RICERCA 2016
La torre del campanile di Botta di Sotto il Monte Papa Giovanni XXIII. ANCORAGGI VERTICALI PROFONDI INIETTATI E PRETESI IN MURATURA STORICA
Sperimentazione in situ: prove cicliche e monitoraggio. PARTE SECONDA
Francesca SILVERI, 
Università degli Studi di Bergamo
francesca.silveri@unibg.it
Elena POVERELLO, 
Bossong SpA, Bergamo
consolidamento@bossong.com
Paolo RIVA
Università degli Studi di Bergamo
paolo.riva@unibg.it
Structural 202 | Febbraio  2016
10.12917/Stru202.04 – http://www.dx.medra.org/10.12917/Stru202.04

La torre del campanile della Chiesa “Sacro Cuore Gesù e S. Egidio Abate” a Sotto il Monte Papa Giovanni XXIII (Bergamo), rappresenta un caso studio del programma di ricerca “ANIMUS”, progetto di ricerca e sviluppo relativo alla valorizzazione del patrimonio culturale, co-finanziato dal Programma Europeo POR-FESR 2007-2013.
L’esigenza di completare la torre rimasta incompiuta con una cella campanaria in acciaio posta a copertura e protezione delle campane ha richiesto uno studio dettagliato delle connessioni con la struttura esistente in muratura.
Le connessioni sono stateeseguitea mezzo di ancoraggi verticali profondi realizzati con barre in acciaio rese solidali alla muratura con di iniezioni di malta effettuate all’interno di apposite calze di contenimento in tessuto capaci di evitare la dispersione della malta nel substrato. Mediante questa tecnica si vengono a creare dei “bulbi di ancoraggio” capaci di creare un efficace meccanismo di ingranamento con la muratura.
Il comportamento di questo sistema è stato studiato mediante una modellazione ad elementi finiti che ha permesso di valutare la risposta delle connessioni sotto l’azione del vento e del sisma, sia allo stato limite ultimo che in esercizio. I risultati di questo studio preliminare hanno evidenziato l’opportunità di progettare ancoraggi verticali con un doppio bulbo di ancoraggio e, contemporaneamente, la necessità di testare sperimentalmente l’efficacia della soluzione tecnologica proposta.
Le prime fasi dell’attività sperimentale, intrapresa nell’ambito del progetto di ricerca e sviluppo e conclusasi con la campagna di prove in situ  oggetto di questa seconda parte, sono state illustrate in un primo contributo pubblicato sul precedente numero del magazine [Structural 201 - gennaio 2016 -paper 01 - ISSN 2282-3794].
I risultati raggiunti a conclusione dell’attività sperimentale hanno messo in evidenza i vantaggi derivanti dall’utilizzo di ancoraggi con doppio bulbo, in abbinamento all’introduzione di un precarico iniziale, tecnica impiegabile sia per ancoraggi verticali, come nel caso studio in oggetto, che orizzontali. Rispetto ad un ancoraggio profondo ancorato alla muratura con un singolo bulbo in cui gli sforzi tangenziali si concentrano nella parte più superficiale, causando alti regimi tensionali, spesso non sopportati dalla muratura, il doppio bulbo permette una migliore distribuzione degli sforzi tangenziali lungo l’ancoraggio ed una minore intensità degli stessi.

ARGOMENTO:  MASONRY historical masonry: diagnostics and assessment, retrofitting, strengthening - MURATURE murature storiche: diagnosi e consolidamento (intonaci, pietre),ANCHORS - ANCORANTI,PROJECTS - REALIZZAZIONI, PROGETTI E INTERVENTI
PAROLE CHIAVE: Murature storiche, ancoraggi iniettati, comportamento sismico, monitoraggio, tiranti pre-sollecitati
Abstract
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The bell tower of Botta di Sotto il Monte Papa Giovanni XXIII. PRE STRESSED VERTICAL ANCHORS ON HISTORICAL MASONRY
In situ tests: cyclic tests and monitoring. SECOND PART

The Bell Tower of the Church “Sacro Cuore Gesù e S. Egidio Abate” in Sotto il Monte Papa Giovanni XXIII (Bergamo, Italy), represents a case study of the research programme “ANIMUS”, co-funded by the European Programme POR-FESR-2007-2013.
The necessity of building a steel belfry on top of the bell tower required a detailed study of its connection with the supporting masonry structure. This connection has been realized by means of deep vertical anchors, obtained by grouting steel bars by injecting the grout in special socks, such that any dispersion of the mortar in the masonry is avoided. By this technique, a “bulb” creating an effective interlock with the masonry structure is created.
The behaviour of the system has been studied by means of a finite element model, allowing to assess the performance of the connection under wind and seismic loads both at service and ultimate limit states.
The results have highlighted the opportunity to design vertical anchors with a double bulb of mortar and, at the same time, to test the effectiveness of the technical solution designed.
The first phases of the experimental activity, started with the research programme and ended with the in situ test, detailed in this second paper, have been described in a first paper published on the previous number of the magazine  [Structural 201 - gennaio 2016 -paper 01 - ISSN 2282-3794].
The results obtained at the end of the experimental activity have shown the advantages due to the use of double bulb anchors in combination with an initial pre-stress, both for vertical and horizontal applications.
With single bulb anchors stresses are concentrated in the upper part, near the surface, thus causing over-stressing of masonry, frequently not supported, while double bulb anchors allows a better distribution and a reduced intensity of tangential stresses on the entire anchor length.

KEYWORDS: Historical masonry, injected anchors, seismic behaviour, monitoring, prestressed tie
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