Indagine sulle cause dei dissesti in una sala di Palazzo Magio Grasselli a Cremona mediante analisi ad elementi finiti

The work presented here consists in the assessment of an important hall of Palazzo Magio Grasselli in Cremona. Peculiarity of the hall is the presence of a masonry vault of irregular shape, which cannot be idealized by any typical vault typology. The main objective of this study is to understand the causes of the crack pattern highlighted throughout the entire structural system. The procedure to achieve this goal has been subdivided in multiple phases. First, a detailed study has been carried out to achieve an in-depth knowledge of the entire building and the hall in particular, in terms of history, geometry and instabilities. This step has been followed by the geometrical and mechanical definition of a Finite Element model of the structure, on which a series of linear and non-linear analyses has been carried out using the software Abaqus CAE. The results obtained by the analysis demonstrate that the different load types can explain the origin of different cracks. More precisely, a good part of the more superficial cracks is caused by gravity, whereas many deep, localized cracks are either of thermal origin, because of the heat flow in the flues, or were induced by settlements of the ground below one of the main external walls. The study allowed a deeper understanding of the structural behaviour of the hall to be achieved, not only because majority of the cracks has been motivated, but also because the structural importance of several steel and masonry reinforcements added to the vault was explained.

Il lavoro qui presentato consiste nell’analisi di una importante stanza di Palazzo Magio Grasselli in Cremona. La peculiarità di questa stanza è la presenza di una volta irregolare in muratura che non può essere assimilata a nessuna delle tipologie idealizzate di volta. L’obiettivo principale di questo studio è stato quello di comprendere le cause del quadro fessurativo dell’intero sistema strutturale. A questo scopo è stata definita una procedura su più fasi. La prima di queste è servita per raggiungere una profonda conoscenza dell’edificio e della stanza, dal punto di vista storico, geometrico e del dissesto. Si è poi definito geometricamente e numericamente un modello a elementi finiti della struttura sul quale sono state eseguite analisi di tipo lineare e non lineare attraverso il software Abaqus CAE. I risultati ottenuti da queste analisi hanno dimostrato che i dissesti hanno avuto origine dall’esercizio di diverse tipologie di carico. Più precisamente, una buona parte delle fessure più superficiali è causata dal peso proprio mentre una parte dei dissesti più gravi sono generati come conseguenza di carichi termici all’interno delle canne fumarie e di cedimenti alla base di uno dei due muri principali. Lo studio ha permesso una profonda conoscenza del comportamento strutturale della stanza, dimostrando le cause della maggior parte del quadro fessurativo ma anche l’importanza strutturale dei rinforzi in acciaio e muratura di cui la volta beneficia.