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INnovazione INformazione” a Technology for All 2017
Monitoraggio delle sollecitazioni sui monumenti da traffico ed eventi naturali:
 il tempio di Minerva Medica
 l'Obelisco di Piazza San Giovanni in Laterano
Gerardo De Canio
ENEA C.R. Casacccia
Monitoraggio delle sollecitazioni sui
monumenti da traffico ed eventi naturali:
 il tempio di Minerva Medica,
 l'Obelisco di Piazza San Giovanni in
Laterano
L’ENEA per il Patrimonio Culturale :
trasferimento tecnologico ed integrazione di competenze multidisciplinari
Attività:
 Monitoraggio stagionale vibrazioni indotte
da treni e Tram
 Indagini Non Distruttive di Tomografia
Sonica, termografia
 Fotogrammetria, Laser scanner
Minerva Medica :
Effetti combinati di forzanti esterne di origine naturale ed antropica
Variazioni termiche stagionali + traffico veicolare + treni + tram urbano
l'Obelisco egizio di Piazza San Giovanni in
Laterano
Convenzione Soprintendenza Speciale per il Colosseo e
L’area archeologica di Roma
Verifica degli effetti combinati sulla
risposta dinamica della struttura di:
 variazioni termiche stagionali estate-
inverno
 passaggio del tram linea di trasporto
urbana
 treni della stazione ferroviaria di
Roma Termini.
 Traffico Veicolare
N4
P6
dissesti di Minerva Medica dovuti soprattutto ai cedimenti
fondali progressivi (Barbera-Magnani Cinetti)
P5
P5
P5
Attuale
originale
Minerva Medica: Monitoraggio Vibrazioni ambientali
traffico ferroviario + Tram Linea Urbana
Livelli di vibrazioni che possono comportare un “danno architettonico o di soglia”
(fessurazione di intonaco, apertura di fessure già esistenti, ecc….
Norma DIN 4150
norme UNI 9916 e DIN 4150.
N.B. la norma UNI 9916 riporta un valore di soglia di 3 mm/sec in fondazione
e di 8 mm/sec in elevazione per frequenze inferiori ai 10 Hz
Le operazioni di misura sono eseguite nel rispetto delle norme UNI 9916 e
DIN 4150.
Conf_V
Pass treni h 11:45, h 11:52, h 11:55, h 11:57, h 11:59
Pass tram h 11:44, h 11:53, h 11:55
PCPV (m/s)
101_x 101_y 101_z
0.00263 0.00090 0.00036
-0.00269 -0.00088 -0.00032
L’OBELISCO LATERANENSE
-Il più alto(30.10m) ed il più danneggiato obelisco di Roma
-Il più antico: Thutmosis IV, 1397-87 B.C.
-Trasportato a Roma nel 357 A.C. dall’imperatore Costanzo II e
posizionato al “Circo Massimo”
-Crollo e rottura in tre blocchi (541-552 A.C, …Totila??)
-Ricostruito nel 16 secolo dall’architetto Domenico Fontana
Alcuni spunti informativi
WestNorthEastSouth
The Obelisk is composed by
three large heavy blocks of granite
Obelisco S. Giovanni in Laterano Monitoraggio Traffico 1 Dicembre 2007 ore 10.27
Semaforo Via dell'Amba Aradam: Sosta =50 sec
-0.05
-0.03
-0.01
0.01
0.03
0.05
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00
Sosta semaforo = 50 sec
Traffic Monitoring
OBELISCO S. Giovanni in Laterano 01-Dec-2007
Auto Spectral Density : Traffic time history at 16h 37m 53s
25S_North: H=25m Side=South Direction=North
21E_West: H=20mSide=East Direction=West
0.00E+00
2.00E-06
4.00E-06
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1.00E-05
0 2 4 6 8 10
Freq Hz
ASDmg^2/Hz
0.00E+00
5.00E-04
1.00E-03
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2.50E-03
accmgRMS
25S_Nord
21E_West
gRMS a
gRMS b
1.3 Hz
6.1 Hz
6.8 Hz
frequency contribution to the RMS acceleration at different levels of the
obelisk recorded the 2007 December 1st at time 16:37:53.
Obelisco S. Giovanni in Laterano 01 dec 2007 16:37:53
25S_North: h=25m Side=South Direction=North
0.006
1.3
2.594
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0.005
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ASD (mg)^2/Hz
Obelisco S. Giovanni in Laterano 27 Jul 2007 17:50
Spettrogramma accelerometro 28E_West 0-1800 sec
5e-007
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Frequency Hz
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t=840
t=1080
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OBELISCO S. Giovanni in Laterano 01-Dec-2007
Auto Spectral Density : Traffic time history at 16h 37m 53s
25S_North: H=25m Side=South Direction=North
21E_West: H=20mSide=East Direction=West
0.00E+00
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4.00E-06
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0 2 4 6 8 10
Freq Hz
ASDmg^2/Hz
0.00E+00
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1.50E-03
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accmgRMS
25S_Nord
21E_West
gRMS a
gRMS b
1.3 Hz
6.1 Hz
6.8 Hz
Obelisco S. Giovanni in Laterano
monitoraggio traffico 1 Dicembre 2007 ore 16:37:53 720-840 sec
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
720.00 740.00 760.00 780.00 800.00 820.00 840.00
time sec
accelerazionecm/s^2
01E_west
20W_sud
21E_west
25NE_sud
Comparison between the spectral accelerations due to the traffic
And the seismic demand (ref. OPCM 3431)
Mode
N°
Freq.
Hz
Sa(T)_OPCM
cm/s^2
Sa(T)_traffic
cm/s^2
(equivalent)
Sa_traffic
v.s.
Sa_site
Sa_traffic
v.s.
Sa_OPCM
1 1.3 17.90 0.011 1.3E-4 6.1E-3
2 6.1 102.2 0.025 2.0E-4 2.4E-4
Traffic vibrations normalised with respect the energy spectral level of the reference spectra.
The equivalent seismic action due to the traffic is 0.6% of the seismic demand for the
Ultimate Limit State (Ref. OPCM 3431) and 0.04% of the site macro seismic spectrum.
Modo
N°
Frequenza
Hz
Rapporto
Sa(T)_traffico/ Sa(T)_sito
Rapporto
Sa(T)_traffico/ Sa(T)_OPCM
1 1.3 0.013 % 0.600 %
2 6.1 0.040 % 0.024 %
Ratio between traffic spectrum and site spectrum at the principal frequencies
Considerazioni conclusive:
Minerva Medica:
1. Le vibrazioni indotte dal passaggio dei
tram urbani possono costituire elemento
di criticità strutturale.
2. La linea del tram passa sopra le murature
di fondazione originali!
Obelisco Lateranense:
1. Le vibrazioni da traffico non hanno effetti
strutturali significativi
……….Thank You

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2017 10-16 de canio-minerva medica-obelisco lateranense

  • 1. INnovazione INformazione” a Technology for All 2017 Monitoraggio delle sollecitazioni sui monumenti da traffico ed eventi naturali:  il tempio di Minerva Medica  l'Obelisco di Piazza San Giovanni in Laterano Gerardo De Canio ENEA C.R. Casacccia
  • 2. Monitoraggio delle sollecitazioni sui monumenti da traffico ed eventi naturali:  il tempio di Minerva Medica,  l'Obelisco di Piazza San Giovanni in Laterano L’ENEA per il Patrimonio Culturale : trasferimento tecnologico ed integrazione di competenze multidisciplinari Attività:  Monitoraggio stagionale vibrazioni indotte da treni e Tram  Indagini Non Distruttive di Tomografia Sonica, termografia  Fotogrammetria, Laser scanner
  • 3. Minerva Medica : Effetti combinati di forzanti esterne di origine naturale ed antropica Variazioni termiche stagionali + traffico veicolare + treni + tram urbano
  • 4. l'Obelisco egizio di Piazza San Giovanni in Laterano
  • 5. Convenzione Soprintendenza Speciale per il Colosseo e L’area archeologica di Roma Verifica degli effetti combinati sulla risposta dinamica della struttura di:  variazioni termiche stagionali estate- inverno  passaggio del tram linea di trasporto urbana  treni della stazione ferroviaria di Roma Termini.  Traffico Veicolare
  • 6. N4 P6 dissesti di Minerva Medica dovuti soprattutto ai cedimenti fondali progressivi (Barbera-Magnani Cinetti) P5 P5 P5 Attuale originale
  • 7.
  • 8. Minerva Medica: Monitoraggio Vibrazioni ambientali traffico ferroviario + Tram Linea Urbana
  • 9. Livelli di vibrazioni che possono comportare un “danno architettonico o di soglia” (fessurazione di intonaco, apertura di fessure già esistenti, ecc…. Norma DIN 4150 norme UNI 9916 e DIN 4150. N.B. la norma UNI 9916 riporta un valore di soglia di 3 mm/sec in fondazione e di 8 mm/sec in elevazione per frequenze inferiori ai 10 Hz
  • 10. Le operazioni di misura sono eseguite nel rispetto delle norme UNI 9916 e DIN 4150. Conf_V Pass treni h 11:45, h 11:52, h 11:55, h 11:57, h 11:59 Pass tram h 11:44, h 11:53, h 11:55 PCPV (m/s) 101_x 101_y 101_z 0.00263 0.00090 0.00036 -0.00269 -0.00088 -0.00032
  • 11.
  • 13. -Il più alto(30.10m) ed il più danneggiato obelisco di Roma -Il più antico: Thutmosis IV, 1397-87 B.C. -Trasportato a Roma nel 357 A.C. dall’imperatore Costanzo II e posizionato al “Circo Massimo” -Crollo e rottura in tre blocchi (541-552 A.C, …Totila??) -Ricostruito nel 16 secolo dall’architetto Domenico Fontana Alcuni spunti informativi
  • 14.
  • 15. WestNorthEastSouth The Obelisk is composed by three large heavy blocks of granite
  • 16.
  • 17.
  • 18. Obelisco S. Giovanni in Laterano Monitoraggio Traffico 1 Dicembre 2007 ore 10.27 Semaforo Via dell'Amba Aradam: Sosta =50 sec -0.05 -0.03 -0.01 0.01 0.03 0.05 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 Sosta semaforo = 50 sec
  • 19.
  • 20.
  • 21. Traffic Monitoring OBELISCO S. Giovanni in Laterano 01-Dec-2007 Auto Spectral Density : Traffic time history at 16h 37m 53s 25S_North: H=25m Side=South Direction=North 21E_West: H=20mSide=East Direction=West 0.00E+00 2.00E-06 4.00E-06 6.00E-06 8.00E-06 1.00E-05 0 2 4 6 8 10 Freq Hz ASDmg^2/Hz 0.00E+00 5.00E-04 1.00E-03 1.50E-03 2.00E-03 2.50E-03 accmgRMS 25S_Nord 21E_West gRMS a gRMS b 1.3 Hz 6.1 Hz 6.8 Hz frequency contribution to the RMS acceleration at different levels of the obelisk recorded the 2007 December 1st at time 16:37:53.
  • 22. Obelisco S. Giovanni in Laterano 01 dec 2007 16:37:53 25S_North: h=25m Side=South Direction=North 0.006 1.3 2.594 3.888 5.182 6.476 7.77 9.064 10.35 11.65 t=120 t=360 t=600 t=840 t=1080 t=1320 t=1560 t=1800 -0.015 -0.010 -0.005 0.000 0.005 0.010 ASD (mg)^2/Hz Obelisco S. Giovanni in Laterano 27 Jul 2007 17:50 Spettrogramma accelerometro 28E_West 0-1800 sec 5e-007 4e-007 3e-007 2e-007 1e-007 0 0.00E-01 8.79E-01 1.76E+00 2.64E+00 3.52E+00 4.40E+00 5.27E+00 6.15E+00 7.03E+00 7.91E+00 8.79E+00 9.67E+00 1.06E+01 1.14E+01 1.23E+01 Frequency Hz t=120 t=360 t=600 t=840 t=1080 t=1320 t=1560 t=1800 OBELISCO S. Giovanni in Laterano 01-Dec-2007 Auto Spectral Density : Traffic time history at 16h 37m 53s 25S_North: H=25m Side=South Direction=North 21E_West: H=20mSide=East Direction=West 0.00E+00 2.00E-06 4.00E-06 6.00E-06 8.00E-06 1.00E-05 0 2 4 6 8 10 Freq Hz ASDmg^2/Hz 0.00E+00 5.00E-04 1.00E-03 1.50E-03 2.00E-03 2.50E-03 accmgRMS 25S_Nord 21E_West gRMS a gRMS b 1.3 Hz 6.1 Hz 6.8 Hz Obelisco S. Giovanni in Laterano monitoraggio traffico 1 Dicembre 2007 ore 16:37:53 720-840 sec -0.15 -0.10 -0.05 0.00 0.05 0.10 0.15 720.00 740.00 760.00 780.00 800.00 820.00 840.00 time sec accelerazionecm/s^2 01E_west 20W_sud 21E_west 25NE_sud
  • 23. Comparison between the spectral accelerations due to the traffic And the seismic demand (ref. OPCM 3431) Mode N° Freq. Hz Sa(T)_OPCM cm/s^2 Sa(T)_traffic cm/s^2 (equivalent) Sa_traffic v.s. Sa_site Sa_traffic v.s. Sa_OPCM 1 1.3 17.90 0.011 1.3E-4 6.1E-3 2 6.1 102.2 0.025 2.0E-4 2.4E-4 Traffic vibrations normalised with respect the energy spectral level of the reference spectra. The equivalent seismic action due to the traffic is 0.6% of the seismic demand for the Ultimate Limit State (Ref. OPCM 3431) and 0.04% of the site macro seismic spectrum. Modo N° Frequenza Hz Rapporto Sa(T)_traffico/ Sa(T)_sito Rapporto Sa(T)_traffico/ Sa(T)_OPCM 1 1.3 0.013 % 0.600 % 2 6.1 0.040 % 0.024 % Ratio between traffic spectrum and site spectrum at the principal frequencies
  • 24. Considerazioni conclusive: Minerva Medica: 1. Le vibrazioni indotte dal passaggio dei tram urbani possono costituire elemento di criticità strutturale. 2. La linea del tram passa sopra le murature di fondazione originali! Obelisco Lateranense: 1. Le vibrazioni da traffico non hanno effetti strutturali significativi