MURATURE - ReLUIS

AT1-1 – Valutazione strutture esistenti e interventi di adeguamento 

Task 1 – Vulnerabilità di edifici in muratura, centri storici, beni culturali 

Subtask 1b - Sperimentazione, valutazione dell’efficacia degli interventi 

WORKSHOP ReLUIS – I ANNO 

Area Tematica 1 

Strumenti per la valutazione e la gestione del rischio del patrimonio costruito 

Linea 1.1 

Nuovi aspetti nella valutazione delle strutture esistenti e degli interventi di adeguamento e 

valutazione del rischio sismico del patrimonio costruito a scala regionale 

Task 1.1.1 

Valutazione della vulnerabilità di edifici in muratura, centri storici e beni culturali 

SubTask 1.1.1.b 

Strutture in muratura: valutazione dell’efficacia degli interventi 

UNIVERSITÀ DI TRENTO – FACOLTÀ DI INGEGNERIA 

Giovedì 7 luglio 2011 

Claudio Modena




IL SUB-TASK SUB TASK 1.1.1b 

Area Tematica 1 – AT1: Strumenti per la valutazione e la gestione del rischio 

del patrimonio costruito 

Linea 1.1: Nuovi aspetti nella valutazione delle strutture esistenti 

e degli interventi di adeguamento e valutazione del 

rischio sismico del patrimonio costruito a scala 

regionale (coord. Gaetano Manfredi) 

Task 1.1.1: Valutazione della vulnerabilità di edifici in muratura, 

centri storici e beni culturali (coordd. Sergio 

Lagomarsino, Guido Magenes, Claudio Modena) 

Sub-Task 1.1.1a: Analisi e verifica di costruzioni in muratura (coord. 

Sergio Lagomarsino) 

Sub-Task 1.1.1b: Strutture in muratura: sperimentazione, valutazione 

dell’efficacia degli interventi (coord. Claudio Modena)




IL SUB-TASK SUB TASK 1.1.1b 

Il Sub-Task 1b è dedicato principalmente alla sperimentazione, in situ o di 

laboratorio, e alla verifica per via sperimentale dell’efficacia degli interventi di 

rinforzo o consolidamento. 

Sono stati previsti tre ambiti tematici principali corrispondenti ad altrettante macroattività 

(Work Packages –WP): 

1)valutazione in sito/sperimentale della qualità muraria e dell’efficacia delle tecniche di 

consolidamento della muratura; 

2)orizzontamenti, coperture, sottostrutture lignee, volte murarie e loro interazione con 

le strutture verticali; 

3)sperimentazione e modellazione su sistemi e sottosistemi in muratura. 

All’interno di ciascun WP, infine, si articolano argomenti più specifici sviluppati dalle 

varie Unità di Ricerca (UR). 

Complessivamente, 18 UR risultano direttamente coinvolte nel presente Sub-Task.




IL SUB-TASK SUB TASK 1.1.1b: WORKPACKAGES 

WP1: Valutazione in sito/sperimentale della qualità 

muraria e dell’efficacia delle tecniche di 

consolidamento della muratura 

WP2: orizzontamenti, coperture, sottostrutture lignee, volte 

murarie e loro interazione con le strutture verticali 

WP3: sperimentazione e modellazione su sistemi e 

sottosistemi in muratura




WORK PACKAGE 1 

a) Conoscenza della costruzione, indagini in sito - Sperimentazione e diagnostica in sito e di 

laboratorio - muratura: indagini in sito atte a definire la qualità muraria (POLIMI-a, UNIPG, 

UNIFI) 

b) Valutazione sperimentale del comportamento per azioni nel piano di muratura in pietra a 

doppio paramento con diversi gradi di connessione trasversale (UNIGE-b) 

c) Valutazione sperimentale dell'efficacia di interventi di miglioramento/rinforzo sulla muratura 

c1) Valutazione sperimentale dell’efficacia di interventi di miglioramento sismico su murature riparate 

mediante iniezioni o con FRP (sperimentazione e diagnostica in sito e di laboratorio) (POLIMI-a, 

UNIPD-c e UNIBO*) 

c2) Valutazione sperimentale dell’efficacia di tecniche innovative di rinforzo della muratura – laterizio 

armato, reticolatus, bandelle estradossali (UNIPG) 

c3) Valutazione sperimentale dell’efficacia di tecniche innovative di rinforzo della muratura – betoncino 

armato con fibre di acciaio inossidabile, materiali fibrosi (UNIFI) 

d) Tecniche di valutazione in sito della resistenza a taglio della muratura 

d1) Sviluppo di tecniche di valutazione in sito della resistenza a taglio della muratura mediante 

martinetti piatti (UNICT, UNIBG) 

d2) Sviluppo di una tecnica di valutazione in sito della resistenza a taglio mediante la prova a pannelli 

contrapposti (UNIPI) 

e) Ottimizzazione delle strategie e delle tecniche diagnostiche (UNIPD-a)




U.R. POLIMI-a POLIMI a (G. Cardani) Task AT1-1.1b: AT1 1.1b: 

1) Conoscenza della costruzione, indagini in sito. 

Ripartendo da quanto era stato fatto per il primo progetto Reluis, Reluis, 

si era 

proposto di migliorare le defnizioni della tabella C8A1 della NTC NTC 

e redatto una 

scheda di rilievo della muratura da usare in sito e in grado di fornire: 

- un livello di conoscenza LC1 che forniva un 

valido aiuto nel definire la descrizione della 

muratura in pietra da confrontarsi con quelle 

fornite dalla tabella di normativa e dei 

coefficienti correttivi. 

Codice 

A 

B 

C 

D 

E 

F 

Definizione contenuta 

nell'ordinanza 3274/2005, 

nella tabella 11.D.1 e in 

tabella C8B.1 della NTC 

14.01.08). 

Muratura in pietrame 

disordinata (ciottoli, pietre 

erratiche e irregolari) 

Muratura a conci sbozzati, 

con paramento di limitato 

spessore e nucleo interno 

Muratura in mattoni pieni e 

malta di calce 

Proposta di modifica della 

definizione di tipologia 

(RELUIS) 

Muratura in pietre a 

spacco (anche di forma 

Muratura in pietre a spacco 

irregolare) con buona 

con buona tessitura 

tessitura (pietre ben 

ammorsate) 

Muratura a conci di pietra 

tenera (tufo, calcarenite, 

ecc.) 

Muratura a blocchi lapidei 

squadrati 

Muratura in pietrame 

(ciottoli, pietre erratiche, 

ecc.), disordinata per 

forma, dimensione e tipo 

di materiale degli 

elementi. Muratura a lisca 

pesce 

Muratura a conci sbozzati, 

di dimensioni variabili e 

con prevalenza di filari 

orizzontali 

Muratura a blocchi 

squadrati di pietra tenera 

(tufo, calcarenite, ecc.) 

Muratura a blocchi 

squadrati di pietra non 

tenera 

Nessuna modifica 

100 cm 

100 cm 

100 cm 

100 cm 

0cm 

0cm 

0cm 

0cm 

100 cm 

100 cm 

0cm 

0cm 

Esempi di tessiture murarie 

100 cm 

100 cm 

100 cm 

100 cm 

100 cm 

100 cm 

100 cm 

100 cm 

100 cm 

0cm 

0cm 

0cm 

100 cm 

100 cm 

0cm 

0cm 

100 cm 

100 cm 

100 cm 

100 cm 

100 cm 

- un livello di conoscenza LC2 basato 

sull’uso sull uso delle indagini diagnostiche semi- semi o 

non distruttive per determinare i parametri 

chimici-fisici 

chimici fisici-meccanici meccanici necessari. 

Sforzo [N/mm 2 ] 

2.5 

2.0 

1.5 

1.0 

0.5 

0.0 

εl 

Stato di 

sforzo locale 

HSP- J3D 

LVDT 1, 2, 3, 4 

LVDT 5 

-0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 

Deformazione [μm/mm] 

1 2 3 4 5 6 

7 8 9 10 11 12 

13 14 15 16 17 18 

19 20 21 22 23 24 

25 26 27 28 29 30 

31 32 33 34 35 36 

Caso evidente dove l’osservazione del solo 

prospetto murario non rivela invece una muratura 

compatta e di buona qualità (ex-ospedale S.Paolo di 

Savona). 

εv 

Velocità Sonica 

[m/s] 

3000 

2900 

2800 

2700 

2600 

2500 

2400 

2300 

2200 

2100 

2000 

1900 

1800 

1700 

1600 

1500 

1400 

1300 

1200 

1100 

1000 

900 

800 

700 

600 

500 

400 

350




Task AT1-1.1b: AT1 1.1b: 

1) Conoscenza della costruzione, indagini in sito. 

In studio una metodologia di rilevamento delle misure di spostamento spostamento 

durante 

una prova con i martinetti piatti, di supporto nel valutare il comportamento 

comportamento 

tenso-deformativo tenso deformativo di murature in pietra irregolare come quelle aquilane. aquilane. 

Sforzo [N/mm 2 ] 

1.20 

0.80 

0.40 

0.00 

εl 

2 5 4 3 

1 

Stato di 

sforzo locale 

-2.00 -1.00 0.00 1.00 2.00 

Deformazione [μm/mm] 

SU-PM-J1D LVDT 1 

LVDT 2 

LVDT 3 

LVDT 4 

LVDT 5 

εv 

Metodo ottico per la valutazione 

degli spostamenti assoluti 

y 

x 

y 

y 

x 

x




Task AT1-1.1b: AT1 1.1b: 

2) Valutazione sperimentale dell'efficacia di interventi di 

miglioramento sismico: sperimentazione in laboratorio 

Sono state condotte in collaborazione con la UR UNIPD prove di durabilit durabilità 

(cicli termici, di umidità umidit e di cristallizzazione salina) su campioni di muratura 

con applicati CFRP. 

Attraverso l’uso 

della termografia 

sono stati messi 

in evidenza difetti 

prima delle prove, 

localizzati in 

corrispondenza 

dei giunti, e dopo 

sui bordi. 

Polystyrene 

Gravel 

Wallette: vertical section 

Loss of material 

considered as loss of 

area of the section 

Polystyrene 

plug 

Gravel




UR PERUGIA – ATTIVITÀ ATTIVIT I ANNO 

(Resp. Scient. Antonio Borri) 

SONO STATE IDEATE E PROVATE NUOVE TECNICHE DI RINFORZO 

(MURATURE): 

- RETICOLATUS CON FUNI IN COMPOSITO 

- RETICOLATUS PER MURATURE LISTATE 

- RETICOLATUS IBRIDO (RETE GFRP-RETICOLATUS) 

- SPILLATURA A SECCO CON BARRE ELICOIDALI 

- INSERIMENTO DI DIATONI AD ESPANSIONE 

- RINFORZO INTRADOSSALE «A OMBRELLO» PER VOLTE IN FOGLIO 

SONO STATE INOLTRE SPERIMENTATE LE TECNICHE: 

- INTONACO ARMATO CON RETE IN GFRP 

- RINFORZO INTRADOSSALE DI ARCHI MURARI 

- CERCHIATURA NEI GIUNTI DI MALTA DI PILASTRI MURARI






SONO STATI TESTATI: 

12 PANNELLI MURARI DI EDIFICI A L’AQUILA PROVATI A COMPRESSIONE 

DIAGONALE 

5 PANNELLI MURARI IN UN EDIFICIO A L’AQUILA TESTATI FUORI DEL PIANO 

(IN COLLAB. CON M. CANDELA – UNI RC) 

20 TEST SU SPILLATURE A SECCO (INSERIMENTO E PULL OUT) SULLE 

MURA URBICHE AQUILANE 

1 VOLTA IN FOGLIO PROVATA DINAMICAMENTE IN UN EDIFICIO A L’AQUILA 

7 ARCHI MURARI (IN LABORATORIO) 

10 PILASTRI MURARI (IN LABORATORIO)






PUBBLICAZIONI CHE RIPORTANO I RISULTATI DELLE SPERIMENTAZIONI: 

1.Borri A., Castori G., Corradi M. (2011) “Shear behavior of masonry panels strengthened by high strength steel 

cords”, Construction and Building Materials, Elsevier, n. 25(2), pp. 494–503. 

2.Borri A., Castori G., Corradi M. (2011) “Rinforzo intradossale di archi in muratura con lamine pultruse in FRP”, 

Atti del XIV Convegno Nazionale su l’Ingegneria Sismica in Italia (ANIDIS), 18-22 settembre 2011, Bari. 

3.Borri A., Castori G. (2011) “Indagini sperimentali sulla durabilità di materiali compositi in fibra d’acciaio”, Atti del 

XIV Convegno Nazionale su l’Ingegneria Sismica in Italia (ANIDIS), 18-22 settembre 2011, Bari. 

4.Borri A., Castori G., Corradi M. (2011) “Confinamento di pilastri in muratura con fibre di acciaio ad alta 

resistenza”, Atti del XIV Convegno Nazionale su l’Ingegneria Sismica in Italia (ANIDIS), 18-22 settembre 2011, 

Bari. 

5.Borri A., Castori G., Corradi M. (2011) “Sperimentazioni sul comportamento meccanico di alcune murature 

storiche aquilane”, Atti del XIV Convegno Nazionale su l’Ingegneria Sismica in Italia (ANIDIS), 18-22 settembre 

2011, Bari. 

6.Borri A., Corradi M. (2011) “Ricerche per la ricostruzione a L’Aquila: prove su murature rinforzate con reti in 

GFRP”, su Structural, Ed De Lettera, in stampa. 

7.Borri A., Castori G., Corradi M., Speranzini E. (2011) “Shear behavior of unreinforced and reinforced masonry 

panels subjected to in-situ diagonal compression tests”, Construction and Building Materials, Elsevier, in stampa.




UNIFI - ATTIVITÀ ATTIVIT IN CORSO 

a.Conoscenza della costruzione, indagini in sito – Sperimentazione e diagnostica in 

sito e di laboratorio – Muratura: indagini in sito atte a definire la qualità muraria 

- ABACO REGIONALE DELLE MURATURE 

Riorganizzazione ed elaborazione dei dati derivanti da prove in sito ed in laboratorio condotte su 

murature comunemente presenti nel territorio toscano (campagne sperimentali già condotte dal DICeA 

a partire dagli anni ’80). 

- CORRELAZIONE CON IQM E CARATTERISTICHE MECCANICHE MURATURE 

- CAMPAGNA SPERIMENTALE SU PANNELLI IN BLOCCHI DI LATERIZIO CON 

PERCENTUALE DI FORATURA SUPERIORE AL 45% 

c.Valutazione sperimentale dell’efficacia di interventi di miglioramento/rinforzo sulla 

muratura 

- CAMPAGNE SPERIMENTALI GIÀ EFFETTUATE (30 PANNELLI) 

- CASTELNUOVO FRAZIONE DEL COMUNE DI SAN PIO DELLE CAMERE 

n. 8 prove di compressione semplice 

n. 8 prove di compressione diagonale 

n. 24 prove di estrazione 

metodologie tradizionali (intonaco armato) 

metodologie innovative 

(intonaco in calcestruzzo fibro-rinforzato, FRP)

65 pannelli in sito 




PRIMI RISULTATI – ABACO DELLE MURATURE 

15 prove con martinetto piatto doppio 

5 prove di compressione semplice 

18 prove di taglio-compressione 

27 prove di compressione diagonale 

45% conci sbozzati 

30% pietrame disordinato 

15% muratura di mattoni pieni 

10% pietre a spacco 

Il contributo dell’UR è inerente alla 

valutazione delle caratteristiche 

meccaniche di murature “storiche” 

secondo le categorie riportate nella 

Tabella C8A.2.1 , eventualmente 

corrette tramite i coefficienti della 

Tabella C8A.2.2 . 

L’obiettivo è determinare dei valori di 

riferimento delle caratteristiche 

meccaniche che siano peculiari del 

territorio regionale ed identificare delle 

possibili sottocategorie per tenere conto 

di aspetti specifici ricorrenti nel territorio 

regionale.




PRIMI RISULTATI – MURATURA IN BLOCCHI DI LATERIZIO FORATI 

È stata svolta una campagna sperimentale su tre pannelli di muratura a doppio paramento, 

in blocchi di laterizio con percentuale di foratura maggiore del 45%. 

f c ≈ 90 N/mm 2 

E s ≈ 1400 N/mm 2 

G m ≈ 265 N/mm 2




UNIGE-b UNIGE b (Università (Universit di Genova) 

Valutazione sperimentale del comportamento, per azioni nel 

piano, di muratura in pietra a doppio paramento con diversi 

gradi di connessione trasversale (Sub Task 1b Wp1-b) 

S. Podestà, Podest , A. Brignola, L. Scandolo 

La ricerca è finalizzata a 

determinare il ruolo delle 

connessioni trasversali nella 

risposta nel piano (resistenza e 

deformabilità a taglio) di pannelli 

murari caratterizzati da diversi 

paramenti 

[Tabella C8A.2.2 – Circolare n° 

617 del 2 febbraio 2009)





Lo studio analitico del problema per due casi limite (paramenti non collegati e 

collegati con connessione infinitamente rigida) evidenzia che i risultati non 

sono sempre congruenti con i suggerimenti forniti dalla Circolare. Circolare.





Per validare sperimentalmente i 

risultati della ricerca numerica è 

in corso di svolgimento una 

campagna sperimentale presso il 

Laboratorio del DICAT – UNIGE. 

Verranno eseguite prove di 

compressione diagonale su 8 

pannelli caratterizzati da 

paramenti di diverso spessore 

e diverso grado di 

connessione trasversale.




UNITA’ UNITA OPERATIVA DI BOLOGNA 

(coord. Marco Savoia) 

1. Metodologie sperimentali per murature esistenti: 

a. Consolidamento di costruzioni in muratura: metodologie 

sperimentali non distruttive (indagini soniche, impact – 

echo) per la verifica dell’efficacia degli interventi di 

consolidamento mediante iniezioni. 

b. Proprietà meccaniche di murature soggette a degrado 

ambientale. 

2. Tecniche di rilievo architettonico e strutturale di strutture 

murarie complesse, con particolare riferimento agli edifici 

vincolati ed ai beni architettonici




Consolidamento: Metodologie sperimentali non distruttive 

METODOLOGIE SPERIMENTALI NON 

DISTRUTTIVE (indagini soniche, impact 

– echo) per la verifica dell’efficacia degli 

interventi di consolidamento mediante 

iniezioni 

pdf 

0,0015 

0,0010 

0,0005 

0,0000 

pannello 26-27/D 

1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 

velocità (m/s) 

pre-iniezione 

post-iniezione (1) 

post-iniezione (2)

• risalita capillare (h) 

• diffusione sali ( ) 

f 

• calore (T) 




Effetto del degrado ambientale delle murature 

struttura 

Prestazioni 

meccaniche 

Cond ambientali 

Fenomeno 

c 

Cristallizzazione sali ( c ) 

s 

aggiorn 

effetto 

predizione 

conoscenza 

- danneggiamento 

- perdita prestazioni 

Modellazione 

numerica 

Test 

Laboratorio




U.R. UNIPD-c UNIPD c (Università (Universit di Padova) 

ADESIONE FRP/MURATURA – 1 (conclusa) 

L’idea di base consiste nel condurre varie serie di prove di pull-off su mattoni 

pieni in laterizio, in concomitanza con altre prove di caratterizzazione meccanica 

sui medesimi elementi (flessioni, compressioni, pro, facendo variare: 

tipo di mattone (estruso/facciavista); 

tipo di rinforzo (carbonio/vetro); 

applicazione o meno di primer. 

Tutto ciò al fine di trovare eventuali influenze dei fattori sopraccitati e valutare 

possibili correlazioni fra le proprietà meccaniche misurate.




ADESIONE FRP/MURATURA – 2 (in corso) 

PRISMA MURARIO [SINGLE-LAP] 

basalto (BFRP) 

carbonio (CFRP) 

vetro (GFRP) 

acciaio a media densità (SRP) 

SINGOLO MATTONE 

[SINGLE-LAP E DOUBLE-LAP] 

basalto (BFRP) 

carbonio (CFRP) 

vetro (GFRP) 

acciaio a media densità (SRP) 

RILEM TC 223-MSC “Masonry Strengthening with Composite Materials”




RINFORZO DI SOLAI LIGNEI (in corso) 

Valutazione degli incrementi di resistenza e 

rigidezza nel piano correlati all’applicazione di 

elementi in materiale composito. 

Differenti materiali (fibre naturali, fibre di 

carbonio, fibre di acciaio) e disposizioni del 

rinforzo (diagonale/a rete) posti a confronto. 

Per ciascun tipo di rinforzo, una prova 

monotonica e una ciclica. 

RINFORZO DI VOLTE A BOTTE (in fase di avvio) 

Costruzione di 8 volte in muratura a una testa 

(spessore 12 cm, luce 3.1 m, freccia 1.1 m, 

larghezza 0.77 m). 

Vari tipi di rinforzo a confronto, inclusi sistemi di 

irrigidimento quali frenelli e frenelli armati. 

Prove di tipo monotonico oppure ciclico, 

applicando il carico verticale con due martinetti 

agenti in modo asincrono.




U.R. CATANIA – prof. Ivo Caliò 

Tecniche di valutazione in sito della resistenza a taglio 

della muratura 

Si considerano due procedura di prova con martinetto piatto utili alla determinazione 

dei parametri che regolano la rottura a taglio per scorrimento e per fessurazione 

diagonale: 

La prova di scorrimento con martinetto piatto 

Forza [KN] 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

A1 A2 A3 A4 

B1-B2 B3-B4 

-5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 

spostamenti[μm] 

Proposta nell’ambito del primo progetto RELUIS è adesso in corso di validazione 

mediante applicazioni su diverse tipologie murarie e confronto con altre metodologie 

di prova.




La prova di taglio con martinetto piatto 

Si propone una prova di taglio con martinetto piatto condotta su una 

porzione di parete soggetta ai carichi verticali di esercizio. 

Taglio nella 

muratura 

Martinetto 

H1 

H2 

V1 

AS BS 

CS DS 

Ci Di 

Ai Bi 

H3 

V2 

H4 

Taglio nella 

muratura




Esempio di applicazione ad una muratura di pietra lavica 

(spessore 100 cm) dimensione del concio di parete 

soggetto a prova 100x200 cm 

legame tensione tangenziale-scorrimento medio 

5,0 

tensione tang enziale[ daN/cmq] 

modulo di elasticità tangenziale secante 

[daN/cmq] 

4,5 

4,0 

3,5 

3,0 

2,5 

2,0 

1,5 

1,0 

0,5 

0,0 

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 

scorrimento medio[μm/mm] 

12000 

10000 

8000 

6000 

4000 

2000 

0 

μ=0,00 μ = 0,10 μ = 0,20 μ = 0,30 μ = 0,40 μ = 0,50 

modulo di elasticità tangenziale secante 

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 

scorrimento medio[μm/mm] 

Immagini della parete a fine prova, prima e dopo la rimozione dell dell’intonaco 

intonaco superficiale, sono stati 

utilizzati due martinetti piatti 50x40 collegati in serie. Il carico carico 

verticale è stato misurato attraverso 

una prova con singolo martinetto effettuata in adiacenza.




UNIPI (Resp. M. SASSU) – test distruttivi 

sull’edificio 

sull edificio “Livi Livi” ospedale di Volterra (PI) 

Edificio tipico dell’area dell area ospedaliera (circa 1930), in via di demolizione. 

Muratura di scadente qualità qualit e con tessitura caotica. 

Test preliminari (PNT-G (PNT G sulla malta; test di compressione su blocchi) 

fk = 0,80 – 1,00 MPa.




UNIPI (resp. M. SASSU) – Programma delle 

prove sull’edificio 

sull edificio “Livi Livi” 

1. Compressione diagonale; 

2. Taglio-compressione Taglio compressione su pannelli contrapposti; 

3. Compressione con martinetti piatti doppi; 

4. Taglio con martinetti piatti verticali (con prof. Caliò). 

(1) 

(4) 

(2) 

(3)




U.R. UNIPD-a UNIPD a (Università (Universit di Padova) 

OTTIMIZZAZIONE DELLE TECNICHE DIAGNOSTICHE SU STRUTTURE VERTICALI: 

VERTICALI: 

PROVE IN LABORATORIO SU MURI IN PIETRA 

Esecuzione di prove statiche su 38 muri in pietra sia rinforzati che non rinforzati in scala 1:1 e 2:3. La 

tecnica di rinforzo considerata in questa sperimentazione è l’iniezione di malte a base di calce idraulica 

naturale. 

La campagna sperimentale prevede l’esecuzione di: 

DT: prove di compressione semplice e prove cicliche nel piane a taglio-compressione 

MDT: martinetti singoli e doppi 

NDT: prove soniche (dirette e indirette), tomografie soniche e prove di identificazione dinamica 

Verranno effettuati test di laboratorio sui materiali costituenti gli elementi strutturali (pietre e malte di 

calce naturale) e sui materiali iniettati




OTTIMIZZAZIONE DELLE TECNICHE DIAGNOSTICHE SU STRUTTURE VERTICALI: 

VERTICALI: 

PROVE DIAGONALI IN SITO SU MURI IN PIETRA 

Esecuzione di prove di compressione diagonale in sito su muri inpietra a due paramenti tipici della 

regione Abruzzo. I muri sono stati selezionati tra gli edifici danneggiati dal terremoto de l’Aquila nei 

paesi di Onna, S. Eusanio Forconese e Tempera 

PROGRAMMA SPERIMENTALE: 

Caratterizzazione preliminare dei muri non rinforzati attraverso tomografie soniche (NDT); 

Esecuzione di iniezioni consolidanti a base di calce idraulica naturale su metà della lunghezza di 

ciascun pannello murario considerato; 

Caratterizzazione dello stato post-iniezione; 

Taglio dei muri per ottenere i campioni isolati (indicativamente 2 iniettati e 2 non iniettati) 

Test di laboratorio per la caratterizzazione 

meccanica delle miscele iniettate, prelevate 

in sito e maturate sia in condizioni ambientali 

che controllate; 

Esecuzione di prove monotoniche diagonali 

in sito sia sui pannelli rinforzati che su quelli 

non rinforzati




SVILUPPO E CALIBRAZIONE DI SISTEMI DI MONITORAGGIO 

Sistemi di monitoraggio installati su beni culturali in “normali” condizioni 

Validare il funzionamento strutturale di modelli comportamentali di riferimento; 

Identificare processi di danno in atto; 

Validazione di interventi di consolidamento strutturale… 

CASI STUDIO: 

Arena di Verona 

Arca Scaligera di Cansignorio (VR) 

Torre di David (Gerusalemme) 

Sistemi di monitoraggio installati su beni culturali danneggiati in seguito ad evento sismico 

Accertare la stabilità del danno osservato; 

Validazione di interventi di consolidamento strutturale; 

Controllo di sicurezza cantiere di messa in sicurezza / consolidamento… 

CASI STUDIO: 

Fortezza spagnola (AQ) 

Chiesa S.Marco (AQ) 

Chiesa S. Biagio (AQ) 

Chiesa S. Silvestro (AQ) 

Chiesa S. Agostino (AQ) 

Torre Civica (AQ)





a) Sottostrutture lignee 

a1) Studio del comportamento di sistemi di connessione di carpenteria (tradizionali) per elementi 

lignei rinforzati con elementi metallici (UNITN –Piazza, POLIMI-b – Parisi) 

a2) Studio di metodi di rinforzo dei solai lignei alternativi all’uso della soletta collaborante in 

calcestruzzo (UNITN –Piazza) 

a3) Analisi della risposta delle strutture e degli elementi lignei nel terremoto dell’Aquila (POLIMI-b 

– Parisi) 

a4) Analisi delle cause più probabili di vulnerabilità sismica degli edifici tradizionali (per la parte di 

coperture e solai a struttura lignea) e delle varie metodologie di intervento proponibili (UNITN 

–Piazza, POLIMI-b – Parisi) 

b) Tecniche diagnostiche non distruttive per il legno (UNINA-d – Faggiano) 

c) Archi, volte, diaframmi e loro interazione con le strutture verticali 

c1) Studio sperimentale del rocking di archi diaframma soggetti ad azioni orizzontali e studio 

sperimentale di una tecnica di irrigidimento flessionale delle volte in foglio mediante costoloni 

alleggeriti (UNIBS) 

c2) Studio analitico e sperimentale sul comportamento ciclico delle connessioni diaframmi-pareti 

perimetrali e delle connessioni copertura scatolare-murature di coronamento (UNIBS) 

c3) Studio sperimentale dell’efficacia di diaframmi sottili in malta di calce ad alte prestazioni 

armati con rete in fibre di vetro e di diaframmi sottili in FRC (UNIBS)




SOTTOSTRUTTURE LIGNEE - UNITN 

- Metodi di rinforzo dei solai lignei alternativi all’uso all uso della soletta c.a., 

caratterizzati da reversibilità reversibilit e massa ridotta, ridotta, 

con buona efficienza per 

azioni membranali e fuori piano. Sperimentazione. 

- Influenza dei diaframmi lignei sul comportamento dell'edificio, utilizzando 

le risultanze sperimentali da Reluis 2005-08. 2005 08. Prove numeriche su edifici 

reali con differenti rinforzi dei solai. 

- Assessment di strutture e sottostrutture lignee, per calibrare metodi 

sintetici per la diagnosi (anche in collaborazione con UNINA-d, UNINA d, Faggiano) 

e la valutazione di vulnerabilità vulnerabilit (assieme a POLIMI-b, POLIMI b, Parisi).




Rinforzo di solai lignei 

Utilizzo di tecnologie innovative con tavole lignee e viti inclinate, inclinate, 

per rinforzi per 

azioni fuori piano, con tecnologie leggere e reversibili. 

Sperimentazione di laboratorio con differenti tipologie di connessione connessione 

reversibili. 

Viti autoforanti a 45°, doppio filetto





Sperimentazione di laboratorio con differenti tipologie di connessione connessione 

reversibili. 

Risultanze principali.





Sperimentazione in situ. Caso studio. 

Solaio rinforzato 

Solaio originale 

Sperimentale 

(EJ) reinf / (EJ) non-reinf ≅ 4,9 

Valutazione teorica 

(EJ) reinf / (EJ) non-reinf ≅ 5,0




Diaframmi lignei reali e rinforzati 

Influenza dei diaframmi lignei sul comportamento dell'edificio, diaframmi indagati. 

Analisi pushover su edifici reali. Primi risultati confermano che che 

il rinforzo produce 

un miglioramento 

del comportamento 

strutturale.




POLIMI-b POLIMI b – COMPORTAMENTO DI ELEMENTI 

LIGNEI NEL TERREMOTO DI L’AQUILA L AQUILA 

Esame di una serie di casi di strutture ed elementi lignei 

e del loro ruolo nella risposta dell'edificio 

(comportamento osservato). 

Nella tradizione costruttiva sono presenti alcuni 

efficaci elementi di collegamento 

Interventi preesistenti: preesistenti: 

molti interventi eseguiti anche 

sulle strutture in legno. 

- interventi ad alto impatto→ impatto risultato insoddisfacente 

- interventi leggeri di rinforzo → esito positivo 

Molti elementi e strutture in legno hanno mostrato 

risorse inattese di robustezza, robustezza, 

adattandosi alla 

situazione eccezionale e collaborando alla risposta 

globale. Queste qualità qualit possono essere favorite da 

tecniche di intervento a basso impatto, impatto, 

sopra tutto 

nei collegamenti e nelle giunzioni di carpenteria. 

Il lavoro è tuttora in corso.




ANALISI DI VULNERABILITA’ VULNERABILITA DI STRUTTURE 

LIGNEE DI COPERTURA 

La procedura, delineata nel primo progetto Reluis, è stata 

- ulteriormente sviluppata 

- applicata a casi studio 

I casi studio erano coperture di edifici storici e monumentali: 

- la copertura di una loggia in un castello (TN) 

- due coperture di edifici storici rurali (MI) 

- la copertura antica di una chiesa di campagna (VR)

RISULTATI 




L’uso uso di una procedura sistematica per la valutazione della vulnerabilit 

vulnerabilità 

è 

risultata utile a focalizzare le caratteristiche correlate alla capacità capacit di 

risposta sismica. sismica. 

Le strutture di copertura sono infatti solitamente 

concepite e considerate in rapporto alla funzione di trasmissione trasmissione 

di 

carichi verticali. verticali. 

La guida che la procedura fornisce all’analisi all analisi si è dimostrata efficace. 

Alcune indicazioni emerse dall’analisi dall analisi dei casi studio hanno permesso 

alcune modifiche migliorative. 

migliorative 

Lavoro in corso: analisi coperture di chiese a Vimercate (MI), Chieri Chieri 

(TO). 

Il lavoro della UR Polimi-b Polimi b è stato svolto 

in collaborazione con la UR-Trento. 

UR Trento.




UR UNINA - d 

Obiettivo della ricerca: 

Definizione di una metodologia di indagine per 

la caratterizzazione meccanica in situ di membrature 

lignee mediante l’uso di tecniche non-distruttive NDT 

Programma di ricerca: 

I anno: Attività sperimentale di laboratorio 

su elementi in legno antico di castagno mediante 

prove non distruttive (NDT) e distruttive (DT) 

II anno: Correlazioni tra i parametri NDT e DT 

per la stima delle proprietà fisico-meccaniche del 

materiale mediante tecniche NDT comparate 

III anno: Redazione di linee guida 

Campo di applicazione: 

Diagnosi, analisi strutturale e consolidamento 

delle costruzioni lignee esistenti anche di 

particolare interesse storico-artistico 

Basi di partenza: 

PRIN 2006 (coord. prof. M. Piazza) 

PROHITECH 2004-2008 (coord. prof. F.M. Mazzolani) 

I anno: Attività sperimentale 

Campionamento 

Dagli elementi di capriate lignee in legno 

antico di castagno sono stati ricavati: 

Provini in dimensioni d’uso strutturale, 

caratterizzati da difetti (nodi, cipollature, 

degrado biologico) 

Provini in legno netto, 

di piccole dimensioni e privi di difetti 

Prove non-distruttive (NDT) 

Prove ultrasoniche, 

per la determinazione delle proprietà 

dinamiche del materiale 

Prove sclerometriche, 

per la stima della durezza e della consistenza 

superficiale del legno 

Prove resistografiche, 

per la valutazione delle variazioni di densità 

del legno e la localizzazione dei difetti interni 

Prove distruttive (DT) 

Prove a compressione 

Prove a flessione 

norme UNI EN 408 (legno strutturale); UNI ISO 

3787 e 3132 (legno netto)




PROVE NON-DISTRUTTIVE NON DISTRUTTIVE (NDT) 

40 

30 

20 

10 

0 

-10 

-20 

-30 

-40 

nelle direzioni longitudinale (L) e trasversale (T) rispetto alla direzione della fibratura 

Prove ultrasoniche 

Amplitude 

[mV] 

time [usec] 

0 100 200 300 400 500 600 700 800 

Parametri: 

- V: Velocità [m/sec] 

-E din : Modulo dinamico [Mpa] 

Prove sclerometriche 

Parametro: 

- P: Profondità di 

penetrazione dell’ago [mm] 

Prove resistografiche 

Relazioni tra i parametri longitudinali e trasversali 

- Prove ultrasoniche: la velocità in direzione // alla fibratura (L) è circa pari a 3 volte 

quella in direzione ⊥ alla fibratura (T) 

- Prove sclerometriche e resistografiche: il rapporto L-T è mediamente prossimo ad 1 

Influenza dei difetti del legno (prove trasversali) 

- Prove sclerometriche: per provini strutturali non lavorati la presenza degli strati 

superficiali produce un incremento di circa il 20% della profondità di penetrazione dell’ago (P) 

- Prove resistografiche: la presenza di nodi produce un incremento della resistenza 

media resistografica variabile tra il 30 ed il 40% 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

A [%] Profilo trasversale 

Ampiezza media con difetti 

Ampiezza media senza difetti 

19.50 % 

33.37 % 

PP [mm] 

0 25 50 75 100 125 150 

Parametro: 

-A m : Resistenza 

media alla penetrazione di una 

punta sottile [%]




PROVE DISTRUTTIVE (DT) 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

Compressione parallela alla fibratura: confronto tra i risultati 

σ c,0 

[N/mm 2 ] legno netto (n=33) 

piccole dimensioni (n=20) 

dimensioni reali (n=14) 

ε c,0 [%] 

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 

dimensioni reali 

UNI EN 408 

Flessione: provini in dimensione d’uso strutturale 

F 

[kN] 

dimensioni reali (n=10) 

B1 

B2 

B3 

B4 

B5 

B6 

B7 

B8 

B9 

B10 

w [mm] 

0 20 40 60 80 100 120 140 

piccole dimensioni 

UNI EN 408 

legno netto 

(senza difetti) 

UNI ISO 3787 

f c,0 ~20 N/mm 2 f c,0 ~40 N/mm 2 f c,0 ~60 N/mm 2 

Valori medi: 

Resistenza 

f m =41 N/mm 2 

Modulo elastico 

E m ~12000 N/mm 2





a) Sperimentazione – in scala reale – e modellazione di elementi di fascia muraria (UNIPV-c 

– Magenes e UNITS – Gattesco, UNINA-a – Augenti) 

b) Prove su pareti murarie in assenza ed in presenza di sistemi di rinforzo basati sull’utilizzo 

di materiali innovativi (UNINA-a – Augenti) 

c) Ricostruzione della muratura storica (UNIRC – Ceradini)




UNIPV-c UNIPV c – PROVE CICLICHE SU 

FASCE DI PIANO 

UNIPV-c UNIPV c AT1-1b AT1 1b WP3 

- Simulazione numerica di prove 

cicliche nel piano di sistemi 

con fasce murarie già gi eseguite 

- Programmazione ulteriori 3 prove 

force [kN] 

100 

50 

0 

-50 

-100 

experimental and numerical results, TUC 

-3 -2 -1 0 

drift [%] 

1 2 3 

force [kN] 

60 

40 

20 

0 

-20 

-40 

-60 

experimental and numerical results, TU3 

-3 -2 -1 0 

drift [%] 

1 2 3 

Simulazione numerica (macroelementi) delle 

prove eseguite a Pavia e Zurigo

σ/σk 

1 

0.8 

0.6 

0.4 

0.2 

0 




ATTIVITÀ ATTIVIT DI UNINA-a UNINA a (Augenti) 

Modellazione costitutiva, domini di resistenza e 

legami momento-curvatura momento curvatura di sezioni in muratura ordinaria 

clay with lime 

clay without lime 

Turnsek & Cacovic (1971) 

Arya & Hegemeier (1978) 

Sawko (1982) 

Chuxian (1984) 

Calvi & Magenes (1991) 

Capozucca (2004) 

EC6 (2005) 

Kaushik et al. (2007) 

Augenti & Parisi (2010) 

0 1 2 3 4 5 

ε/ε k 

3 2 

Modellazione sino a 

grandi deformazioni 

σ ⎛ ε ⎞ 

= −0.7144 ⎜ ⎟ 

σk ⎝εk ⎠ 

⎛ ε ⎞ 

+ 0.4549 ⎜ ⎟ 

⎝εk ⎠ 

⎛ ε ⎞ 

+1.2595 ⎜ ⎟ 

⎝εk ⎠ 

ε 

per 0 ≤ 

εk 

≤1.12 

3 2 

σ ⎛ ε ⎞ ⎛ ε ⎞ ⎛ ε ⎞ 

= − 0.0107 ⎜ ⎟ + 0.1388 ⎜ ⎟ −0.6487 ⎜ ⎟+1.545 

σk ⎝εk ⎠ ⎝εk ⎠ ⎝εk ⎠ 

ε 

per 1.12 ≤ 

εk 

≤5 

Domini di resistenza che 

evolvono con la duttilità duttilit di 

deformazione





Elaborazione dati di 3 prove su pareti in scala reale 

Rinforzo con 

compositi 

a matrice inorganica 

H [kN] 

200 

150 

100 

50 

0 

Raggiungimento della 

resistenza monotona 

minima 

Degrado di resistenza a 

spostamenti maggiori 

Ripristino della 

capacità portante 

— Prova monotona su parete integra Monotonic test 

— Prova ciclica su parete pre-danneggiata 

Cyclic test #1 

Cyclic test #2 

–– Prova ciclica su parete riparata e rinforzata 

0 10 20 30 40 50 60 70 80 

d [mm] 

Quadro fessurativo nel 

pannello di fascia





Progettazione di nuove prove su pareti in scala reale 

Obiettivi: 

- Valutazione dell’influenza dell influenza del tipo di 

“fascia fascia di piano” piano (es.: piattabanda ad 

arco; cordolo in c.a.; catena metallica) 

sulla capacità capacit portante e di 

spostamento della parete 

- Valutazione della capacità capacit deformativa 

e del tipo di collasso della fascia 

- Valutazione dell’efficacia dell efficacia dei sistemi 

di rinforzo con materiali innovativi 

Catena 

in acciaio




SPERIMENTAZIONE E MODELLAZIONE DI 

ELEMENTI DI FASCIA MURARIA 

UR di Trieste – Responsabile Prof. Natalino Gattesco 

OBIETTIVO DELLA RICERCA 

• Ricavare utili informazioni riguardanti il comportamento delle fasce fasce 

di 

piano sia nella condizione di “fascia fascia debole” debole (non rinforzata) che nella 

condizione di “fascia fascia robusta” robusta (rinforzata) mediante prove sperimentali 

• Evidenziare le criticità, criticit , sia in termini di resistenza che in termini di 

duttilità, duttilit , delle fasce non rinforzate 

• Evidenziare l’incremento l incremento di resistenza e di duttilità duttilit nei campioni di fascia 

rinforzata 

• Proporre modifiche e/o integrazioni alle attuali relazioni analitiche analitiche 

disponibili nella letteratura.




PROVE SPERIMENTALI 

• Campione in muratura di mattoni a tre teste e malta di calce 

• Campione rinforzato con nastri in CFRP 

Apparato sperimentale Fascia rinforzata rinforzata 

con nastri in CFRP

Shear V [kN] 

RISULTATI 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

-10 

-20 

-30 

-40 




Fascia “debole debole” (non non rinforzata) rinforzata) 

Fascia “robusta robusta” (rinforzata rinforzata GFRP) 

GFRP 

-50 

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 

Displacement δ [mm] 

-150 

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 

Displacement δ [mm] 

• Resistenza di picco rinforzata 3 volte quella non rinforzata (130 (130 

kN, 45 kN) 

• Massimo “drift drift”: : 1/30 fascia rinforzata, 1/125 fascia non rinforzata 

• Resistenza residua fino a rottura superiore al 40% in entrambi i casi 

Shear V [kN] 

• Notevole riduzione di rigidezza poiché poich il campione rinforzato è già gi fessurato 

150 

120 

90 

60 

30 

0 

-30 

-60 

-90 

-120

Gallico (RC): Cantiere di 

completamento di 

una casa 

ottocentesca 

UNIRC 

UNIRC (Vittorio Ceradini, R.S., 

Alessia Bianco, Dir. Sper. 

Alessandra Suraci Dir. 

Lavori, Antonello Gambino, 

Michele Ambrogio, 

misurazioni) 




UNIRC – SPERIMENTAZIONI IN SITU FUORI 

DAL PIANO SU PIATTABANDE MURARIE 

Sollecitazioni di una piattabanda (da Carocci 

Ceradini, Boll. Uff. Regione Marche 21-3-02) 21 02) 

Meccanismi di collasso rilevati e da Ortigia 

(Giuffrè (Giuffr 1992) che sollecitano le piattabande 

fuori dal loro piano in contesti aggregati 

macchina di contrasto 

Prove al secondo livello 

Prove al primo livello




Risultati 

comportamento piattabanda 

inferiore al progredire 

dei vincoli imposti 

KN 

mm 

Collegamento al tetto 

Muro II liv. con piattabanda architravata 3 x 3 teste 

Solaio vincolato alle catene 

Solaio appoggiato 

Arco riparato 

Apertura originaria 

I livello 

Cordolo murario




SUB-TASK SUB TASK 1.1.1b: MILESTONES 

A conclusione del 1° anno, oltre alla rendicontazione economica, è stata presentata anche la 

rendicontazione scientifica del Task. 

Essa contiene una descrizione delle attività condotte nel corso del primo anno e della loro 

conformità al programma, oltre alla lista delle pubblicazioni collegate a ReLUIS. Attenzione 

viene posta anche alle eventuali collaborazioni trasversali fra i vari gruppi di ricerca all’interno 

del Progetto. 

Al termine del 1° anno (M12): 

1. Analisi dello stato dell’arte e condivisione sulla tipologia dei modelli da sviluppare 

2. Progettazione delle campagne sperimentali in situ e in laboratorio e avvio della 

sperimentazione 


3. Presentazione dei modelli e dei criteri di verifica, applicabili a livello normativo 

4. Effettuazione delle prove sperimentali ed elaborazione dei primi risultati 


5. Valutazione delle applicazioni dei modelli su casi studio 

6. Completamento dell'attività sperimentale, condivisione dei risultati e simulazioni numeriche




Area Tematica 1 

Strumenti per la valutazione e la gestione del rischio del patrimonio costruito 

Linea 1.1 

Nuovi aspetti nella valutazione delle strutture esistenti e degli interventi di adeguamento e 

valutazione del rischio sismico del patrimonio costruito a scala regionale 

Task 1.1.1 

Valutazione della vulnerabilità di edifici in muratura, centri storici e beni culturali 

SubTask 1.1.1.b 

Strutture in muratura: valutazione dell’efficacia degli interventi 

GRAZIE 

WORKSHOP I ANNO 

UNIVERSITÀ DI TRENTO – FACOLTÀ DI INGEGNERIA 

Giovedì 7 luglio 2011 

Claudio Modena

MURATURE - ReLUIS

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