INTERVENTI “RISPETTOSI“INTERVENTI “RISPETTOSI“PER IL CONSOLIDAMENTO PER IL CONSOLIDAMENTO DIDI ARCHI, VOLTE E CUPOLE ARCHI, VOLTE E CUPOLE
IN MURATURAIN MURATURA
Prof. Ing. Lorenzo Prof. Ing. Lorenzo JurinaJurinaPOLITECNICO POLITECNICO DIDI MILANO MILANO ––DipartimentoDipartimento ABCABC
ARCHI E VOLTE IN MURATURAARCHI E VOLTE IN MURATURA
Lorenzo Jurina
Pseudo‐ARCOUgarit, Syria
Lorenzo Jurina
Pont du Gard, Nimes, France (19 a.C.)
Lorenzo Jurina
Santa Maria del Fiore, Firenze, Italia (1420‐1436)
Lorenzo Jurina
Catena in legno nella cupola di Santa Maria del Fiore
Firenze, Biblioteca Nazionale Centrale, m.s. Galileiano 222, c.117r‐Biblioteca Riccardiana, m.s. Riccardiano 2141, cc.19v‐20r.
Lorenzo Jurina
San Lorenzo, Torino, Italia (1667‐1690) Lorenzo Jurina
San Giovanni Rotondo, Italia (1991) Lorenzo Jurina
DISSESTI DISSESTI DIDI ARCHIARCHI
Lorenzo Jurina
Meccanismo di rottura con formazione di 4 cerniere
MECCANISMI DI COLLASSO
Lorenzo Jurina
Lorenzo Jurina
Meccanismo di rottura con formazione di cerniere e cedimento
Lorenzo Jurina
Meccanismo di rottura con formazione di 4 cerniere
Lorenzo Jurina
“Flessione dell’arco”
Lorenzo Jurina
Meccanismo di rottura con formazione di 4 cerniere e cedimento
Lorenzo Jurina
Meccanismo di rottura con formazione di 4 cerniere e cedimento
VOLTE A BOTTE: quadri fessurativi tipici (Jurina+Crivellari‐Grassi 2014)
Lorenzo Jurina
VOLTE A BOTTE: fessurazioni in chiave e diagonali
Lorenzo Jurina
VOLTE A CROCIERA: quadri fessurativi tipici (Jurina+Crivellari‐Grassi 2014)
Lorenzo Jurina
VOLTE A CROCIERA: fessurazioni post sisma
Lorenzo Jurina
VOLTE A CROCIERA e a VELA: fessurazioni radiali e in prossimità dei pennacchi
Lorenzo Jurina
CUPOLE: quadri fessurativi tipici (Jurina+Crivellari‐Grassi 2014)
Lorenzo Jurina
CUPOLA: fessurazioni radiali
Lorenzo Jurina
VOLTE A VELA: quadri fessurativi tipici (Jurina+Crivellari‐Grassi 2014)
Lorenzo Jurina
CUPOLE: quadri fessurativi tipici (Jurina+Crivellari‐Grassi 2014)
Lorenzo Jurina
CUPOLE: fessurazioni radiali e angolari
Lorenzo Jurina
VOLTE A PADIGLIONE: quadri fessurativi tipici (Jurina+Crivellari‐Grassi 2014)
Lorenzo Jurina
VOLTE A PADIGLIONE: fessurazioni sugli spigoli
Lorenzo Jurina
Prof. Anzani, Politecnico di Milano
TIPOLOGIE/CAUSE DI ROTTURA DEGLI ARCHI
Lorenzo Jurina
Instabilità e cedimento dei piedritti
Lorenzo Jurina
Mileto, Terme di Faustina (Prof. Anzani, Politecnico di Milano)
Lorenzo Jurina
Arco naturale di scarico
Lorenzo Jurina
Lorenzo Jurina
Formazione di arco naturale di scarico
Lorenzo Jurina
Lorenzo Jurina
Modellino in legno di arco con applicazione dell’”arco armato”
Lorenzo Jurina
Modellino in legno di arco con applicazione dell’”arco armato”
Lorenzo Jurina
Curva delle pressioni e tensioni normali ai conci con o senza applicazione dell’’”arco armato”
“Modificare i carichi applicati cosìda rendere staticamente adeguata
la geometria esistente”
Lorenzo Jurina
CERCHIATURE ANTICHECERCHIATURE ANTICHE
Lorenzo Jurina
Botti da vino
Lorenzo Jurina
Botti da vino
Lorenzo Jurina
Botti da vino
Lorenzo Jurina
Ruote da carro
STONE GATE, MARMOMAC 2012, VERONASTONE GATE, MARMOMAC 2012, VERONAR.GALLIOTTOR.GALLIOTTO, LITHOS DESIGN, , LITHOS DESIGN, L.JURINAL.JURINA
Lorenzo Jurina
Lorenzo Jurina
Fasi di costruzione di “Stone Gate”
Lorenzo Jurina
Serraggio dei cavi metallici di “Stone Gate”
Lorenzo Jurina
“Stone Gate” a Verona
Lorenzo Jurina
Funzionamento di “Stone Gate”: il serraggio dei cavi induce una mutua pressione tra i conci di pietra.
SPERIMENTAZIONI CON CARICHI SPERIMENTAZIONI CON CARICHI VERTICALI SU MODELLI IN MURATURAVERTICALI SU MODELLI IN MURATURA
Lorenzo Jurina
Lorenzo Jurina
Modelli di archi in muratura a scala reale
Lorenzo Jurina
Modelli di archi in muratura a scala reale
Lorenzo Jurina
Formazione di cerniere durante le sperimentazioni su archi in muratura e legno
Lorenzo Jurina
Grafico forza‐spostamento di arco rinforzato con betoncino armato
Lorenzo Jurina
Grafico forza‐spostamento di arco rinforzato con “arco armato”
RISULTATI
Lorenzo Jurina
Confronto dei risultati carico massimo e spostamenti con diverse tipologie di rinforzo degli archi
Lorenzo Jurina
SPERIMENTAZIONI CON CARICHI SPERIMENTAZIONI CON CARICHI VERTICALI SU MODELLI IN LEGNOVERTICALI SU MODELLI IN LEGNO
Lorenzo Jurina
Modello in legno
Lorenzo Jurina
Banco di carico di modello in legno
Lorenzo Jurina
Modello in legno con carico puntuale verticale
Lorenzo Jurina
Andamento del carico di collasso al variare della posizione dal carico
ARCO ARMATO ESTRADOSSALE SU ARCO A TUTTO SESTO
Lorenzo Jurina
Lorenzo Jurina
Modelli in legno con carichi puntuali verticali, in varie posizioni
Lorenzo Jurina
Rapporto tra il tiro imposto all’”arco armato” e il carico a collasso
Lorenzo Jurina
ARCO ARMATO INTRADOSSALE SU ARCO A TUTTO SESTO
Lorenzo Jurina
Modelli in legno con carichi puntuali verticali, in varie posizioni
Lorenzo Jurina
Rapporto tra il tiro imposto all’”arco armato” e il carico a collasso
Lorenzo Jurina
Confronto tra applicazione dell’”arco armato” all’intradosso e all’estradosso.Andamento del carico a collasso, al variare della posizione dal carico
Lorenzo Jurina
ARCO ARMATO ESTRADOSSALE SU “ARCO DEPRESSO”
Lorenzo Jurina
GALLERIA DEI POETI, CASTELLO GALLERIA DEI POETI, CASTELLO DIDI MASINO (TO)MASINO (TO)
Volta ribassata, depressa in mezzeria
Lorenzo Jurina
Modellino in legno con carichi puntuali verticali, in varie posizioni
Lorenzo Jurina
Confronto tra applicazione dell’”arco armato” all’intradosso e all’estradosso.Andamento del carico a collasso al variare della posizione dal carico
Lorenzo Jurina
Rapporto tra il tiro imposto all’”arco armato” e il carico a collasso
Lorenzo Jurina
Modello di volta ribassata depressa in mezzeria
Lorenzo Jurina
Applicazione dell’”arco armato” estradossale sulla volta depressa della Galleria dei Poeti del castello di Masino
Lorenzo Jurina
Applicazione dell’”arco armato” estradossale sulla volta depressa della Galleria dei Poeti del castello di Masino
Lorenzo Jurina
SPERIMENTAZIONI CON CARICHI SPERIMENTAZIONI CON CARICHI ORIZZONTALI SU MODELLI IN LEGNOORIZZONTALI SU MODELLI IN LEGNO
Lorenzo Jurina
Modello in legno con sollecitazioni orizzontali
Lorenzo Jurina
Collasso di modello in legno
Lorenzo Jurina
Rapporto tra il tiro imposto all’”arco armato” estradossalee il carico a collasso, sotto spinta orizzontale
Lorenzo Jurina
Rapporto tra il tiro imposto all’”arco armato” intradossalee il carico a collasso, sotto spinta orizzontale
Lorenzo Jurina
Confronto tra ’”arco armato” estradossalee intradossale
Lorenzo Jurina
Possibili variazioni dell’”arco armato”
CATTEDRALE CATTEDRALE DIDI COLORNOCOLORNO(PARMA) (PARMA) –– Sisma Gennaio 2012Sisma Gennaio 2012
Lorenzo Jurina
Lorenzo Jurina
Quadro fessurativo post sisma sulle volte
Lorenzo Jurina
Lesioni sulle murature dei corpi laterali
Lorenzo Jurina
Lesioni post sisma sulle volte
Lorenzo Jurina
Lesioni post sisma sulle volte
Lorenzo Jurina
Crolli successivi al sisma del 2012
Lorenzo Jurina
Modellazione FEM
“ARCO ARMATO” SULLE VOLTE DELLA NAVATA CENTRALE
Lorenzo Jurina
Lorenzo Jurina
Sezione costruttiva trasversale dell’”arco armato” estradossale
Lorenzo Jurina
“Archi armati” a stella e fasce diagonali in materiale composito sulle volte della navata centrale
Lorenzo Jurina
“Archi armati” a stella e fasce diagonali in materiale composito sulle volte della navata centrale
Lorenzo Jurina
Dettaglio del distanziatore di colmo degli “archi armati” a stella
Lorenzo Jurina
Sezione longitudinale dell’”arco armato” estradossale, dei cavi di contenimento dell’abside e delle cerchiature longitudinali
Lorenzo Jurina
Cavi incrociati di contenimento dell’abside
FRP ESTRADOSSALI SULLE VOLTE DELLA NAVATA CENTRALE
INCREMENTO DI RESISTENZA 69%: MIGLIORAMENTO Lo
renzo Jurina
CAVI PARALLELI ALLA NAVATA CENTRALE
INCREMENTO DI RESISTENZA 6%
Lorenzo Jurina
DOPPIO ASSITO SULLE FALDE - NAVATA CENTRALE
INCREMENTO DI RESISTENZA 12,5%
Lorenzo Jurina
Lorenzo Jurina
Modello FEM con modo di vibrare
Lorenzo Jurina
Modello FEM con modo di vibrare
Lorenzo Jurina
Modello FEM con modo di vibrare
Lorenzo Jurina
CHIESA SANTA CATERINA (LUCCA, ITALY)CHIESA SANTA CATERINA (LUCCA, ITALY)
Lorenzo Jurina
L’oculo della Chiesa prima e dopo gli interventi
Lorenzo Jurina
Sezione d’intervento
Lorenzo Jurina
Vista del sottotetto dopo i lavori di consolidamento
Lorenzo Jurina
Vista del sottotetto dopo i lavori di consolidamento
Lorenzo Jurina
Modello di arco in legno
Lorenzo Jurina
Modello di arco in legno con carico in sommità
Lorenzo Jurina
Modello di arco in legno con divaricamento dei piedritti e formazione di cerniere interne
Lorenzo Jurina
Modello di arco in legno con cerchiatura estradossale
Lorenzo Jurina
Modello di arco in legno con cerchiatura estradossalee ancoraggio ai piedritti
Lorenzo Jurina
Effetto cerchiante conferito dall’”arco armato” estradossale
Lorenzo Jurina
Contenimento dei piedritti conferito dall’”arco armato” estradossale
Lorenzo Jurina
Modello di arco in legno
Lorenzo Jurina
Modello di arco in legno soggetto a carico orizzontale
Lorenzo Jurina
Modello di arco in legno con formazione di cerniere
Lorenzo Jurina
Modello di arco in legno con cerchiatura estradossalee ancoraggio ai piedritti
Lorenzo Jurina
Effetto cerchiante conferito dall’”arco armato” estradossale
Lorenzo Jurina
Contenimento del piedritto conferito dall’”arco armato” estradossale
Lorenzo Jurina
Modello di volta in muratura
Lorenzo Jurina
Modello di volta in muratura soggetta a sisma
Lorenzo Jurina
Modello di volta in muratura soggetta a sisma con cerchiatura estradossale
Lorenzo Jurina
Modello di volta in muratura soggetta a sisma con cerchiatura estradossalee ancoraggio dei cavi alle imposte
Lorenzo Jurina
Cupola in gelatina Δx=0Δy=0
Lorenzo Jurina
Cupola in gelatina soggetta a forze orizzontali Δx=3‐5Δy=0
Lorenzo Jurina
Cupola in gelatina rivestita con membrana Δx=0Δy=0
Lorenzo Jurina
Cupola in gelatina rivestita da membrana e soggetta a forze orizzontali Δx=1Δy=0
Lorenzo Jurina
Cupola in gelatina con “cavi” lungo i meridiani, soggetta a forze orizzontaliΔx=1Δy=0
Lorenzo Jurina
Cupola in gelatina con “cavi” lungo i meridiani e i paralleli soggetta a forze orizzontali Δx=1Δy=0
Lorenzo Jurina
Cupola in gelatina soggetta a forze verticali Δx=0Δy=3
Lorenzo Jurina
Cupola in gelatina con “cavi” lungo i meridiani e i paralleli soggetta a forze verticaliΔx=0Δy=1
Lorenzo Jurina
Modello FEM della parte alta della Chiesa di Santa Caterina
Lorenzo Jurina
Simulazioni di cerchiatura sulla cupola della Chiesa di Santa Caterina
Model
Sforzo massimo a trazione
Area a trazione INTRADOSSO
Area a trazione ESTRADOSSO
Δ lungo x ┴ sisma
Δ lungo y // sisma
0,18 MPa
66%
75%
100 % 100 %
0,10 MPa
42%
55%
90 % 92 %
0,06 MPa
38%
42%
86 % 75 %
0,05 MPa
34%
33%
76 % 66 %
Lorenzo Jurina
Risultati delle simulazioni di cerchiatura sulla cupola della Chiesa di Santa Caterina
Lorenzo Jurina
Dettaglio di ancoraggio dell’”arco armato” alle imposte della cupola.
Lorenzo Jurina
Sezione di intervento di cerchiatura secondo meridiani e paralleli della cupola
Lorenzo Jurina
Cerchiatura della cupola , cavi di contenimento delle murature e nuovo assito
Lorenzo Jurina
Cerchiatura della cupola
Lorenzo Jurina
Cerchiatura della cupola , cavi di contenimento delle murature e nuovo assito
www.jurina.itwww.jurina.it
Lorenzo Jurina
GRAZIE PER L’ATTENZIONE!GRAZIE PER L’ATTENZIONE!
Lorenzo Jurina