Analisi statica e consolidamento di volte in muratura

Bernardeschi K, Padovani C, Pagni A, Pasquinelli G

Analisi statica  Volte in muratura  Elasticita' non lineare  Metodo degli elementi finiti  J.2 Physical Sciences and Engineering 

Questa ricerca è stata condotta dal Laboratorio di Meccanica dei Materiali e delle Strutture dell'ISTI-CNR nell'ambito del progetto 'Analisi statica e consolidamento di volte in muratura' finanziato dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Lucca (Agosto 2004 - luglio 2005). Per discretizzare volte e cupole in muratura è stato studiato un elemento guscio 'spesso', un quadrilatero a quattro nodi che tiene conto degli effetti deformativi del taglio. Questo elemento, unitamente ad opportune tecniche numeriche che consentono di risolvere il problema di equilibrio di volte in muratura e di modellare interventi di consolidamento, è stato implementato nel codice agli elementi finiti VOLMUR. Successivamente il codice è stato validato, risolvendo alcuni problemi di analisi limite per i quali è nota la soluzione esatta, confrontando quest'ultima con la soluzione numerica. Infine il Laboratorio ha studiato il comportamento strutturale della volta a crociera sovrastante l'altare della chiesa di San Ponziano a Lucca utilizzando il codice VOLMUR. La muratura è stata modellata come un materiale elastico non lineare con resistenza a trazione nulla e resistenza a compressione infinita, la struttura è stata modellata utilizzando elementi guscio 'spesso'. Si è studiata la volta soggetta al peso proprio e ad alcuni carichi concentrati sull'estradosso, tenendo conto delle catene presenti nella struttura. Le analisi condotte sono servite a conoscere lo stato tensionale e deformativo e il quadro fessurativo della volta nelle condizioni attuali.