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1. Ex convento dei Frati Zoccolanti IN LAVELLO (PZ)
1.1. Sommario
Si descrive nel
seguito la modellazione ad elementi finiti dell’“Ex convento dei Frati
Zoccolanti sito in comune di Lavello (PZ)”, eseguita per conto dell’Amministrazione
Comunale di Lavello, nell’ambito del “Progetto di restauro e
consolidamento statico del fabbricato” (anno 2005).
1.2. Descrizione del manufatto
L’ex convento in
oggetto ha forma in pianta approssimativamente rettangolare di dimensioni
La costruzione originale è anteriore al 1504, anno in cui viene incorporato e trasformato in convento dei Frati Minori Osservanti (ai quali subentrarono gli Zoccolanti) l’ospizio-lazzaretto, che offriva soccorso agli abitanti del paese colpiti dalla peste e ricovero ai poveri pellegrini e mendicanti di passaggio. Nei secoli, il fabbricato ha subito numerosi ampliamenti, demolizioni e trasformazioni ancora riconoscibili da un attento esame visivo.
Tramite una serie di saggi e sondaggi con videoendoscopio, si è potuta stabilire puntualmente la tessitura delle murature che costituiscono le strutture verticali e gli orizzontamenti, questi ultimi costituiti per lo più da volte di varia tipologia.
Il manufatto è
sito nel territorio comunale di Lavello, classificato come zona sismica di
categoria 1. Ai fini della definizione dell’azione sismica, secondo il punto
5.1 dell’allegato 3 dell’O.P.C.M. n. 3274 del 20 marzo 2003, il
suolo di fondazione è stato considerato di categoria D
(depositi di terreni granulari da sciolti a poco addensati).
1.3. Modello ad elementi finiti
Il ponte è stato modellato col metodo degli elementi finiti, utilizzando il codice di calcolo Straus7 Release 2.2.7. L’hardware utilizzato è un Personal Computer dotato di microprocessore Athlon XP 1.53 GHz e 512 MByte di memoria RAM.
È stato definito un modello tridimensionale dell’intero fabbricato (Fig. 2–6), dotato di 31987 nodi, 783 elementi BEAM utilizzati per le colonne in pietra del chiostro dei tiranti in acciaio e per l’orditura lignea principale della copertura, 23298 elementi PLATE usati per le murature e 6706 elementi BRICK utilizzati per il rinfianco delle volte. Il legame costitutivo è stato definito in maniera differente per le diverse porzioni del manufatto, utilizzando opportunamente i tipi di materiale isotropo ed ortotropo.
È
stata eseguita, innanzi tutto, un’analisi dinamica modale del modello, da cui
sono state dedotte le prime frequenze naturali ed i relativi modi di vibrare
della struttura (Fig. 7–10). Quindi, è stata eseguita l’analisi sismica (Fig.
11–12) con il metodo dell’analisi dinamica lineare con spettro di risposta,
secondo l’allegato 3 dell’O.P.C.M. n. 3274 del 20.03.2003.
Sul modello è stata eseguita l’analisi statica lineare (Fig. 13–18) sotto l’azione del peso proprio strutturale, dei pesi permanenti portati, della neve e dei sovraccarichi variabili previsti dalla vigente normativa sulle costruzioni (D.M. 16.01.1996).
Le
verifiche sono state eseguite con il metodo semiprobabilistico agli stati
limite.
* * *
Fig. 1 – Fotografia del chiostro interno al convento.
Fig. 2 – Indeformata del modello: vista prospettica.
Fig. 3 – Vista prospettica dall’alto.
Fig. 4 – Vista prospettica degli orizzontamenti voltati.
Fig. 5 –Spaccato assonometrico: sezione nord-sud.
Fig. 6 – Spaccato assonometrico: sezione est-ovest.
Fig. 7 – Deformata del primo modo di vibrare: f1 = 2,787 Hz.
Fig. 8 – Deformata del terzo modo di vibrare: f3 = 3,12 Hz.
Fig. 9 – Deformata del quarto modo di vibrare: f4 = 3,62 Hz.
Fig. 10 – Deformata del sesto modo di vibrare: f4 = 4,11 Hz.
Fig. 11 – Diagramma degli spostamenti nodali assoluti per la condizione di carico sisma in dir. X.
Fig. 12 – Diagramma degli spostamenti nodali assoluti per la condizione di carico sisma in dir. Y.
Fig. 13 – Diagramma degli sforzi normali verticali Fyy per la comb. n°3 nelle pareti X1 e X2.
Fig. 14 – Diagramma degli sforzi normali verticali Fyy per la comb. n°6 nelle pareti Y1 e Y2.
Fig. 15 – Diagramma del momento flettente Myy per la comb. n°1 nella volta del refettorio.
Fig. 16 – Diagramma del momento flettente Myy comb. n°1 nella volta della sala su via G. Bruno.
Fig. 17 – Diagramma vettoriale degli spostamenti nodali delle colonne del portico per comb. n°3 e 6.
Fig. 18 – Diagramma del momento flettente M22 e dello sforzo normale nelle colonne del portico per la comb. n°3.
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