RICERCA 2023
COMPARISON OF MODERN APPROACHES FOR THE ANALYSIS OF HISTORIC MASONRY BUILDINGS
Case Study of St. Giacomo’s Church in Anagni
Gianfranco MARTELLOTTA, 
Polytechnic University of Bari, Italy
gianfranco.martellotta@poliba.it
Giulia PICCININ, 
University Iuav of Venice, Italy
g.piccinin@iuav.it
Monica FALLARINO, 
University of Naples Federico II, Italy
monica.fallarino@unina.it
Krista ROWAN, 
Carleton University, Canada
kristarowan@cmail.carleton.ca
Madalina MOLDOVAN
Polytechnic University of Timişoara, Romania
madalina.moldovan@student.upt.ro
Structural 247 | Luglio - Agosto  2023
10.12917/Stru247.22 – https://doi.org/10.12917/STRU247.22

A study of the static and kinematic behaviour of historic masonry buildings is presented, with a focus on the case study of San. Giacomo Church in Anagni (FR). The work was developed during the 4th International Summer School on Historic Masonry (HIMASS) in Anagni in September 2022.
The article’s goal is to give a brief overview of the evaluation strategies employed, which combine new computational approaches with historical analysis. The building’s geometry was obtained from a thorough survey of the building’s exterior and interior using the most recent survey technologies including laser scanning. The basis of the theoretical frameworks used for analysis refer to Limit Analysis, which is used to describe masonry as a rigid and unilateral material, with a focus on the Static (or Lower Limit) Theorem.
The work includes an equilibrium analysis using and comparing the 2D - Thrust Line Analysis (TLA), the Modified Thrust Line Method (MTLM), and the 3D – Membrane Equilibrium Analysis (MEA) methods to evaluate the stability of the central dome, which is the most important element of the church. The approaches are compared in terms of thrust forces and the Geometric Factor of Safety (GFS), to judge the quality of the methods used, their results, and the overall equilibrium of the central dome.

ARGOMENTO:  HISTORICAL BUILDING - BENI CULTURALI,MASONRY historical masonry: diagnostics and assessment, retrofitting, strengthening - MURATURE murature storiche: diagnosi e consolidamento (intonaci, pietre)
PAROLE CHIAVE: Patrimonio architettonico, Architettura Romana, Rilievo Digitale e Verifiche di sicurezza, Muratura, Equilibrio, Analisi limite
Abstract
x
CONFRONTO TRA APPROCCI MODERNI PER L’ANALISI DI EDIFICI STORICI IN MURATURA
Il caso della chiesa di San Giacomo ad Anagni

In questo lavoro viene presentato uno studio sul comportamento statico e cinematico di edifici storici in muratura, con riferimento al caso studio della Chiesa di San Giacomo ad Anagni (FR). Il lavoro è stato sviluppato durante la 4a International Summer School on Historic Masonry (HIMASS) tenutasi ad Anagni nel settembre 2022.
L’obiettivo dell’articolo è quello di fornire una breve panoramica delle strategie di valutazione impiegate, le quali combinano nuovi approcci computazionali con l’analisi storica. La geometria è stata ottenuta da un’accurata indagine dell’involucro esterno e degli ambienti interni della chiesa, realizzata con le più recenti tecnologie di rilievo, tra cui la scansione laser. Il quadro teorico assunto, fa riferimento all’Analisi Limite che viene utilizzata per descrivere la muratura come un materiale rigido e unilaterale, con particolare attenzione al Teorema Statico (o del Limite Inferiore).
Il lavoro propone un’analisi di equilibrio utilizzando e confrontando i metodi 2D - Thrust Line Analysis (TLA), Modified Thrust Line Method (MTLM) e 3D – Membrane Equilibrium Analysis (MEA) per valutare la stabilità della cupola, che è l’elemento più importante della chiesa. Gli approcci vengono confrontati in termini di distribuzione delle forze di spinta e del Fattore di Sicurezza Geometrico (GFS), al fine di verificare la precisione dei metodi utilizzati, i rispettivi risultati e l’equilibrio complessivo della cupola centrale.

KEYWORDS: Architectural Heritage, Roman Architecture, Safety Assessment, Masonry, Equilibrium, Limit analysis
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