Prove di carico su volte

COMUNE di NAPOLI

PALAZZO CARACCIOLO D’AVELLINO

Restauro e valorizzazione del palazzo con destinazione ad attività espositivo-museale

Nell’ambito dei lavori di restauro e valorizzazione del Palazzo Caracciolo D’Avellino in Napoli, destinato ad attività museali, sono state eseguite prove di carico su volte a “schifo” presenti al piano primo, previste con diverse condizioni di distribuzione del carico in funzione del particolare utilizzo del fabbricato.

Le prove di carico su volte sono state condotte secondo il seguente schema:

» Prova n.1 : carico uniformemente distribuito sull’intera superficie della volta fino al raggiungimento dei valori di progetto opportunamente incrementati;

» Prova n.2 : carico distribuito in maniera non simmetrica. È stata caricata metà della superficie della volta fino al raggiungimento del carico di progetto opportunamente incrementato;

» Prova n.3 : carico concentrato applicato su una piattaforma 1,00×1,00 ml disposta nella posizione centrale della parte piana della volta;

» Prova n.4 : carico concentrato su una piattaforma 0,70×0,70 ml disposta in posizione eccentrica rispetto alla parte centrale piana della volta.

Per la formazione del carico, per le prime due prove, sono state messe in opera, a cura dell’impresa Brancaccio Costruzioni S.p.A., due vasche uguali capaci di contenere acqua, di dimensioni tali da ricoprire l’intera impronta di carico, realizzate in struttura metallica e legno, opportunamente impermeabilizzate con teli in PVC.

Ogni vasca era collegata all’esterno mediante più tubazioni di scarico di diametro nominale di 200 mm al fine di garantire in sicurezza sia un rapido scarico in caso di necessità sia lo scarico della volta secondo step successivi predeterminati.

Tutto il carico d’acqua necessario all’esecuzione delle prove, circa 30 mc, è stato preventivamente stoccato in quattro serbatoi flessibili (gommoni) di dimensioni 4,50×3,50 mq di capacità di 7500 litri cadauno, posizionati, su indicazioni della committenza, sul solaio del terzo piano, disposti lontano dalla zona d’influenza del campo di prova.

È da sottolineare che le sollecitazioni indotte dai quattro serbatoi di stoccaggio dell’acqua sul solaio del terzo piano, circa 300 kN, risultavano comunque inferiori a quelle massime di progetto.

Per le seconde due prove sono stati utilizzati carichi concentrati disposti su idonee pedane e formati da lastre di pavimentazione in pietra lavica e sacchi di malta e cemento.

Per la misura degli spostamenti orizzontali sono stati utilizzati n. 8 estensimetri lineari elettrici a filo invar, resi solidali alla struttura (Hi) ed installati su pilastrini metallici (profili UPN) per gli spostamenti lungo le direzioni ortogonali alle pareti perimetrali della volta (FPi).

Per la misura degli spostamenti verticali sono state utilizzate n.6 aste telescopiche, con trasduttori di spostamento elettrici.

Durante le prove di carico su volte sono state monitorate anche le variazioni di carico, indotte per effetto del carico applicato, alle catene passive presenti in posizioni immediatamente adiacenti alla zona di prova.

Per il monitoraggio delle catene passive sono state utilizzate celle di carico toroidali in acciaio inox, mod. TOR35 dell’OTR, in grado di apprezzare variazioni di forza pari allo 0,1% FS ovvero 10dN (circa 10 kg).

Per l’acquisizione dei valori di spostamento, i singoli sensori, sono stati collegati ad una centralina Datalogger D3200 che, corredata di opportuno software dedicato, permetteva la visualizzazione in tempo reale dei valori di spostamento e la loro registrazione su memoria interna per le successive elaborazioni.

Le misurazioni agli strumenti sono stati eseguite ad ogni fase di carico ed a intervalli temporali prestabiliti o su richiesta dei tecnici presenti.

Sono inoltre stati installati n. 2 sensori di temperatura, PT100 completi di condizionatori, collocati in corrispondenza dell’ambiente della volta e nel corridoio adiacente, al fine di verificare l’influenza della temperatura, atteso il periodo di durata delle prove.

PROVA N.1 – Carico uniformemente distribuito sull’intera superficie della volta

La volta sottoposta a prova è stata la V4 del piano primo, il carico è stato applicato nell’ambiente S5 del piano secondo. Il carico di prova è stato formato utilizzando n.2 vasche di dimensioni 5,45×2,45×1,20 = 16,00 mc capaci di contenere acqua.

I serbatoi sono stati disposti in maniera da coprire l’intera superficie della volta con una superficie di prova S_prova = 5,40×5,20 = 28,08mq, secondo lo schema di seguito riportato

All’atto della prova non risultavano in opera i carichi permanenti (massetti di sottofondo e la pavimentazione), valutati nell’analisi dei carichi in condizione di progetto pari a circa 1,50kN/mq, per cui si è proceduto inizialmente a simulare tale carico riempiendo le vasche per 15 cm di altezza d’acqua, condizione che secondo la relazione: 1 cm acqua = 0,1 kNmq ha assicurato tale carico.

Questa condizione ha rappresentato il punto di partenza della prova per cui dopo l’applicazione di tale carico, si è proceduto ad effettuare le letture di zero agli strumenti.

Il carico di collaudo raggiunto è stato pari a 750 daN/mq, oltre a 150 daN/mq relativi ai carichi permanenti ed è stato raggiunto aggiungendo acqua alle vasche per ottenere gli step di carico intermedi.