Numerical survey, analysis and assessment of past interventions on historical timber structures : the roof of Valentino Castle

• Autorzy: Bertolini-Cestari C. , Invernizzi S. , Marzi T. , Spano A.

Identyfikatory

DOI

10.17425/WK45VALENTINO

Warianty tytułu

PL

Badania numeryczne, analiza i ocena wcześniejszych interwencji na zabytkowych konstrukcjach drewnianych : dach zamku Valentino

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper analyzes a series of reinforcement interventions performed on the historical timber roof structure of the Valentino Castle in Torino (Italy) some thirty years ago. It is not very common to be able to assess the durability of interventions without relying to accelerated ageing test. In this case a real structure is considered, which was consolidated by one of the authors (C. Bertolini) in the past. Recently the laser scanning survey has strengthened a relevant interest in sectors as monitoring and static assessment of building structures. The high detailed models which is possible to reach, and the chance to foresee the accuracy and the resolution of surface models, make them particularly adaptable for studies concerning conservation and maintenance of cultural heritage. The laser survey models is compared with the documentation of the intervention fulfilled three decades ago, in order to evidence the general safety level of whole complex. The fully three-dimensional geometrical information is input in the finite element code, and a structural model is presented which is able to account for the positive contribution of the roof planking connected above the main truss frame. Both the original planking and the reinforcing planking, put in place some thirty years ago, have been accounted for, considering different degrees of the connection stiffness. The paper, starting from the original design, presents an assessment of the durability of the adopted techniques according to the present situation. The effectiveness of the past interventions is proved by nowadays survey, NDT investigations and numerical simulations.

PL

Artykuł analizuje serię wcześniejszych interwencji wzmacniających na zabytkowej konstrukcji drewnianej dachu w zamku Valentino w Turynie (Włochy) przeprowadzonych około 30 lat temu. Rzadko trafia się możliwość oceny trwałości zastosowanej interwencji bez konieczności polegania na teście przyspieszonego starzenia. W tym przypadku badano prawdziwą konstrukcję, której wzmocnienia dokonała w przeszłości jedna z autorek (C. Bertolini). Rozwój metod badawczych wykorzystujących skaner laserowy wpłynął ostatnio na wzrost zainteresowania takimi obszarami, jak monitorowanie i ocena statyczna konstrukcji budynku. Możliwość uzyskania bardzo szczegółowych modeli oraz możliwość prognozowania dokładności i rozdzielczości modeli powierzchniowych sprawiają, że metoda ta może z powodzeniem być wykorzystywana w badaniach dotyczących konserwacji i zachowania obiektów zabytkowych. Model obiektu uzyskany w wyniku skanu laserowego został porównany z dokumentacją interwencji przeprowadzonej trzydzieści lat wcześniej, w celu sprawdzenia ogólnego bezpieczeństwa całego obiektu. Trójwymiarowe dane geometryczne zostały wprowadzone do kodu elementów skończonych w celu wygenerowania modelu konstrukcji. Model ten uwzględniał pozytywne oddziaływanie deskowania dachu połączonego z konstrukcją wiązarów. Zarówno oryginalne deskowanie, jak też deskowanie wzmacniające, zastosowane ok. 30 lat temu, zostały uwzględnione w analizie, z odniesieniem do różnego stopnia sztywności połączeń. Artykuł, wychodząc od oryginalnego projektu, prezentuje ocenę trwałości zastosowanych rozwiązań w świetle sytuacji dzisiejszej. Skuteczność podjętych w przeszłości interwencji została potwierdzona przez badania przeprowadzone obecnie, analizy metodami nieniszczącymi oraz symulacje numeryczne.

Słowa kluczowe

EN

laser scanning survey; finite element modelling; timber reinforcement; cultural heritage

PL

badanie skanerem laserowym; model elementów skończonych; wzmocnienie drewna; dziedzictwo kulturowe

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Konserwatorów Zabytków
• Czasopismo: Wiadomości Konserwatorskie
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 45
• Strony: 87--97
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Bertolini-Cestari C.

• Politecnico di Torino, Dipartimento di Architettura e Design

autor

Invernizzi S.

• Politecnico di Torino, Dipartimento di Ingegneria Strutturale, Edile e Geotecnica

autor

Marzi T.

• Politecnico di Torino, Dipartimento di Architettura e Design

autor

Spano A.

• Politecnico di Torino, Dipartimento di Architettura e Design

Bibliografia

• [1] Bertolini Cestari C. Antiche strutture lignee di copertura. Problemi di recupero;metodi di indagine, tecniche di intervento. L’Edilizia 1992;12:1-16.
• [2] Giordano G. Tecnica delle costruzioni in legno. Hoepli, Milano, 1993, 335-337.
• [3] Bertolini Cestari C. Problemas de recuperação: métodos de investigação, tecnologias de intervenção. In: Seminário Estruturas de madeira: reabilitação e inovação, 2000, 45-83.
• [4] Bertolini Cestari C., Pignatelli O. Le strutture lignee del Castello del Valentino di Torino: cono- scenza e conservazione. Indagini dendrocrono- logiche. In: Congresso Internazionale di studio, Istituto Internazionale di Studi Federiciani, Lago- pesole, 1994, 357-378.
• [5] Bertolini Cestari C. Il castello del Valentino. Analisi strutturale. I modelli di comporta-mento strutturale delle incavallature lignee. Recuperare. Progetti. Cantieri. Tecnologie. Prodotti 1988;36: 429-435.
• [6] Balletti C., Berto M., Gottardi C., Guerra F. 3D technologies for the digital documentation of an ancient wooden structure. International Journal of Heritage in the Digital Era 2014;3(1):9-32.
• [7] Bertolini-Cestari C., Chiabrando F., Invernizzi S., Marzi T., Spanò A. Terrestrial Laser Scanning and Settled Techniques: a Support to Detect Pathologies and Safety Conditions of Tim- ber Structures. Advanced Materials Research 2013;778:350-357.
• [8] Bertolini Cestari C., Invernizzi S., Spanò A., Nicola M., Torretta A, Marzi T., Cravanzola S., Cesano F., Scarano D. Innovative modelling, as- sessment and reinforcement: the wooden dome of the Valentino Castle in Torino. In: The Pro- tection of Historic Load-bearing Structures and the Society. 14th edition of International Scientific Conference on Historic Structures, Cluj-Napoca, Romania, 2012.
• [9] Voegtle T., Schwab I., Landes T. Influences of different materials on the measurements of a ter- restrial laser scanner (TLS). The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences 2008;XXXVII, Part B5:1061-1066.
• [10] Varalda S. Tecnologia LIDAR per una prima va- lutazione statica di strutture lignee di coperture storiche, La Torre Nord-Ovest del Castello del Valentino, Degree Thesis, Politecnico di Torino, II Facoltá di Architettura,