Monitoraggio delle sollecitazioni sui monumenti da traffico ed eventi naturali: Tempio di 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

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

12. L’OBELISCO LATERANENSE

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

15. WestNorthEastSouth
The Obelisk is composed by
three large heavy blocks of granite

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

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

25. ……….Thank You