2-9-dissesti statici..
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DIAGNOSTICA E CONSOLIDAMENTO<br />
A. Anzani<br />
DISSESTI STATICI DEGLI EDIFICI
Causa<br />
1. Variazioni termiche<br />
2. Variazioni del contenuto di umidita’<br />
*essiccazione<br />
*assorbimento d’acqua<br />
*cicli di secco-umido<br />
3. Altri cambiamenti di carattere<br />
fisico<br />
*formazione di cristalli di ghiaccio<br />
*formazione di cristalli di sale<br />
4. Carichi<br />
*Sulle strutture<br />
•carichi permanenti e accidentali entro<br />
i limiti progettuali<br />
•sovraccarichi strutturali<br />
*Sul terreno<br />
5. Movimenti del terreno<br />
*subsidenza<br />
*scavo di gallerie<br />
*frane<br />
*viscosita’<br />
*terremoti<br />
6. Vibrazioni dovute al traffico<br />
7. Variazioni di carattere chimico<br />
*corrosione<br />
*attacco da parte di solfati<br />
*carbonatazione<br />
Effetto<br />
Espansione e contrazione<br />
Ritiro<br />
Espansione<br />
Contrazione ed espansione<br />
Rigonfiamento e fessurazione<br />
Espansione e delaminazione<br />
Normalmente non significativi<br />
Inflessioni e distorsioni<br />
eccessive<br />
Cedimenti<br />
Cedimenti<br />
Normalmente non distruttivi<br />
Espansione<br />
Espansione<br />
Ritiro<br />
Durata<br />
Diurne intermittenti,<br />
stagionali<br />
Breve, dovuta alla<br />
maturazione iniziale;<br />
Breve, dovuta ad<br />
assorbimento iniziale;<br />
Stagionale<br />
Con cadenza ciclica,<br />
stagionale<br />
Con cadenza ciclica,<br />
stagionale<br />
Possono variare<br />
stagionalmente<br />
Continua<br />
Continua<br />
Continua
ISOSTATICHE DI SFORZO
Le lesioni nascono per effetto di stati tensionali che la<br />
struttura muraria non è in grado di sopportare.<br />
Conseguenza di una tensione di compressione eccessiva,<br />
per la resistenza della muratura è il manifestarsi di<br />
lesioni di SCHIACCIAMENTO.<br />
L’andamento delle lesioni è parallelo alle tensione;<br />
seguono fenomeni di rigonfiamento e prima del collasso<br />
da lesioni orizzontali.
lesioni da SCHIACCIAMENTO
lesioni da SCHIACCIAMENTO
A b1 b2<br />
Le lesioni per schiacciamento producono<br />
sottostrutture più snelle, a rischio di<br />
sbandamento.
Corrugamento<br />
dell’intonaco lungo<br />
direttrici verticali<br />
<br />
Incurvamento delle<br />
inferriate
Smembramento<br />
della muratura a più<br />
paramenti.
SCHIACCIAMENTO DI STRUTTURE VERTICALI<br />
Mileto, Particolare di un pilastro posto<br />
all’ingresso della Moschea (Riva S. 2004)<br />
Istanbul, Particolare dell’obelisco nella<br />
piazza dell’Ippodromo (Riva S. 2004)
Fessure in<br />
corrispondenza<br />
dell’appoggio di travi da<br />
solaio<br />
Problematiche legate alla alla sezioni a più paramenti<br />
EFFETTO DI CARICHI<br />
CONCENTRATI
EFFETTO DI CARICHI<br />
CONCENTRATI
Fessure in<br />
corrispondenza<br />
dell’appoggio di cordoli in<br />
breccia di c.a.<br />
EFFETTO DI CARICHI<br />
CONCENTRATI
DISSESTI DLI ARCHI E VOLTE<br />
effetti di carichi concentrati<br />
Dannoso<br />
Stabilizzante
DISSESTI DI ARCHI E VOLTE<br />
effetti di carichi concentrati<br />
Dannoso<br />
Stabilizzante
DISSESTI DI ARCHI E VOLTE<br />
Mileto, Terme di Faustina,<br />
particolare di un arco.<br />
Antalya, Chiesa di S. Nicola, particolare<br />
di una fessura intradossale in chiave.
Istanbul, Santa Sofia, particolare dei <strong>dissesti</strong> sugli archi e sulle volte
Fessurazioni intradossali ai fianchi
DISSESTI SULLE VOLTE: VOLTE A BOTTE<br />
Schemi di <strong>dissesti</strong> sulle volte a botte (Piccirilli C.)<br />
Veduta di insieme delle lesioni di una volta a botte su colonne (Piccirilli C.)
DISSESTI SULLE VOLTE: VOLTE A PADIGLIONE<br />
Schemi di <strong>dissesti</strong> e spanciamento delle volte a padiglione<br />
(Piccirilli C.)
DISSESTI SULLE VOLTE: VOLTE A CROCIERA<br />
Schema dei <strong>dissesti</strong> delle volte a crociera (Piccirilli C., 1989 )
DISSESTI SULLE VOLTE: VOLTE A VELA<br />
Andamento delle tensioni principali di<br />
compressione e trazione nella volta a vela<br />
(Piccirilli C., 1989)<br />
Schema di depressione nelle<br />
volte a vela
DISSESTI SULLE VOLTE: VOLTE A VELA<br />
Manifestazioni del quadro fessurativo nelle volte a vela<br />
(Piccirilli C., 1989 )
DISSESTI SULLE VOLTE<br />
Firenze, Uffizi, particolare di lesioni su<br />
una volta a botte<br />
Firenze, Ospedale degli Innocenti,<br />
particolare di lesioni su una volta a crociera
DISSESTI SULLE VOLTE<br />
Lesioni su una volta a crociera Lesioni su volte a vela
DISSESTI SULLE CUPOLE: CUPOLE SEMPLICI<br />
(CUPOLE EMISFERICHE E CUPOLE RIBASSATE)<br />
Manifestazioni del quadro fessurativo nelle cupole ribassate (Piccirilli C., 1989)
Manifestazioni del quadro fessurativo nelle<br />
cupole semplici (Piccirilli C., 1989)<br />
Bursa, Moschea Verde, particolare di<br />
una lesione nella cupola semplice
DISSESTI SULLE CUPOLE: CUPOLE COMPOSTE CON COSTOLONI<br />
Roma, Santa Maria dei Miracoli, posizione<br />
sul prospetto e in pianta delle principali<br />
fessure sulla cupola (Fiengo G., 1978)<br />
Roma, Santa Maria dei Miracoli,<br />
vista dal basso della cupola
DISSESTI SULLE CUPOLE: CUPOLE COMPOSTE CON COSTOLONI<br />
Firenze, Santa Maria del Fiore, posizione in<br />
pianta delle principali fessure sulla cupola<br />
(Docci M., Maestri D., 1994)<br />
Firenze, Santa Maria del Fiore,<br />
particolare di lesioni sulla cupola
CEDIMENTI DELLE STRUTTURE MURARIE VERTICALI<br />
PER SPINTE DEGLI ARCHI E DELLE VOLTE<br />
Schema del Cedimento delle strutture murarie verticali per spinte degli archi e delle<br />
volte e particolare di un edificio in Valtellina soggetto a tale danno (Folini E.,<br />
2000/2001)
CEDIMENTI DELLE STRUTTURE MURARIE<br />
VERTICALI PER SPINTE DEGLI ARCHI E DELLE<br />
VOLTE<br />
Edificio in Valtellina. (Folini E. 2001)
CEDIMENTI DELLE STRUTTURE MURARIE VERTICALI<br />
PER SPINTE DEGLI ARCHI E DELLE VOLTE
CEDIMENTI DELLE STRUTTURE MURARIE<br />
VERTICALI PER SPINTE DEGLI ARCHI E DELLE<br />
VOLTE<br />
Firenze, particolare di un edificio situato sul Ponte Vecchio e soggetto a<br />
cedimento delle strutture murarie verticali per presenza di strutture<br />
spingenti
Edificio in Valtellina: Esempio di cedimento della<br />
struttura orizzontale.<br />
Presenza di fessure in corrispondenza degli<br />
orizzontamenti causato da degrado delle murature per<br />
deterioramento delle strutture in legno (Folini E.,<br />
2000/2001)
Edificio in Valtellina: Esempio di cedimento causato dalla presenza di coperture<br />
spingenti<br />
Presenza di fessure in corrispondenza degli orizzontamenti causato dal degrado delle<br />
murature per deterioramento delle strutture in legno (Folini E., 2000/2001)
Edificio in Valtellina: Esempio di presenza di infiltrazioni d’acqua dalle<br />
coperture<br />
Presenza di fessure in corrispondenza degli orizzontamenti causato dal<br />
degrado delle murature per deterioramento delle strutture in legno (Folini E.,<br />
2000/2001)
DISSESTI DOVUTI AI CEDIMENTI
COMPONENTI DI<br />
CEDIMENTO DELLE<br />
FONDAZIONI<br />
S = cedimento<br />
ω = rotazione rigida<br />
ΔS = cedimento differenziale<br />
β = rotazione relativa<br />
α = deformazione angolare<br />
Δ = inflessione<br />
Δ/L = rapporto di inflessione<br />
(curvatura)
Spostamenti rigidi della struttura<br />
dovuti a cedimento del terreno
CEDIMENTI DIFFERENZIALI
CEDIMENTI FONDALI INTERMEDI<br />
X Taglio<br />
X Flessione
CEDIMENTI INTERMEDI
CEDIMENTI FONDALI<br />
TERMINALI<br />
X Taglio<br />
(da Mastrodicasa S., Dissesti <strong>statici</strong> delle strutture<br />
edilizie: diagnosi, consolidamento, istituzioni<br />
teoriche, Hoepli, Milano 1978)
CEDIMENTI TERMINALI<br />
Minacciano (Garfagna) - Particolare di una<br />
lesione per traslazione (Lagomarsino S.)<br />
Interpretazione del quadro fessurativo di una parete in muratura con spostamento<br />
rigido congruente tra blocchi parzialmente separati.(Caterina, 1989)
CEDIMENTI INDOTTI DALLA PRESENZA DI VEGETAZIONE
CEDIMENTI DELLE FONDAZIONI<br />
Chiesa di San Matteo:, particolare del<br />
crollo della facciata. Movimenti di<br />
traslazione verticale dovuto a<br />
scalzamento al piede del pendio causato<br />
dal torrente. (Folini E., 2000/2001)<br />
Chiesa di San Matteo: particolare della<br />
fessurazione posta nell’angolo a sud-ovest,<br />
verso valle. (Folini E., 2000/2001)
CEDIMENTI INTERMEDI<br />
Edificio in Valtellina. Traslazione verticale intermedia presumibilmente a causa<br />
di cedimenti differenziali del terreno di fondazione. (Folini E., 2000/2001)
CEDIMENTI DELLE FONDAZIONI<br />
Villa sull’isola Boschina di Ostiglia. Traslazione<br />
verticale intermedia (Moretti C., 2001-02)<br />
Villa sull’isola Boschina di Ostiglia.<br />
Particolare di una fessura sotto la<br />
finestra (Moretti C., 2001-02)
CEDIMENTI DELLE FONDAZIONI<br />
Chiesa di Santa Cristina in Valtellina.<br />
Scivolamento al piede del terreno di fondazione<br />
dovuto a scarsa profondità d’imposta delle<br />
fondazioni (Folini E., 2000/2001)<br />
Chiesa di Santa Cristina in Valtellina.<br />
Abside in pietra, prospetto nord. Sono<br />
evidenziate le fessurazioni presenti sulla<br />
muratura (Folini E., 2000/2001)
Edificio in Valtellina. Fessurazioni dei<br />
materiali costituenti la muratura dovute ad<br />
un movimento di rotazione dell’angolo<br />
dell’edificio. (Folini E.)<br />
CEDIMENTI DELLE FONDAZIONI<br />
Edificio in Valtellina. La fessurazione a gola<br />
rovescia con i cigli divergenti sta ad<br />
annunciare il moto rotatorio della testata<br />
destra in sede di cedimento. (Folini E.,<br />
2000/2001)
CEDIMENTI DELLE FONDAZIONI<br />
Torre Rotonda di Ortonovo (La Spezia) – Veduta e particolare del basamento<br />
soggetto a cedimento globale di rotazione (Lagomarsino S.)
CEDIMENTI DELLE FONDAZIONI<br />
Particolari di lesioni sotto le finestre e sopra alle porte, indice di<br />
cedimenti di fondazione
Villa Crivelli ad Inverigo<br />
Cedimento delle delle fondazioni<br />
Causa: Causa: Movimenti di di traslazione<br />
verticali<br />
Cedimento delle delle strutture murarie<br />
verticali per per spinta spinta degli degli archi archi e delle delle<br />
volte volte<br />
Causa: Causa: Presenza di di strutture spingenti<br />
Cedimenti delle delle strutture murarie<br />
verticali per per schiacciamento<br />
Causa: Causa: Presenza di di carichi carichi distribuiti e<br />
localizzati eccessivi<br />
Dissesti sulle sulle murature per per degrado<br />
degli degli orizzontamenti<br />
Causa: Causa: Distacchi tra tra pareti pareti murarie<br />
formazione di di archi archi sui sui vani vani<br />
Dissesti sugli sugli archi archi e sulle sulle volte volte<br />
Causa: Causa: Cedimento dei dei corpi corpi di di fabbrica<br />
e assestamenti differenziali tra tra<br />
colonne
Cascina Rosa a Milano<br />
Cedimento delle delle fondazioni:<br />
Movimenti di di traslazione verticali,<br />
Movimenti di di rotazione<br />
Cedimento delle delle strutture murarie<br />
verticali per per spinta spinta degli degli archi archi e<br />
delle delle volte volte in in assenza di di catene catene a<br />
contrastare le le spinte spinte<br />
Cedimenti delle delle strutture murarie<br />
verticali per per schiacciamento<br />
Causa: Causa: Presenza di di fenomeni di di<br />
pressoflessione. Degrado delle delle<br />
strutture murarie per per<br />
deterioramento del del materiale
Cascina Rosa a Milano<br />
Dissesti sugli sugli archi archi e sulle sulle volte volte<br />
Causa: Causa: Cedimento alla alla fondazioni
Biblioteca Rionale a Milano<br />
Cedimento delle delle fondazioni<br />
Causa: Causa: Movimenti di di traslazione<br />
verticali<br />
Dissesti sulle sulle murature per per<br />
degrado degli degli orizzontamenti<br />
Causa: Causa: Cedimento nelle nelle strutture<br />
orizzontali e nei nei solai. solai.<br />
Dissesti sulle sulle murature per per<br />
degrado degli degli orizzontamenti<br />
Causa: Causa: Coperture spingenti.<br />
Presenza di di infiltrazioni d’acqua<br />
dalle dalle coperture
CEDIMENTI PER SUBSIDENZA
IL PROBLEMA DEI CEDIMENTI AMMISSIBILI<br />
Lo studio dei cedimenti delle fondazioni, e<br />
in particolare l’individuazione di valori<br />
considerati ammissibili, si presenta<br />
notevolmente complesso principalmente<br />
perche’ si ha a che fare con un problema<br />
di interazione fra due differenti<br />
strutture: il terreno e l’edificio.
Impossibile classificare i cedimenti prescindendo<br />
dalla struttura<br />
Fondazione rigida<br />
Fondazione<br />
flessibile
L’approccio piu’ frequentemente adottato<br />
consiste in un metodo empirico, basato<br />
sull’osservazione diretta e sulla raccolta<br />
di casi studio che consentano di misurare<br />
l’entita’ delle componenti di cedimento<br />
ritenute significative e di quantificare i<br />
danni alla struttura ad essi associati.
Impossibile classificare i cedimenti prescindendo<br />
dalla struttura cui si riferiscono<br />
CASO ISOSTATICO CASO IPERSTATICO<br />
momento<br />
dovuto al carico<br />
CEDIMENTO DIFFERENZIALE<br />
momento indotto<br />
dal cedimento
La valutazione del danno non puo’ basarsi su una scala di<br />
riferimento valida in tutti i casi, poiche’ si deve tenere<br />
conto di considerazioni di differente natura, oltre a<br />
quelle di carattere strutturale (socio-economiche,<br />
storico-artistiche, ecc.).<br />
danno di tipo estetico;<br />
danno di tipo funzionale;<br />
danno di tipo strutturale;
“SAGGING “ “HOGGING”
“SAGGING “ “HOGGING”
1948<br />
Terzaghi e<br />
Peck<br />
1956<br />
Peterhof<br />
1956<br />
Skempton<br />
McDonald<br />
1957<br />
Polshin e<br />
Tokar<br />
1963<br />
Bjerrum<br />
rotazione relativa β<br />
fondazion<br />
i isolate<br />
1/300<br />
piastre<br />
1/300<br />
telai<br />
aperti<br />
1/250<br />
argilla<br />
1/200<br />
sabbia<br />
1/200<br />
telai<br />
tamponati<br />
1/500<br />
argilla<br />
1/500<br />
sabbia<br />
1/500<br />
macchinari sensibili 1/750<br />
limite di sicurezza per non avere fessurazioni<br />
1/500<br />
prima fessuraz. per pann. murari 1/300<br />
fessurazioni considerevoli 1/150<br />
rischio di danni strutturali 1/150<br />
limite di sicureza per pann. in<br />
muratura di mattoni 1/150<br />
cedimento differenziale<br />
muratura<br />
portante<br />
1/1000<br />
fondazioni<br />
isolate<br />
20 mm<br />
argilla 45 mm<br />
sabbia 30 mm<br />
piastre<br />
20 mm<br />
cedimento massimo<br />
fondazioni<br />
isolate.<br />
25 mm<br />
75 mm<br />
50 mm<br />
piastre<br />
50 mm<br />
75 - 125<br />
mm<br />
50 - 75<br />
mm<br />
rapporto di inflessione<br />
Δ/L (curvatura)<br />
sagging<br />
hogging<br />
muratura portante<br />
1/2000 - 1/2500<br />
εcrit = 0.05%<br />
Muratura portante<br />
argilla L/H < 5 1/2500 ;<br />
L/H > 5 1/1400<br />
sabbia L/H < 5 1/3500 ;<br />
L/H > 5 1/2000
1974<br />
Burland e<br />
Wroth<br />
(per εcrit =<br />
0.075%)<br />
1974 Grant,<br />
Christian<br />
Vanmarck<br />
1980<br />
MacLeod e<br />
Abu El<br />
Magd<br />
1988 Rankin<br />
rotazione relativa β<br />
fondazio<br />
ni<br />
isolate<br />
piastre<br />
telai<br />
aperti<br />
1/500<br />
telai<br />
tamponat<br />
i<br />
1/500<br />
1/3000 ma la rotazione relativa totale puo’<br />
superare questo valore senza danni locali<br />
Carico uniformemente distribuito<br />
sagging hogging<br />
terreno omogeneo L/H = 2 1/830<br />
- 1/250 -<br />
L/H = 5<br />
1/580 - 1/220 -<br />
terreno disomogeneo L/H = 2 1/3100<br />
to 1/700 1/1670<br />
Carico concentrato<br />
terreno omogeneo L/H = 2 1/3120 -<br />
1/600 1/2360 - 1/2000<br />
L/H = 5 1/2780 -<br />
1/765 1/2000 - 1/1200<br />
Rischio: trascurabile < 1/500<br />
lieve<br />
1/500 - 1 /200<br />
moderato<br />
1/200 - 1/50<br />
elevato >1/50<br />
cedimento differenziale<br />
muratura<br />
portante<br />
argilla 56 mm<br />
sabbia 30 mm<br />
fonda<br />
zioni<br />
isolate<br />
piastre<br />
cedimento massimo<br />
fondazioni<br />
isolate.<br />
< 10 mm<br />
10 - 50 mm<br />
50 - 75 mm<br />
> 75 mm<br />
piastre<br />
rapporto di inflessione Δ/L<br />
(curvatura)<br />
sagging<br />
L/H = 1<br />
1/2500<br />
L/H = 5<br />
1/1250<br />
hogging<br />
L/H = 1<br />
1/5000<br />
L/H = 5<br />
1/2500
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