Completed in 1767, the dome of the “Badia di Sant’Agata” is the first of the four big domes built in Catania after the disastrous earthquake occurred in 1693. The present study was triggered by the latest restoration works, which allowed a detailed investigation of the architectural elements and the building construction inside the entire domed complex (drum, dome, lantern). The in-situ analysis was completed by the examination of the available archival documents and diagnostic tests, and by processing a 3D laser scanning survey to determinate the dome profile and the masonry thickness at different levels. This analysis has provided two interesting outcomes: (i) the dome was built without any supporting falsework, by laying 22 coaxial courses of “giuggiulena” (a local limestone) ashlars; (ii) the ashlar fabric lays at the impost on a ring made of rubble stones bound with abundant mortar, probably to realize an ante litteram seismic protection device. The acquired data have permitted to accurately define the geometric and constructive features of the domed complex, and to implement a numerical structural model, based on a discrete element approach. Nonlinear static analyses have been conducted to assess the seismic vulnerability of the structure, confirming the positive contribution of the impost ring to reduce seismic actions.

Completata nel 1767, la cupola della “Badia di Sant’Agata” è la prima delle quattro grandi cupole estradossate costruite a Catania all’indomani del terremoto del 1693. Lo spunto di questo studio è stato fornito dagli ultimi lavori di restauro, che hanno consentito l’esame diretto degli elementi architettonici e dell’apparecchiatura costruttiva del complesso tamburo-cupola-lanterna. L’analisi in sito è stata completata dallo studio dei documenti d’archivio e dei risultati delle indagini diagnostiche disponibili, nonché dall’elaborazione di un rilievo 3D laser scanning, finalizzato al corretto tracciamento di intradosso ed estradosso e al dimensionamento degli spessori murari alle differenti quote. Questa fase di analisi ha confermato due aspetti particolarmente interessanti: (i) la cupola fu costruita senza ausilio di centine di supporto, sovrapponendo 22 filari coassiali di conci squadrati di pietra “giuggiulena” (biocalcarenite locale); (ii) la fabbrica in conci squadrati venne appoggiata su un anello d’imposta in pietrame informe, allettato con abbondante malta, al fine di realizzare un presidio antisismico ante litteram. Le informazioni acquisite hanno permesso un’accurata ricostruzione geometrico-costruttiva e lo sviluppo di un modello numerico strutturale, basato su un approccio ai macro-elementi. Sono state condotte analisi statiche non lineari orientate alla valutazione della vulnerabilità sismica dell’opera, che hanno confermato il contributo positivo dell’anello d’imposta alla riduzione delle azioni sismiche agenti sulla struttura.

La cupola della “Badia di Sant’Agata” a Catania: un esempio di costruzione autoportante e di presidio antisismico ante litteram

Mariangela Liuzzo;
2017

Abstract

Completata nel 1767, la cupola della “Badia di Sant’Agata” è la prima delle quattro grandi cupole estradossate costruite a Catania all’indomani del terremoto del 1693. Lo spunto di questo studio è stato fornito dagli ultimi lavori di restauro, che hanno consentito l’esame diretto degli elementi architettonici e dell’apparecchiatura costruttiva del complesso tamburo-cupola-lanterna. L’analisi in sito è stata completata dallo studio dei documenti d’archivio e dei risultati delle indagini diagnostiche disponibili, nonché dall’elaborazione di un rilievo 3D laser scanning, finalizzato al corretto tracciamento di intradosso ed estradosso e al dimensionamento degli spessori murari alle differenti quote. Questa fase di analisi ha confermato due aspetti particolarmente interessanti: (i) la cupola fu costruita senza ausilio di centine di supporto, sovrapponendo 22 filari coassiali di conci squadrati di pietra “giuggiulena” (biocalcarenite locale); (ii) la fabbrica in conci squadrati venne appoggiata su un anello d’imposta in pietrame informe, allettato con abbondante malta, al fine di realizzare un presidio antisismico ante litteram. Le informazioni acquisite hanno permesso un’accurata ricostruzione geometrico-costruttiva e lo sviluppo di un modello numerico strutturale, basato su un approccio ai macro-elementi. Sono state condotte analisi statiche non lineari orientate alla valutazione della vulnerabilità sismica dell’opera, che hanno confermato il contributo positivo dell’anello d’imposta alla riduzione delle azioni sismiche agenti sulla struttura.
9788896386583
Completed in 1767, the dome of the “Badia di Sant’Agata” is the first of the four big domes built in Catania after the disastrous earthquake occurred in 1693. The present study was triggered by the latest restoration works, which allowed a detailed investigation of the architectural elements and the building construction inside the entire domed complex (drum, dome, lantern). The in-situ analysis was completed by the examination of the available archival documents and diagnostic tests, and by processing a 3D laser scanning survey to determinate the dome profile and the masonry thickness at different levels. This analysis has provided two interesting outcomes: (i) the dome was built without any supporting falsework, by laying 22 coaxial courses of “giuggiulena” (a local limestone) ashlars; (ii) the ashlar fabric lays at the impost on a ring made of rubble stones bound with abundant mortar, probably to realize an ante litteram seismic protection device. The acquired data have permitted to accurately define the geometric and constructive features of the domed complex, and to implement a numerical structural model, based on a discrete element approach. Nonlinear static analyses have been conducted to assess the seismic vulnerability of the structure, confirming the positive contribution of the impost ring to reduce seismic actions.
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