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Politecnico di Torino - Facoltà di Architettura Anno Accademico 2017/2018 Tesi di Laurea Magistrale in Restauro e Valorizzazione del Patrimonio

IMPARARE DAI TERREMOTI

L'USO DEL CEMENTO ARAMATO NELLA RICOSTRUZIONE FRIULANA POST 1976.

Il caso del Duomo di Gemona

RIASSUNTO

Candidata Monica Del Fabro Relatore Cesare Tocci


IMPARARE DAI TERREMOTI IL CASO DEL DUOMO DI GEMONA

L’obbiettivo che questa tesi si pone è l’analisi delle tecniche di rinforzo in cemento armato utilizzate per i beni monumentali in Friuli- Venezia- Giulia nella ricostruzione successiva al terremoto del 1976. In particolar modo questa indagine si è concentrata sul caso studio del Duomo di Gemona, comune situato in prossimità dell’epicentro. Il 6 Maggio 1976 il Friuli fu colpito da un violento terremoto di magnitudo Richter 6.5 ( X grado della scala MCS); questo fu l'evento principale di una sequenza sismica che coinvolse la regione per diversi mesi. Infatti seguirono due ulteriori scosse l’11 e il 15 settembre, entrambe con valori di magnitudo superiori a 5. Il Duomo di Gemona è stato scelto per affrontare questa analisi poiché collocato all’interno di uno dei comuni più colpiti della regione e perché pur avendo subito gravi danni e dissesti post sisma, non era totalmente crollato.

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IMPARARE DAI TERREMOTI IL CASO DEL DUOMO DI GEMONA

In una prima fase è stata effettuata un'attenta analisi della normativa vigente a fine anni '70; la sintesi del quadro normativo dell’epoca ha permesso di comprendere tramite quali atti legislativi la ricostruzione Friulana fosse avvenuta. Venne creato il cosidetto “Modello Friuli”, un sistema basato in particolar modo su tre decreti legislativi (La legge n.17 del 7 Giugno del 1976, La legge Regionale n.546 dell’Agosto 1977 e la Legge n.63 del 1977) e sulla totale collaborazione tra lo stato e gli enti comunali. Questi ultimi furono coloro che durante la ricostruzione presero pieno potere gestionale e organizzativo, abbattendo così i tempi di ricostruzione. Per quanto riguarda l’aspetto tecnico venne redatta un’ulteriore legge regionale, la n.30 del 1977, con lo scopo di fornire le linee guida per procedere alla ricostruzione. Questa rappresentò una grande innovazione poiché mediante la documentazione allegata, venivano fornite precise disposizioni di intervento. Al DT8 “Suggerimenti riguardo gli interventi di riparazione di edifici di cui l’art.8 della LR 30/1977 aventi valori ambientali, storici, culturali ed etnici connessi con l’architettura locale” in particolare va riconosciuto il merito di aver messo in dubbio per la prima volta la correttezza di un'unica normativa valida per tutte le tipologie edilizie, sia di valore storico artistico che di nuova costruzione. Esso andò a definire dettagliatamente il quadro degli interventi ritenuti idonei a seconda della diverse tipologie edilizie. Ampliando il campo di ricerca alla situazione nazionale, si è analizzato quale fosse il comportamento da tenere nei confronti dei beni di carattere storico-artistico situati in zone sismiche dagli anni '70 fino ad oggi.

L'analisi della legislazione ha permesso di comprendere il motivo e il momento storico in cui il cemento armato non venne più ritenuto idoneo ad essere un materiale di consolidamento sismico per i beni storici. Al contrario, nel caso studio preso in esame, la ricostruzione è stata fondamentalmente basata su massicci interventi in cemento armato; per questo motivo si è scelto di analizzare le diverse tecniche di rinforzo. Tramite il rilievo fotografico post sisma, si è potuto avere un quadro più chiaro di quella che era la situazione di danno in cui versava il duomo nonché ipotizzare i meccanismi di ribaltamento che hanno interessato le porzioni murarie. La navata destra e gli elementi annessi risultavano completamente crollati, eccezion fatta per piccole porzioni murarie. La copertura dell’abside poligonale crollò completamente, coinvolgendo anche parte della parete della cappella adiacente. La facciata e la navata sinistra non subirono gravi danni: la prima vide il crollo della parte terminale del timpano, mentre la seconda subì unicamente azioni di contraccolpo dovute al crollo della navata destra. Le colonne della navata centrale subirono un fuori piombo di 67 cm che le portò al limite del collasso. L’analisi della dinamica del danno e l’individuazione dei crolli hanno permesso di identificare la possibile vulnerabilità dell’edificio; in questo caso molte delle pareti crollate ribaltarono seguendo il meccanismo di primo modo, azione comune all’interno degli edifici storici, il che implica però l’assenza, nelle porzioni murarie crollate, di un adeguato collegamento tra le stesse o la mancanza di tirantature che ne limitino l’uscita dal piano.

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IMPARARE DAI TERREMOTI IL CASO DEL DUOMO DI GEMONA

PROGETTO DEGLI INTERVENTI DI CONSOLIDAMENTO 1980-1983

PROGETTO DEGLI INTERVENTI DI CONSOLIDAMENTO 1980-1983

Sezione A’-A’’ I disegni

di Sintesi progetto degli anni 80 hanno degli interventi permesso di effettuare una panoramica sugli interventi eseguiti all’interno del Duomo e sugli obbiettivi imposti ai progettisti. Gli interventi più significativi nell'opera di ricostruzione vennero effettuati sulla navata destra, completamente riedificata in cemento armato. I solai delle porzioni superstiti vennero sostituiti da elementi in latero cemento, mentre il fuori piombo del colonnato principale fu mantenuto tramite l’inserimento, avvenuto per perforazione delle colonne, di tubi d’acciaio posti in profondità fino alle fondazioni. Le murature delle navate superstiti furono consolidate mediante cuciture armate. Il problema principale di questi interventi non fu solamente l’invasività degli stessi nei confronti del bene ma anche la irreversibile alterazione del comportamento strutturale che essi determinarono. Al di la delle note questioni di compatibilità fisica, chimica e meccanica si vuole qui sottolineare un aspetto non sempre facile da interpretare ovvero il diverso comportamento dinamico di due materiali come la muratura tradizionale superstite e gli elementi ricostruiti in cemento armato.La prima ha un comportamento dinamico di tipo rigido, ed è sostanzialmente indifferente al fenomeno LEGENDA della risonanza, che invece rappresenta uno dei pericoli maggiori per le strutture elastiche in cemento armato.

Sezione B’-B’’

Dettaglio Colonna E

Sezione A’-A’’

Dettaglio Co

A’’

A’’

Sintesi degli interventi

+14.65

+23.65

Cordolo di Sommità

C

Cordolo in breccia che collega la soletta di copertura

+14.65

Tirantature in acciaio armonico

E

E

Cordolo in breccia che collega la soletta di copertura

Tirantature in acciaio armonico

+12.40

+12.40

Cuciture di colllegamento tondini ø 24 - Perforazione ø 40 L150 cm Sigillatura con boiacca di cemento emaco

Solaio inclinato in laterocemento

Cordolo in breccia che collega il piano del solaio

Traliccio metallico

Pilastro di colllegamento

Iniezioni di cemento e Cuciture in Fe B 44k ø12

50cm

+8.05

660cm

A’

+8.05

D

Cuciture di D collegamento Ø 14

Cuciture muri in Fe B 44K ø12

50cm

Perforazione ed inserimento di tubi in acciaio

Perforazione ed inserimento di tubi in acciaio

50cm

Cuciture muri in Fe B 44K ø12

50cm

Solaio piano navata sinistra

50cm

+12.40

50cm

Cordolo in breccia che collega il piano del solaio

Pilastro di colllegamento

A’

Getto in CLS

B

C

50cm

L150 cm Sigillatura con boiacca di cemento emaco

Solaio piano navata sinistra

Getto in CLS

B

Cuciture di colllegamento tondini ø 24 - Perforazione ø 40

+12.40

A

+18.96

Cordolo di Sommità

+14.65

chiodatura e getto di 5cm di CLS

A

B’’

B’

Consolidamento con bagno di malte epossidiche

chiodatura e getto di 5cm di CLS

660cm

+18.96

Consolidamento con bagno di malte epossidiche +23.65

50cm

B’’

B’

+14.65

+0.27

+0.27

+0.49

-3.35

LEGENDA

Sottofondazione su micropali

-3.35

Sottofondazione su micropali Cordolo in CLS armato su navata principale

LEGENDA Cordolo in CLS armato su navata principale Cordolo in CLS armato su navate laterali Porzione muraria ricostruita con anima in CLS armato Porzione muraria consolidata mediante cucitura incrociata

Elementi in c.a. (proiettati)

Elementi originari (sezionati)

Elementi in c.a. (sezionati)

Porzione muraria ricostruita con anima in CLS armato

Elementi in c.a. (proiettati)

Cordoli (proiettati)

Porzione muraria consolidata mediante cucitura incrociata -6.76 Porzione di facciata consolidata mediante cucitura incrociata

Elementi in c.a. (sezionati)

Cordoli (sezionati)

-6.76

Navata Centrale- Consolidamento armato della cupola

Porzione muraria demolita

Navata Destra- Nuove volte armate della navata

Cordoli (sezionati)

Navata Centrale- Consolidamento armato della cupola Navataancorato Destra- Nuove voltesommitale armate della navata Tirante in alluminio al cordolo in CLS armato

Porzione muraria demolita

Navata Centrale-Breccia generata adl di sopra delle colonne per la trivella

Calotta armata di rinforzo della cupola

Perforazioni Navata Destra- Cappella della Madonna

Perforazioni

ø 15cm

ø 7,61cm

Cuciture di facciata

Tubi in acciaio Intonaco

ø 7,61cm Barre ø12

120cm

(Interno duomo)

sp. 1 m

Sigillatura con boiacca di cemento

120cm

Sottofondazione su micropali (Esterno duomo)

50cm

50cm

Sottofondazione su micropali SCALA 1:20

50cm

Archivio fotografico Parrocchiale

Fonte: ing.L. Brisighella, Rielaborazione dei disegni di progetto, Archivio Parrocchiale, 1980-1983

50cm SCALA 1:20

Fonte: ing.L. Brisighella, Rielaborazione dei disegni di progetto, Archivio Parrocchiale, 1980-1983

POLITECNICO DI TORINO Corso di Laurea Magistrale in Restauro e Valorizzazione del Patrimonio A.A. 2017-2018 Relatore: Cesare Tocci

sp. 1 m

Sigillatura con boiacca di cemento

Barre ø12

(Esterno duomo)

Nav

Tubi in acciaio

Perforazioni

Intonaco

(Interno duomo)

Fotografie di cantiere sugli interventi Perforazioni ø 15cm

Breccia per inserimento trivella

Cuciture di facciata

Tirante in alluminio ancorato al cordolo sommitale in CLS armato

Breccia per inserimento trivella

Quota macchina Navata Centrale-Consolidamento delle colonne mediante tre tubi d’acciaio

+8.05 Quota macchina

Cuciture di Navata Centrale-Consolidamento delle colonne mediante tre tubi d’acciaio generata adl di sopra delle colonne per la trivella collegamentoNavata Centrale-Breccia +8.05

Calotta armata di rinforzo della cupola

Tirante in alluminio (trefolo) con ancoraggio al di sotto del paramento murario

Cuciture di collegamento

SCALA 1:100

Fotografie di cantiere sugli interventi Tirante in alluminio (trefolo) con ancoraggio al di sotto del paramento murario

Porzione di calotta consolidata mediante rete elettrosaldata

SCALA 1:100

Cordoli (proiettati)

Fotografie di cantiere sugli interventi

Porzione di calotta consolidata mediante rete elettrosaldata

Porzione di facciata consolidata mediante cucitura incrociata

Elementi originari (sezionati)

Elementi originali (proiettati)

Cordolo in CLS armato su navate laterali

3 Fori ø 14 per l’inserimento di spezzoni ø 12 di ancoraggio

Elementi originali (proiettati)

LEGENDA

Candidata: Monica Del Fabro

POLITECNICO DI TORINO Corso di Laurea Magistrale in Restauro e Valorizzazione del Patrimonio A.A. 2017-2018 Relatore: Cesare Tocci

Archivio fotografico Parrocchiale

SCALA 1:20

IMPARARE DAI TERREM

L’USO DEL CEMENTO ARMATO

Candidata: Monica Del Fabro

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IMPARARE DAI TERREMOTI: IL CASO DEL DUOMO DI GEMONA L’USO DEL CEMENTO ARMATO NELLA RICOSTRUZIONE FRIULANA POST 1976


IMPARARE DAI TERREMOTI IL CASO DEL DUOMO DI GEMONA

CONSOLIDAMENTO 1980-1983 Sezione B’-B’’

Dettagli zonaB’-B’’ Absidale - Sezione A’-A” Sezione

Dettaglio Colonna E

B

A Dettagli zona Absidale - Sezione A’-A”

+14.65

Massetto armato

+14.65

A

6ø18 Correnti

2 Trefoli 06” Rete ø 12 150x150 cm

1 ø12 / 30 cm Staffe 5ø 12/ ml

Elementi originari (sezionati)

2 Trefoli 06” Elementi originali (proiettati)

Elementi in c.a. (sezionati)

Cordoli (sezionati)

Elementi in c.a. (proiettati)

+14.65

Cordoli (sezionati) +14.65

Cordolo in breccia che collega il piano del solaio

50cm

Pilastro di colllegamento

+14.15

+12.40

Cordolo in Cemento Armato

8ø18 Correnti

Traliccio metallico

Reteø 12 150x150 cm

I

Cuciture di collegamento Ø 14

50cm

Cuciture muri in Fe B 44K ø12

Dettagli Navata destra - Sezione B’-B”

50cm

F

F

Setto in Cemento Armato

Dettagli Navata destra - Sezione B’-B” Setto in Cemento Armato

Iniezioni di cemento e Cuciture in Fe B 44k ø12

H

24cm

+0.27 +0.49

Innesto a coda di rondine alla muratura esistente

+0.27

3 Fori ø 14 per l’inserimento di spezzoni ø 12 di ancoraggio

+0.49

-3.35 Sottofondazione su micropali

3 Fori ø 14 per l’inserimento di spezzoni ø 12 di ancoraggio

+1.34 +0.49

+0.27

+17.01

+0.49

-6.76

-3.35

+8.05

24cm

24cm

Breccia per inserimento trivella

Navata Centrale- Consolidamento armato della cupola

Navata Destra- Nuove volte armate della navata

Fotografie di cantiere sugli interventi Navata Centrale-Consolidamento delle colonne mediante tre tubi d’acciaio

Perforazioni

Navata Destra- Cappella della Madonna

cm

-3.35

G

Sottofondazione su micropali

G

SCALA 1:100

Navata Centrale-Breccia generata adl di sopra delle colonne per la trivella

Navata Destra -Architrave del portale di collegamento in profilati in ferro -6.76

Navata Destra-Ricostruzione delle volte

SCALA 1:100

ø 15cm

Navata Destra -Architrave del portale di collegamento in profilati in ferro

Navata Destra-Ricostruzione delle volte

25cm 15cm Cuciture di collegamento

Navata Destra-Cappella della Madonna

Navata Destra-Ricostruzione del tetto delle Sagreste

45cm

I

+8.05

Quota macchina Breccia per inserimento trivella Navata Destra-Cappella+14.15 della Madonna 24cm Innesto a coda

di rondine alla muratura Perforazioni esistente

Perforazioni

SCALA 1:100Setto in

Cemento Armato Navata Destra-Ricostruzione del tetto delle Sagreste

Rivestimento in mattoni pieni

ø 15cm

10ø16 Tubi in acciaio ø 7,61cm

25cm 15cm Rivestimento in mattoni pieni

sp. 1 m

ø 7,61cm

24cm

M

Sottofondazione su micropali

Sigillatura con boiacca di cemento

NA POST 1976

Sottofondazione su micropali

+14.15 24cm Innesto a coda Rivestimento in di rondine alla mattoni pieni muraturadi cantiere sugli10ø16 Fotografie interventi esistente Navata Destra- Cappella della Madonna Navata Destra -Architrave del portale di collegamento in profilati in ferro st ø8 /20” 10ø16 Solaio in laterocemento 24cm

M 10ø16

10ø16 st ø8 /20”

Rivestimento in mattoni pieni

Archivio fotografico Parrocchiale

24cm

Navata Destra-Ricostruzione delle volte

Rivestimento in mattoni pieni Soletta in Cemento Armato

L Rivestimento in mattoni pieni

Solaio in laterocemento

Soletta in Cemento Armato

Setto in Cemento Armato Rivestimento in mattoni pieni

Archivio fotografico SCALAParrocchiale 1:20

Archivio fotografico Parrocchiale

L’USO DEL CEMENTO ARMATO NELLA RICOSTRUZIONE FRIULANA POST 1976

10ø16 st ø8 /20”

Setto in Cemento Armato

L

Setto in Cemento Armato

SCALA 1:20

Sottofondazione su micropali

24cm

sp. 1 m

st ø8 /20”

Solaio in laterocemento

MO DIFabro GEMONA nica Del

I Setto in Cemento Armato

Setto in Cemento Armato

IMPARARE DAI TERREMOTI: IL CASO DEL DUOMO DI GEMONA

45cm

Solaio in laterocemento

Tubi in acciaio

Sigillatura con boiacca di cemento

el Patrimonio

Rivestimento in mattoni pieni

Setto in Cemento Armato

45

-3.35

-6.76

Navata Destra- Cappella della Madonna

Fotografie di cantiere sugli Perforazioni interventi

Cordoli (sezionati)

Solaio in laterocemento Setto in Cemento Armato

Cordoli (proiettati)

Sottofondazione su micropali

macchina Fotografie di cantiere sugliQuota interventi

+1.34

Solaio in 45 laterocemento cm

3 Fori ø 14 per l’inserimento di spezzoni ø 12 di ancoraggio

Elementi in c.a. (proiettati)

Cuciture di collegamento

10ø16 st ø8 /20”

+0.27

Elementi originali (proiettati)

Elementi in c.a. (sezionati)

10ø16 st ø8 /20”

+0.49

LEGENDA

Elementi originari (sezionati)

24cm

+17.01

Innesto a coda di rondine alla muratura esistente

Rivestimento in mattoni pieni

H

25cm 15cm

Rivestimento in mattoni pieni con funzione di cassero

25cm 15cm

+1.34 con funzione di cassero

+14.15

50cm

50cm D

M

G

Barre ø12

M

660cm

50cm

Cuciture muri in Fe B 44K ø12

L

+12.40

Traliccio metallico Staffe 5ø 12/ ml Barre ø12

50cm

Perforazione ed inserimento di tubi in acciaio

50cm

660cm

+8.05

13 ø18 Correnti

Solaio inclinato in laterocemento

13 ø18 Correnti

L

Staffe 5ø 12/ ml

Cuciture di collegamento Ø 14

Reteø 12 150x150 cm

+17.01

+14.65

8ø18 Correnti

Staffe 5ø 12/ ml

Solaio in laterocemento con soletta monolitica a doppia armatura

Cordolo in Cemento Armato

Iniezioni di cemento e Cuciture in Fe B 44k ø12

Cuciture di collegamento Ø 14

D

Solaio in laterocemento con soletta monolitica a doppia armatura

I

Traliccio metallico

D

C

+12.40

H

Cordoli (sezionati)

Staffe 5ø 12/ ml

H

Traliccio metallico G

Iniezioni di cemento e Cuciture in Fe B 44k ø12

+12.40

+14.15

F

D

Cordoli (proiettati)

C G

Traliccio metallico

Solaio inclinato in laterocemento

Getto in CLS

B

Tirantature in acciaio armonico

E

Solaio inclinato in laterocemento

L150 cm Sigillatura con boiacca di cemento emaco

Solaio piano navata sinistra

+17.01

Cordolo in breccia che collega la soletta di copertura

Cuciture di colllegamento tondini ø 24 - Perforazione ø 40

+12.40

F

C1 ø18 / 30cm

2 Trefoli 06”

+14.65

Elementi in c.a. (sezionati) Cordoli (proiettati)

+12.40

Elementi in c.a. (sezionati)

+17.01

50cm

C

F

50cm

Cordoli (proiettati)

Elementi originari (sezionati)

50cm

Elementi originali (proiettati)

Elementi in c.a. (proiettati)

2 Trefoli 06”

50cm

Getto in CLS

1 ø18 / 30cm

Elementi originari (sezionati)

Elementi in c.a. (proiettati)

Cordolo di Sommità

2 Trefoli 06”

LEGENDA

40 cm

A

Elementi originali (proiettati)

+18.96

Rete ø 12 150x150 cm Staffe 5ø 12/ ml

Reteø12 150x150 cm

2 Trefoli 06” 40 cm

chiodatura e getto di 5cm di CLS

LEGENDA

LEGENDA

6ø18 Correnti

Reteø12 150x150 cm 1 ø12 / 30 cm

Massetto armato

Consolidamento con bagno di malte epossidiche +23.65

B

25cm

50cm

Sezione B’-B’’

25cm

50cm

Dettaglio Colonna E

Sezione A’-A’’

8 SCALA 1:20

RILIEVO DEGLI INTERVENTI DI CONSOLIDAMENTO L’USO DEL CEMENTO ARMATO NELLA RICOSTRUZIONE FRIULANA POST 1976 RILIEVO DEGLI INTERVENTI DI CONSOLIDAMENTO IMPARARE DAI TERREMOTI: IL CASO DEL DUOMO DI GEMONA

8 SCALA 1:20

7

-6.76


IMPARARE DAI TERREMOTI IL CASO DEL DUOMO DI GEMONA

E DI INTERVENTO

In seguito a queste analisi e considerazioni l’obbiettivo finale è stato quello di ipotizzare due soluzioni progettuali.La prima parte della ragionevole ossevazione che non sia conveniente nè fosse possibile de-restaurare il Duomo, rimuovendo gli interventi storici in cemento armato, e si proponr di mitigare la vulnerabilità nella condizione attuale. Gli interventi di miglioramento sismico non modificano, dunque, gli elementi in cemento armato derivanti dalla ricostruzione e l’impianto planimetrico e si concentrano: (i) sul miglioramento delle connessioni esistenti, eseguite nei punti che possono risultare più carenti; (ii) sulla divisione fisica dei due materiali (muratura e cemento armato) nei punti in cui risultano legati. Questo viene effettuato mediante la separazione dei solai dalle pareti e l’inserimento di dissipatori viscosi, elementi che consentono di disaccoppiare il comportamento dinamico delle due strutture. PROPOSTE DI INTERVENTO

ortamento dinamico

Miglioramento sismico della condizione attuale

lla struttura muraria storica si manifesta come una elementi che compongono l’organismo. lla riduzione dell’efficacia degli originali vincoli e problemi di stabilità dell’equilibrio degli elementi eccanismi cinematici di ribaltamento.

odo

Analisi del comportamento dinamico

CEMENTO ARMATO

Meccanismo di Secondo Modo

Meccanismo di Primo Modo

MURATURA

Simulazione progettuale post 1976

Miglioramento sismico della condizione attuale

L’effetto del terremoto sulla struttura muraria storica si manifesta come una sconnessione dei singoli elementi che compongono l’organismo. La sconnessione porta alla riduzione dell’efficacia degli originali vincoli e comporta l’insorgere di problemi di stabilità dell’equilibrio degli elementi strutturali e l’innesco di meccanismi cinematici di ribaltamento.

SMORZAMENTO

La seconda soluzione propone una simulazione progettuale immaginando di intervenire, con tecnica muraria, sul Duomo immediatamente dopo il terremoto del 1976. In questo caso l’ipotesi progettuale prevede la ricostruzione delle pareti crollate con l'utilizzo di laterizio tradizionale, la creazione di nuove cordolature in muratura che aumentano la stabilità delle connessioni e la sostituzione degli elementi danneggiati. A livello delle fondazioni, quasi totalmente assenti prima del sisma, si è ipotizzato l’utilizzo del meccanismo ad archi rovesci in modo tale da permettere lo scarico del peso della muratura e delle spinte degli archi soprastanti in maniera più corretta. Il fuori piombo del colonnato, tramite smontaggio, verrebbe eliminato, con la sola sostituzione degli elementi lapidei danneggiati.

Simulazione progettuale post 1976

SMORZAMENTO

MURATURA

CEMENTO ARMATO

MURATURA

Meccanismo di Secondo Modo MURATURA

TIRANTATURE

che il terremurarie. E’ nto verso ell’edificio.

Si generano quando il moto verso l’esterno è impedito e l’azione sismica viene trasferita alle pareti di controvento che si trovano diagonalmente quando la loro resistenza viene superata.

E’ la sconnessione più comuni che il terremoto induce nelle costruzioni murarie. E’ rappresentato dal ribaltamento verso l’esterno delle pareti esterne dell’edificio.

CONCEPT DI INTERVENTO: - Impianto della chiesa inalterato - Mantenimento degli elementi in c.a. -Miglioramento delle connessioni tra le pareti - Disaccoppiamento delle parti con diverso comportamento dinamico

truttura in c.a.)

to nel comportamento delle murature in Cemento Armato vuto al sisma. e problematico poichè sottoposto all’azione orizzontare del etamente diversa rispetto alla muratura tradizionale, il che ella struttura se inserito all’interno di un sistema storico.

(Ridisegno da P. Touliatos,1996)

u

CONCEPT DI INTERVENTO: -Impianto della chiesa inalterato - Ricostruzione muraria delle porzioni crollate -Miglioramento generale delle connessioni - Sostituzione degli elementi danneggiati

+17.01 +17.01

+14.65

Ancoraggio della trave al cordolo sommitale in muratura armata che consente un migliore collegamento del tetto con la struttura

CONCEPT DI INTERVENTO: -Impianto della chiesa inalterato - Ricostruzione muraria delle porzioni crollate -Miglioramento generale delle connessioni - Sostituzione degli elementi danneggiati

C

D

D

+12.40

F

+12.40

Ancoraggio della trave al cordolo sommitale in muratura armata che consente un migliore collegamento del tetto con la struttura

+17.01

Sostituzione delle travi lignee del solaio di copertura crollato

+14.65 Sostituzione delle travi lignee del solaio di copertura crollato

+14.15

OSCILLAZIONI LIBERE = Il movimento del corpo generato nel momento in cui il sistema viene spostato dalla posizione di originale equilibrio, e quindi risulta libero di oscillare in entrambe le direzioni.

+12.40

SMORZAMENTO =Il fenomeno dissipativo per cui l’ampiezza dell ’oscillazione risulta essere caratterizzata da un decadimento esponenziale.

SMORZAMENTO =Il fenomeno dissipativo per cui l’ampiezza dell ’oscillazione risulta essere caratterizzata da un decadimento esponenziale.

Ricostruzione della muratura della +12.40 navata destra in laterizio tradizionale

F

Ricostruzione della muratura della navata destra in laterizio tradizionale

+12.40

Rimessa in piombo delle pareti

Rimessa in piombo delle pareti

PERIODO NATURALE SMORZATO =Il tempo costante, necessario per compiere un oscillazione completa per tutta la durata del moto.

PERIODO NATURALE SMORZATO =Il tempo costante, necessario per compiere un oscillazione completa per tutta la durata del moto.

FENOMENO DELLA RISONANZA =Essendo dotate di un periodo prorpio di oscillazione il sistema elastico risente della risonanza che si verifica quando i due periodi coincidono.

FENOMENO DELLA RISONANZA =Essendo dotate di un periodo prorpio di oscillazione il sistema elastico risente della risonanza che si verifica quando i due periodi coincidono.

A

A

RIGIDEZZA INIZIALE FINITA t1= t2=t3=t4

s

RIGIDEZZA INIZIALE FINITA t1= t2=t3=t4

s

+14.65

B

C

+12.40

Inserimento di tirantature in facciata per rendere più saldo il timpano.

CONCEPT DI INTERVENTO: - Impianto della chiesa inalterato - Mantenimento degli elementi in c.a. -Miglioramento delle connessioni tra le pareti - Disaccoppiamento delle parti con diverso comportamento dinamico

L’oscillatore elastico (struttura in c.a.) +14.65 In questo caso viene riconosciuto nel comportamento delle murature in Cemento Armato +14.15 ricostruite a seguito del crollo dovuto al sisma. Tale comportamento può risultare problematico poichè sottoposto all’azione orizzontare del sisma oscilla in maniera completamente diversa rispetto alla muratura tradizionale, il che comporta un danneggiamento della struttura se inserito all’interno di un sistema storico.

B

OSCILLAZIONI LIBERE = Il movimento del corpo generato nel momento in cui il sistema viene spostato dalla posizione di originale equilibrio, e quindi risulta libero di oscillare in entrambe le direzioni.

TIRANTATURE

Inserimento di tirantature in facciata per rendere più saldo il timpano.

Si generano quando il moto verso l’esterno è impedito e l’azione sismica viene trasferita alle pareti di controvento che si trovano diagonalmente quando la loro resistenza viene superata. +17.01

+

+

Tiranti fissati al muro mediante ancoraggi fissi con capochiave inserito nella muratura

Tiranti fissati Eal muro mediante ancoraggi fissi con capochiave inserito nella muratura

t

4

E

-

t

3

2

4

1

-

3 2

t1

t2

t3

t4

1

+1.34

+1.34 t1

t2

t3

t4

+0.49

+1.34

Il modello rigido (struttura in muratura) +0.27 In questo caso viene riconosciuto nel comportamento delle murature tradizionali rimaste integre dopo il sisma del 1976. Tale comportamento può risultare non compatibile nei confonti del’oscillazione delle porzioni in cemento armato poichè aventi diversa risposta all’azione orizzontale del sisma.

+0.49

ra in muratura)

uto nel comportamento delle murature tradizionali rimaste

re non compatibile nei confonti del’oscillazione delle porzioni ti diversa risposta all’azione orizzontale del sisma.

u

MODELLO DI HOUSNER =Un blocco parallelepipedo rigido appoggiato, oscillante alternativamente sui due spigoli di base se soggetto ad una forza esterna.

A - Tirantatura

Frequenza f = il numero di oscillazioni per secondo

plificata

Intonaco

Riempimento in CLS Capochiave

ene ridata quando ne è completa

Periodo T = il tempo di un oscillazione completa dell’altalena

Tirante Ø 30

Muratura esistente

RIGIDEZZA INIZIALE INFINITA t1≠ t2≠t3≠t4

t1

t2

t3

t4

Smontaggio e rimontaggio con sostituzione dei conci danneggiati e miglioramento dell’apparecchio -6.76

Candidata: Monica Del Fabro

Intonaco

Barra Ø 20

Fazzoletto ≠ 10 millimetri

t

Solaio esistente

-

Dissipatore viscoso t2

Cordolo esistente Riempimento in CLS Appoggio elastomerico

50cm

t3

t4

24cm

Intonaco

Interventi di consolidamento

Piatto in acciaio

Muratura

Tirafondo Ø 10

Solaio esistente

Muratura

Dissipatore viscoso

Barra Ø 30

Perforazione della muratura esistente con inserimento ≠ 10 millimetri Creazione di un’apertura in breccia al di sotto del cordolo, con inserimendi un tirante in acciaio Ø 30. Creazione in breccia della to di una barra longitudinare Ø20 (per l’intero perimentro) collegata al sede che conterrà il capochiave in acciaio e successiva cordolo mediante tirafondo Ø 10. SCALA 1:20 rimurazione.

Disaccoppiamento del solaio in c.a dalla muratura esistente mediante un taglio dell’elemento e i nserimento di un dissipatore viscoso, per il controllo della risposta dinamica. Il solaio è sorretto da una struttura metallica ancorata ala parete previa interposizione di un appoggio elastomerico.

Intonaco

Riempimento in CLS

Filare 3 + 4 Piatto in acciaio Blocco lapideo ≠ 10 millimetri inserito

SCALA 1:100

Riempimento in CLS

Muratura

Tirante Ø 20 Capochiave

IMPARARE DAI TERREMOTI: IL CASO DEL DUOMO DI GEMONA L’USO DEL CEMENTO ARMATO NELLA RICOSTRUZIONE FRIULANA POST 1976

Riempimento in CLS Tirante Ø 20 Capochiave

Muratura riportata in asse

IMPARARE DAI TERREMOTI: IL CASO DEL DUOMO DI GEMONA

IPOTESI DI PROGETTO

Ripristino del colonnato in asse con smontaggio e sostituzione dei singoli conci danneggiati. La nuova apparecchiatura prevede l’inserimento SCALA 1:20 regolare (~ 80 cm) di corsi lapidei estesi sull’intera sezione

10

Fascetta strutturale che sottende alla barra Ø 20 SCALA 1:20

Fascetta strutturale che sottende alla barra Ø 20

Connessione tra le pareti longitudinali usando le travi di sostegno della volta in camera canna come tiranti.

Connessione tra le pareti longitudinali usando le travi di sostegno della volta in camera canna come tiranti.

L’USO DEL CEMENTO ARMATO NELLA RICOSTRUZIONE FRIULANA POST 1976

Candidata: Monica Del Fabro

Regette fascianti la testa della trave

Riempimento in CLS

Creazione di un cordolo murario armato con barra fi 30 per l’ancoraggio mediante coppie di tirafondi fi 10 delle capriate.

Ripristino del colonnato in asse con smontaggio e sostituzione dei singoli conci danneggiati. La nuova apparecchiatura prevede l’inserimento regolare (~ 80 cm) di corsi lapidei estesi sull’intera sezione

Intonaco

Filare 3 + 4 Blocco lapideo inserito

Muratura riportata in asse

SCALA 1:20

F- Tirantatura lignea

Filare 1 + 2 Concio danneggiato

Regette fascianti la testa della trave

Tirafondo Ø 10

Barra Ø 30

Disaccoppiamento del solaio in c.a dalla muratura esistente mediante un taglio dell’elemento e i nserimento di un dissipatore viscoso, per il controllo della risposta dinamica. Il solaio è sorretto da una struttura metallica ancorata ala parete previa interposizione di un appoggio elastomerico.

Creazione di un cordolo murario armato con barra fi 30 per l’ancoraggio mediante coppie di tirafondi fi 10 delle capriate.

E- Colonnato centrale

Intonaco

Dormiente di legno

Cordolo esistente

Fazzoletto ≠ 10 millimetri

50cm

SCALA 1:100

F- Tirantatura lignea

Filare 1 + 2 Concio danneggiato

Appoggio elastomerico

Solaio esistente

Dormiente di legno

POLITECNICO DI TORINO Corso di Laurea Magistrale in Restauro e Valorizzazione del Patrimonio A.A. 2017-2018 Relatore: Cesare Tocci

Muratura originale

Cordolo esistente

Tirafondo Ø 10 Muratura esistente

E- Colonnato centrale

Intonaco

Tirante Ø 30

Solaio esistente

Creazione di un’apertura in breccia al di sotto del cordolo, con inserimento di una barra longitudinare Ø20 (per l’intero perimentro) collegata al cordolo mediante tirafondo Ø 10.

C- Dissipatore viscoso

24cm

Capochiave

D- Cordolatura navata sinistra

Dettagli di consolidamento sismico D- Cordolatura navata sinistra

(Ridisegno da G. Torraca, 2009)

+

Interventi di consolidamento

B- Cordolatura navata sinistra

Intonaco C- Dissipatore viscoso

24cm

Elementi ricostruiti

Dettagli di consolidamento sismico

A - Tirantatura

Intonaco

Elementi superstiti

Elementi superstiti

SCALA 1:100

Elementi ricostruiti

di miglioramento sismico SCALA 1:100 DettagliInterventi interventi di prevenzione sismica

RIGIDEZZA INIZIALE INFINITA t1≠ t2≠t3≠t4

s

Riempimento in CLS

Interventi di miglioramento sismico

Muratura esistente

Periodo T = il tempo di un oscillazione Muratura originale completa dell’altalena

t1

Perforazione della muratura esistente con inserimento di un tirante in acciaio Ø 30. Creazione in breccia della sede che conterrà il capochiave in acciaio e successiva rimurazione.

ITECNICO DI TORINO o di Laurea Magistrale in Restauro e Valorizzazione del Patrimonio 2017-2018

ore: Cesare Tocci

LEGENDA

LEGENDA

Muratura esistente

Riempimento in CLS

Intonaco

Muratura t

Cordolo esistente

Barra Ø 20

+ -

Costruzione di una serie di archi rovesci in muratura di mattoni per il rinforzo delle fondazioni Smontaggio e rimontaggio con sostituzione dei conci danneggiati e miglioramento dell’apparecchio

LEGENDA Costruzione di una serie di archi rovesci in muratura di mattoni per il rinforzo delle fondazioni

Frequenza f = il numero di oscillazioni per secondo

fn L’oscillazione è amplificata fn L’altalena si ferma La spinta viene ridata quando l’oscillazione è completa 24cm

Tirafondo Ø 10

(Ridisegno da G. Torraca, 2009)

s

fexc = La frequenza eccitata fn = La naturale frequenza B- Cordolatura navata sinistra Se fexc Se fexc

fexc = La frequenza eccitata

-3.35

MODELLO DI HOUSNER =Un blocco parallelepipedo rigido appoggiato, oscillante alternativamente sui due spigoli di base se soggetto ad una forza-3.35 esterna.

FENOMENO DELLA RISONANZA = In assenza di un periodo prorpio di oscillazione il sistema a blocchi non risente della cosidetta risonanza, ovvero la coincidenza -6.76 tra il periodo della forza esterna e il periodo della struttura. Quando si verifica questa condizione il periodo naturale di oscillaione della struttura varia andando a coincidere con quella della forza esterna.

Dettagli interventi di prevenzione sismica

+0.49

+0.27

+0.49

+0.27

LEGENDA

FENOMENO DELLA RISONANZA = In assenza di un periodo prorpio di oscillazione il sistema a blocchi non risente della cosidetta risonanza, ovvero la coincidenza tra il periodo della forza esterna e il periodo della struttura. Quando si verifica questa condizione il periodo naturale di oscillaione della struttura varia andando a coincidere con quella della forza esterna.

+0.49

+1.34

+0.49

+0.49

DISSIPAZIONE DI ENERGIA CINETICA = L’ampiezza delle oscillazioni si riduce a ogni urto con la base

DISSIPAZIONE DI ENERGIA CINETICA = L’ampiezza delle oscillazioni si riduce a ogni urto con la base

+0.49

+0.27

IPOTESI DI PROGETTO

10

9

Learning from earthquakes: reinforced concrete techniques ferthe reconstruction after Friuli 1976  

The aim of the thesis consists in the analysis of reinforcement techniques, used with a material as reinforced concrete, during the Friuli...

Learning from earthquakes: reinforced concrete techniques ferthe reconstruction after Friuli 1976  

The aim of the thesis consists in the analysis of reinforcement techniques, used with a material as reinforced concrete, during the Friuli...

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