Rinforzo di una volta in muratura: valutazione dell’efficacia mediante test su tavola vibrante

Vincenzo Giamundo, Giancarlo Ramaglia, Alberto Balsamo, Gian Piero Lignola, Andrea Prota, Gaetano Manfredi - Dip. di Strutture per l’Ingegneria e l’Architettura, Università degli Studi di Napoli Federico II
Giuseppe Maddaloni - Dip. di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio
Alberto Zinno - Stress S.c.a r.l. Sviluppo Tecnologie e Ricerca per l’Edilizia sismicamente Sicura ed ecoSostenibile

Memoria tratta dal XVI Congresso ANIDIS

Il comportamento dinamico di strutture in muratura rappresenta, ad oggi, ancora una sfida aperta per l’ingegneria sismica. Risulta evidente che in un paese come l’Italia con un patrimonio di costruzioni storiche in muratura unico al mondo, la conoscenza approfondita di tali tipologie di strutture rappresenta un passo fondamentale per la loro salvaguardia.
Per le costruzioni in muratura, una delle principali criticità osservate durante gli ultimi eventi sismici avvenuti in Italia, ha riguardato gli archi e le volte.
Nell’ambito del progetto di ricerca denominato PROVACI, (Tecnologie per la PROtezione e la VAlorizzazione di Complessi di Interesse culturale), è stata svolta una campagna di prove sperimentali per approfondire il comportamento dinamico di volte in muratura per effetto di azioni sismiche. A tale scopo è stato appositamente realizzato e, successivamente testato mediante tavola vibrante, presso il laboratorio del dipartimento di Strutture per l’Ingegneria e l’Architettura dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, un campione di volta in muratura in scala reale. Diversi test dinamici sono stati eseguiti sul provino non rinforzato. A valle del danneggiamento raggiunto, il provino è stato rinforzato mediante tecniche di rinforzo innovative e testato nuovamente, con lo scopo di vagliare l’efficacia dei sistemi di rinforzo adottati.
Il presente lavoro descrive l’intera campagna di prove e i risultati sperimentali ottenuti.

INTRODUZIONE
Gli archi e le volte in muratura sono elementi strutturali con origini antiche e vengono studiati da secoli, a partire da studiosi quali Galileo, fino ad Heyman ed altri. Nel corso dei secoli è stato molto indagato il loro comportamento statico, elaborando metodi grafici, basati sulla cinematica dei corpi rigidi e deformabili.
Invece il comportamento dinamico di questi elementi, per effetto di azioni sismiche severe, presenta, ad oggi, ancora molti interrogativi. Prove dinamiche su volte in muratura sono state eseguite in pochi casi (Avorio et al., 2001, Baratta et al., 2008).
Allo scopo di colmare questa mancanza, presso il laboratorio del dipartimento di Strutture per l’Ingegneria e l’Architettura dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, è stata condotta una campagna di prove sperimentali avente come obiettivo lo studio del comportamento dinamico di un campione di volta in muratura in scala reale mediante tavola vibrante.
Il presente lavoro descrive tutta la campagna di prove svolta che ha riguardato molteplici test eseguiti sul campione in muratura. A valle del danneggiamento rilevato sul provino, dopo i primi test, lo stesso è stato rinforzato mediante diverse tecniche di rinforzo e testato nuovamente. Nelle zone lesionate (interfaccia malta-mattone) sono stati eseguiti interventi di ristilatura dei giunti (scarnitura, lavaggio e stilatura). Infine è stato posto all’estradosso della volta un intonaco armato con fibra di basalto mediante sistema IMG (Inorganic Matrix composite Grid).
Il campione oggetto delle prove è collegato alla tavola mediante una struttura in acciaio opportunamente progettata al fine di limitare le interazioni tra setup di prova e provino stesso.
Pertanto, i risultati sono connessi al comportamento dinamico della sola volta, senza che intervengano interferenze esterne. Test futuri coinvolgeranno il comportamento dei maschi murari, la presenza di materiale di riempimento, di irrigidimenti ecc..

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Keywords: Volte in muratura, identificazione dinamica, tavola vibrante, sistema di rinforzo IMG.