centro di spinta (vedi fig. b) La presenza di porte e finestre perturba il fenomeno deformativo ma non ne altera la fisionomia.

In A (sezione orizzontale) per assenza del taglio la frattura è normale al paramento. Nelle zone laterali (B,C) le fratture divergono verso la mezzeria Le lesione nella sezione verticale sono analoghe. In particolare però quella inferiore è influenzata dalla presenza del peso del muro e, quindi, è più raddrizzata rispetto alla superiore.

Volte Le volte a botte, a padiglione o a vela non stabiliscono centri di spinta ma regioni più o meno estese lungo le quali la spinta è esercitata; Se la regione interessata dall inflessione è molto estesa e la spinta non è ubicata molto in alto, il cedimento può investire le regioni fondali accrescendo le compressioni unitarie sul terreno dalla parte del ciglio esterno del muro, favorendo delle rotazioni fondali.

Relazione tra schema statico e quadro fessurativo : volta a botte

Relazione tra schema statico e quadro fessurativo : volta a crociera

Relazione tra schema statico e quadro fessurativo : volta a padiglione

Relazione tra schema statico e quadro fessurativo : volta a vela

Danneggiamento di una volta a crociera azioni orizzontali Danneggiamento di una volta a padiglione per azioni orizzontali

Manifestazioni secondarie I dissesti dovuti alla spinta normale ai paramenti sono accompagnati dalle seguenti manifestazioni secondarie; a) Distacchi delle strutture interne dal muro di facciata; b) Deformazione rombica delle aperture; c) Depressione delle volte.

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 facciata PAVIMENTI le fessurazioni si manifestano nella intersezione con il muro e lungo la parallela a tale intersezione;

RILIEVO DEI QUADRI FESSURATIVI

SCHEDA FESSURE DEI MAGAZZINI LIGABUE

RAPPRESENTAZIONE DEI QUADRI FESSURATIVI

SCHEDA FESSURE

ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DEL DANNO

ESEMPIO DI RAPPRESENTAZIONE DELLE MURATURE

ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DELLE MURATURE

ALTRI ESEMPI DI RAPPRESENTAZIONE DEL DISSESTO

Piedritti ed archi Sotto l azione della spinta i piedritti possono cedere ; Al cedimento del piedritto consegue il dissesto dell arco Il cedimento proprio delle strutture ad arco si verifica quando la curva delle pressioni esce al di fuori del nocciolo di inerzia determinando sforzi di trazione in uno dei lembi e di compressione nell altro. Possiamo avere, quindi, due tipi di deformazione degli archi: 1) Depressione della chiave e rialzamento delle reni; 2) Impennamento della chiave e depressione delle reni.

Depressione della chiave L arco tende a cadere verso l interno e il piedritto verso l esterno; Ciò si verifica quando il carico verticale genera una reazione maggiore della spinta sopportabile dal piedritto; Si verifica nelle volte molto depresse e quando il carico maggiore insiste nella zona centrale.

La spinta è maggiore della reazione orizzontale causata dal carico verticale; Si manifesta nelle volte molto rialzate e quando il carico maggiore e sulle reni. Impennamento chiave

DEFINIZIONE DI MODELLI INTERPRETATIVI A POSTERIORI S. FOSCA A TORCELLO VENEZIA

Pianta di S. Fosca a Torcello - Venezia

Rilievo delle deformate e dei quadri fessurativi

Confronto tra struttura indeformata e deformata : si noti l effetto del cordolo sommitale inserito da Forlati nel 1932

E apprezzabile la rotazione della facciata verso il sagrato

Quadri fessurativi che interessano la calotta absidale. E evidente l effetto del cordolo sommitale

I quadri fessurativi interessano prevalentemente la parte superiore del muro di appoggio della copertura

Analisi stratigrafica degli alzati : USM, rapporti tra elementi e fasi di trasformazione

PRINCIPALI FASI DI TRASFORMAZIONE

Fase 1 1734 Ricollocazione delle catene lignee e rifacimento delle volte

Fase 2 1911 Rifacimento delle voltine del portico

Fase 3 1929 Ricollocazione catene del portico

Fase 4 1932 Inserimento cordolo in c.a. sommitale

Abaco della tipologia della murature

Tematizzazione prospetto

Legenda delle murature per caratteristiche meccaniche

Tematizzazione prospetto

Interpretazione del danneggiamento

Particolare 1: sono osservabili i quadri fessurativi verticali nella zona di muratura di maggior resistenza

Particolare 2

Particolare 3

Particolare 4

Rappresentazione dei cinematismi probabili in assenza e in presenza del cordolo

Ipotesi di generazione del danno

Le CARATTERISTICHE del legno strutturale dipendono da: Specie 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, marciume Difetti (inclinazione delle fibre, nodi, cipollature ) È quindi essenziale il rilievo di queste caratteristiche durante la fase di identificazione del manufatto

Posizione del taglio R T

Umidità e ritiro L umidità del legno w si misura come percentuale di acqua rispetto al peso del legno secco: - Ambiente asciutto 8 15 % - 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 ritiro sono differenti a seconda della posizione in cui è stato eseguito il taglio dell elemento all interno del tronco: Ad esempio una tavola radiale si imbarcherà meno rispetto ad una tangenziale

Difetti

Dissesti nei solai lignei DANNO NELLE PARETI DIVISORIE LESIONI E DEFORMAZIONI PER I CEDIMENTI DELLE STRUTTURE PORTANTI IN LEGNO DEFORMAZIONE DELLGLI ELEMENTI INFLESSI ECCESSO DI CARICO SULLA MUARTURA CON ROTTTURA A TAGLIO DELLA STESSA