Programma di Ricerca : Modelli e Metodi per l’Analisi Strutturale

Caso studio il Voltone di Livorno

Livorno, Villa Letizia, 22 marzo 2013

PAR FAS REGIONE TOSCANA Linea di Azione 1.1.a.3 Scienze e tecnologie per la salvaguardia e la valorizzazione dei beni culturali

Laboratorio di Meccanica dei Materiali e delle Strutture

ISTI-CNR

Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, UNIFI

Comune di Livorno

Fasi della ricerca

- Analisi dello stato di fatto.

- Analisi numerica preliminare: modello piano.

- Analisi numerica: modello tridimensionale.

- Valutazione dei risultati: prime indagini sulla sicurezza della

struttura

Comune di Livorno Livorno, 22 marzo 2013

Analisi dello stato di fatto

- Campagna di indagini non distruttive (laser

scanner, georadar, ricostruzione grafica)

- Carotaggi verticali e orizzontali

- Relazione storica e archeologica

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Identificazione geometrica:

- Muri longitudinali di altezza variabile

- Volta ribassata (freccia di circa 1.65 m)

- Speroni laterali ad interasse di 5.8 m circa

Analisi numerica preliminare

Scopo :

1) Verificare se il problema in oggetto possa essere trattato come un caso di stato piano di

deformazione;

2) Constatare la necessità della presenza degli speroni, la cui esistenza è desunta attualmente solo dalle

informazioni contenute nella relazione storica.

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Modello geometrico Modello agli elementi finiti Diagramma degli spostamenti

Conclusioni:

- Problema tridimensionale

- Presenza degli speroni necessaria per l’equilibrio

Analisi numerica : modello tridimensionale

Comune di Livorno Livorno, 22 marzo 2013

Modello tridimensionale agli elementi finiti Particolare del modello tridimensionale

Caratteristiche del modello : n° nodi 45379, n° di elementi guscio “spesso” 43084.

Carichi agenti:

- Peso proprio degli elementi e carichi permanenti portati

- Spinta del terreno

- Carichi accidentali (folla compatta al centro della piazza e carichi da traffico sulle parti terminali)

I carichi sono trattati alla luce delle indicazioni fornite dalle attuali Norme Tecniche per le Costruzioni (D.M. 14/01/2008)

integrate con la Circolare Applicativa (Circolare 2 febbrario, n°617, C.S.LL.PP.)

Valutazione dei risultati

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Andamento dello sforzo N11 sotto carichi permanenti Andamento delle tensioni s11 (tensioni circonferenziali nella volta)

Andamento della curva delle pressioni nella parte centrale della piazza Rapporto momento sollecitante momento resistente

Grazie per l’attenzione

Dott. Ing. Daniele Pellegrini

Comune di Livorno Livorno, 22 marzo 2013