FIGURA 19: CICLO DI SPOSTAMENTI IMPOSTI RILEVATI DALLO STRUMENTO DB1
Come si può vedere, i dati derivanti dagli strumenti posti sul provino sono stati raccolti ad intervalli di 1 secondo, ad eccezione dei resistivi lineari DL1, DL2, DL3, DL4, i cui dati sono stati rilevati da una seconda postazione di controllo, ad intervalli compresi fra i 30 secondi e il minuto.
5.4.2IRISULTATIDELLAPROVAMS1
FIGURA 20: DIAGRAMMA TAGLIO-SPOSTAMENTO DELLA PROVA MS1 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 9700 12000 14300 16600 18900 21200 23500 Spostamento (mm) Tempo (sec)
MS1 SPOSTAMENTO IMPOSTO - STRUMENTO DB1
-70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Forza (kN) Spostamento assoluto (mm) PROVA MS1
Il diagramma taglio-spostamento riportato sopra è quello ottenuto al termine della prova MS1 (ovvero al termine della seconda fase della prova sul primo campione, come da schematizzazione effettuata nel paragrafo 5.3). I valori sono stati ricavati calcolando la media degli strumenti applicati sul provino per ottenere lo spostamento assoluto della fascia di piano.
La forza raggiunta al termine del tratto lineare è di circa 56 kN, mentre il carico massimo raggiunto è stato di circa 70 kN.
Valutando l’andamento dello stato fessurativo con il progredire della prova attraverso i cicli in cui si sono sviluppate le lesioni più significative, si assiste alla comparsa delle prime nel corso del ciclo n.3. L’area di appoggio della trave in legno si distingue subito come zona critica: oltre a presentarsi come discontinuità nella parete (mediante l’intaglio con cui si inserisce nella muratura), altri fattori influenzano la comparsa e la diffusione di fessurazioni in quest’area, come verrà descritto nel dettaglio in un secondo momento.
FIGURA 21: PRIME LESIONI IN CORRISPONDENZA DEL CICLO DI SPOSTAMENTO N.3
Il ciclo n.4 vede la formazione di due lesioni in corrispondenza degli altri due vertici della fascia di piano, che si ampliano notevolmente nel corso del ciclo n.7, accanto allo sviluppo di una fessurazione diagonale.
FIGURA 22: FESSURE FORMATESI NEL CORSO DEI CICLI N.4 E N.7
Nel corso del ciclo n.9 si forma un’altra fessura diagonale in corrispondenza della sezione di mezzeria della trave in legno. Tale sviluppo ha indotto a credere, a questo livello della prova, che il
CICLO
collasso finale si sarebbe prodotto attraverso la formazione di due fessurazioni diagonali definite dall’unione tra quelle sviluppatesi inizialmente ai vertici e quelle diagonali comparse in un momento successivo.
In realtà, il ciclo n.10 mostra uno sviluppo verticale delle fessure formatesi ai vertici con loro unione, mentre le fessure diagonali non si sviluppano ulteriormente, andando pertanto verso una rottura per meccanismo di rocking.
FIGURA 23: SVILUPPO DELLE FESSURE VERTICALI (CICLO N.10 )
Nel corso del ciclo n.13 tali fessure diventano passanti e l’ampiezza delle fessure verticali aumenta fino a conclusione della prova, in corrispondenza del ciclo n.15.
Come osservabile dal diagramma taglio-spostamento di figura 20 la capacità resistente della fascia di piano diminuisce sensibilmente all’aumentare del numero di cicli di carico. Pertanto, al termine della prova è stata raggiunta una tensione residua pari a circa il 60% della tensione massima. La diminuzione della resistenza è dovuta al progressivo danneggiamento del materiale, legato allo sviluppo e alla propagazione di fessure.
La rottura finale, dunque, è avvenuta con un meccanismo di rocking, ovvero un collasso a blocchi rigidi, dovuto ad una bassa o inesistente azione assiale di compressione nella fascia di piano. L’unico elemento di collegamento tra i due maschi murari è costituito pertanto dall’architrave ligneo.
5.5PROVA MS1R
Si tratta della terza e ultima fase (vedi paragrafo 5.3) della prova sul primo campione. La modalità di rinforzo, come detto, è data da due barre in acciaio tipo dywidag, uno degli interventi più frequentemente applicati in caso di edifici fatiscenti. La precompressione applicata alle barre ha quindi introdotto un’azione assiale all’interno della fascia di piano, che ha permesso anche di richiudere le fessure apertesi nel corso della fase di carico precedente (MS1), per una forza applicata totale di circa 85 kN. Tale consolidamento ha pertanto restituito alla fascia di piano la sua funzione di accoppiamento dei due maschi murari.
Oltre a ciò, un ulteriore vantaggio derivante dall’applicazione di tiranti in acciaio è l’aumento della resistenza a taglio del materiale, grazie alla compressione applicata (come accennato nel capitolo 2, la muratura è uno dei materiali sensibili alla pressione di confinamento).
FIGURA 25: IL RINFORZO MEDIANTE BARRE IN ACCIAIO
5.5.1L’ESECUZIONEDELLAPROVAMS1R
La prova è stata eseguita alcuni giorni dopo il termine della prova MS1 precedente, per poter applicare il rinforzo descritto nel paragrafo precedente. Una volta applicate le barre dywidag è ricominciata la fase di applicazione del carico a partire da spostamenti piccoli sempre più ampi, con le medesime convenzioni di segno illustrate precedentemente.
Il ciclo teorico di carico è stato il seguente.
FIGURA 26: CICLO TEORICO DI SPOSTAMENTO PER LA PROVA MS1R
Questa volta non si è presentato il problema di tensione residua dei martinetti postosi precedentemente, quindi il ciclo reale risulta con buona approssimazione coincidente con quello teorico e, pertanto, simmetrico. L’unica differenza è data dall’ultimo ciclo di carico, dove i martinetti sono stati portati a fine corsa per concludere la prova a provino completamente collassato (escursione di 200 mm).
Rispetto alla prova MS1, si nota che i picchi degli spostamenti imposti nella terza fase sono di gran lunga superiori, dell’ordine di 8-10 volte.
Viene riportato anche il diagramma degli spostamenti imposti registrato dallo strumento DB1, funzione del tempo della prova.
FIGURA 27: CICLO REALE DI SPOSTAMENTO PER LA PROVA MS1R
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 0 10 20 30 40 50 Spostamento imposto (mm) Mezzo ciclo (n°) PROVA MS1R - CICLO TEORICO
‐80 ‐60 ‐40 ‐20 0 20 40 60 80 100 120 0 5000 10000 15000 20000 Spostamento (mm) Tempo (sec)