L'adeguamento sismico dell'ex Ospedale San Paolo a Savona
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L’adeguamento sismico dell’ex Ospedale San Paolo a Savona Il recupero dei beni tutelati e storici è un aspetto nevralgico, in particolar modo perché ne implica una conoscenza approfondita, atta a predisporre misure di consolidamento tali da non precluderne la stabilità e l’accentuarsi di possibili meccanismi. A Savona è attualmente in corso il recupero del complesso immobiliare che ospitava l’Ospedale San Paolo: trattasi di struttura risalente al 1847 la quale ha subito, nel corso degli anni, modifiche strutturali e non, che hanno apportato pesanti cambiamenti, sfociando talvolta in cedimenti fondali ed in incipienti quadri fessurativi. Al fine quindi di provvedere alla messa in sicurezza dell’edificio esistente è fondamentale definirne la futura destinazione d’uso (a cui fa seguito la definizione dei carichi di esercizio) e, non meno importante, l’affinamento della conoscenza del manufatto. Il primo aspetto consiste nell’adattamento dell’edificio ad ospitare al suo interno le attività civili che saranno così distribuite: – Piano terra: sarà destinato ad un unico spazio pubblico commerciale. I vecchi cortili interni, che avevano funzione di rappresentanza saranno trasformati in piazze aperte concepite come naturale espansione del corso. Vi saranno luminose gallerie pedonali che consentiranno il collegamento trasversale tra le limitrofe Corso Italia e Via Giacchero, in un rapporto biunivoco edificio-città. Interno ed esterno si fonderanno consentendo una fruizione agevole anche del piano superiore accessibile attraverso lo scalone monumentale restaurato e comodi ascensori. – Primo piano: sarà destinato ad uffici, per metà riservati all’Azienda Sanitaria Ligure (ASL) e per la restante metà ai
privati. Avranno accessi indipendenti e dedicati. – Secondo piano e attico: saranno interamente destinati ad ospitare 64 alloggi (classe energetica A). La conoscenza del manufatto è un presupposto fondamentale sia ai fini di un’attendibile valutazione della sicurezza sismica attuale sia per la scelta di un efficace intervento di consolidamento. Nel caso dell’edificio San Paolo la conoscenza è stata raggiunta attraverso diversi gradi di approfondimento, funzione dell’accuratezza delle operazioni di rilievo, delle ricerche storiche e delle indagini sperimentali. L’attività si è quindi snodata attraverso questo percorso che ha previsto: (1) Analisi storico-critica del manufatto: individuazione dell’evoluzione del corpo di fabbrica (sequenza delle fasi di trasformazione edilizia rispetto al corpo di fabbrica originario). (2) Identificazione della costruzione, ovvero una completa descrizione stereometrica, con l’individuazione di eventuali elementi di pregio che possono condizionare il livello di rischio (apparati decorativi e beni artistici mobili) e rilievo del quadro fessurativo. (3) Individuazione degli elementi costituenti l’organismo resistente: tecnologia materica e costruttiva, con successiva caratterizzazione meccanica dei materiali. (4) Conoscenza del sottosuolo e delle strutture di fondazione, nonché una contestualizzazione dell’area di intervento nel tessuto urbano. Occorre infine precisare che le attività conoscitive e di progetto di recupero hanno corrisposto a due fasi distinte: Fase I (precedente al 2008 – regime normativo transitorio, dal 2006 al 2008) in cui vigevano per le murature il D.M. 20 novembre 1987 mentre per le costruzioni in zona sismica il D.M. 9 gennaio 1996. Fase II (posteriore alle NTC08, dal 2010 ad oggi): è stata
svolta un’attività integrativa alla precedente, poiché la sensibilità del Committente era rivolta ad un estremo rispetto dell’opera e alla migliore conservazione possibile. Ciò ha indotto gli addetti ai lavori ad accedere al più alto livello di conoscenza raggiungibile, ovvero LC3. A seguire un breve rassegna delle sopracitate fasi che hanno portato alla strategia di consolidamento descritta a chiusura del presente articolo. (1) Analisi storico-critica del manufatto Anno Progettista Tipo di progetto Descrizione del progetto
L’impianto planimetrico è
quello che è giunto ai giorni
nostri: costituito da un
corpo centrale di spina
(andamento nord-sud) e tre
ali laterali (direzione est-
ovest) simmetriche, al fine
di costituire quattro cortili
interni limitati all’esterno
da corpi ad un solo piano,
che garantivano la massima
luce alle sale destinate alla
degenza.
All’intersezione del corpo
longitudinale con quello
trasversale centrale è posta
Aprile
la Cappella (stile
1847 e Arch. C. Originale
neoclassico) con pianta a
Febbraio Sada (Figura 1a)
croce greca, i cui bracci
1852
laterali sono sormontati da
volte a cassettoni, mentre il
vano centrale da una cupola
emisferica.
L’ingresso dell’ospedale è
parallelo all’attuale corso
Italia e l’atrio conduce allo
scalone monumentale.
La struttura portante è
concepita secondo uno schema
costituito da pilastri ed
archi in muratura.
La copertura della struttura
ottocentesca corrisponde ad
un tetto ligneo (castagno) a
falde.
Incremento dei posti letto
(da 173 a 235) e cambio di
Ufficio
Prima destinazione d’uso dei
tecnico –
1907-1908 sopraelevazione porticati in uffici.
Comune di
(Figura 1b) I lavori eseguiti hanno
Savona
provocato squilibri di
carattere estetico e statico.
I prospetti esterni subiscono
profondi cambiamenti:
• eliminazione dei fregi
architettonici e degli
elementi neoclassici
risalenti al progetto
originale;
• chiusura dei loggiati al
primo piano;
• inserimento seriale di
finestre binate al secondo
piano;
• taglio delle catene atte a
controbilanciare la spinta
degli archi, che ingombravano
Seconda
le nuove corsie, create
sopraelevazione –
grazie alla sopraelevazione.
Ing. G. Razionalizzazione
1928-1930 • l’altezza del primo piano è
Damonte distribuzione
ridotta da 7 m a 5,20 m
interna
(demolizione degli archi e
(Figura 1c)
realizzazione di una soletta
piena);
• inserimento di travi in
c.a. lunghe 12 m sorrette da
pilastri in c.a., poggianti a
loro volta su travi di
ripartizione in calcestruzzo,
sorrette da parti trasversali
del corpo longitudinale
(privo di funzione portante).
Quest’appesantimento
strutturale provocò dei
cedimenti fondali soprattutto
nella parte rivolta verso
mare.
Nel tempo e per necessità
logistiche si è sopraelevato
Varianti successive il corpo centrale, già sede
1940 ad -
— e stato attuale di intervento nel 1905,
oggi
(Figura 1d) sostituendo il tetto a falde
con una copertura piana e con
un lastrico solare.
Evoluzione storica dell’ex Ospedale San Paolo (fonte: SanPaoloSpA) (2) Identificazione della costruzione L’ex-Ospedale San Paolo con pianta a doppia “H”, caratterizzata da un corpo centrale e tre ali trasversali (come in figura 1), è stato oggetto di adeguato rilievo plano- altimetrico. (3) Individuazione degli elementi costituenti l’organismo resistente Al fine di caratterizzare la tecnologia costruttiva orizzontale e verticale sono state svolte indagini di tipo esplorativo, in situ ed in laboratorio volte a raggiungere il massimo livello di conoscenza auspicato (LC3 – § C8A.1.A.3 – Circolare n. 617/2009). Le risultanze sono le seguenti:
a) Muratura: si tratta di una muratura abbastanza omogenea di
pietra e calce, avente una tessitura irregolare caratterizzata
da conci in pietra semplicemente sbozzati. La muratura del
piano secondo, eseguita durante la sopraelevazione
novecentesca, è invece caratterizzata da corsi orizzontali in
mattoni, al fine di garantire il regolare dei piani di posa
dei corsi di pietra.
Le murature di buona fattura, seppur in epoche differenti, e
con buona “densità” materica possiedono una discreta
resistenza nei confronti delle azioni orizzontali quali il
vento e il sisma, come dimostrato dal valore medio della
resistenza caratteristica a taglio τ0 = 0.147 N/mm2 evidenziato
dalle prove di compressione diagonale eseguite in sito.
Inoltre, alla luce dei risultati di questa prova, anche la
resistenza media caratteristica a compressione della muratura,
2
stimata pari a f m = 7.35 N/mm , risulta buona ed idonea a
sostenere gli attuali carichi verticali.
Esempi di prove a compressione diagonale condotte in situ su maschi murari (Studio
Botta Srl)
b) Le strutture orizzontali corrispondono a due tipologie di
impalcati:
volte in mattoni, presenti al primo orizzontamento
(pavimento piano ammezzato) e al secondo orizzontamento
(pavimento 1°piano); in particolare alcune volte del 2°
orizzontamento hanno luci superiori ai 9 m, risultano
nervate all’estradosso con costolature in muratura e
sono dotate di frenelli in muratura. Questi elementi,
riscontrati in sede di indagine endoscopica, hanno
giustificato la portanza delle volte, soggette a
opportune prove di carico.
Ricerca dei dettagli costruttivi mediante saggi esplorativi (Studio Botta Srl)Particolare estradosso volta consolidata con fibre di carbonio Figura 4a – Tipologie di orizzontamenti rilevati e consolidati
Demolizione degli impalcati risalenti al 1928 e controventatura provvisoria della parete perimetrale Figura 4 b – Tipologie di orizzontamenti rilevati e consolidati
solai in C.A. pieno e in latero-cemento presenti al
terzo orizzontamento (pavimento del 2° piano) e al
quarto orizzontamento (copertura).
c) Gli elementi in c.a. (travi e pilastri), appartenenti alla
sopraelevazione del 1928, presentano un pessimo stato di
conservazione e sono oggetto di demolizione. Lo stato di
degrado presente, peraltro, agevolerà le operazioni di
rimozione delle stesse riducendo sensibilmente le
perturbazioni alle strutture murarie circostanti.
Dal rilievo del quadro fessurativo sono state riscontrare
fessure verticali in corrispondenza delle facciate esterne e
su quelle prospicienti ai cortili interni, ascrivibili ad
assestamenti fondali avvenuti nel corso della sua articolata
vicenda costruttiva. Tale asserzione è confermata dalle
indagini geotecniche ovvero l’interazione terreno-struttura ha
giocato un ruolo importante nei cedimenti granulari.
Rilievo quadro fessurativo
(4) Conoscenza del sottosuolo e delle strutture di fondazione
Dal punto di vista morfologico, l’area è situata all’interno
della porzione terminale della depressione alluvionale deltorrente Letimbro, con deposizione di successioni granulari grossolane e fini; l’assetto è pianeggiante e degrada dolcemente in direzione sud est. Ad ovest e verso est, il limite è rappresentato dai depositi pliocenici delle Argille di Ortovero. A nord vi è il passaggio netto ai rilievi impostati in litotipi cristallini con pendenze molto elevate. I terreni intercettati nell’area in esame fino alla massima profondità investigata (30 m) sono costituiti da depositi alluvionali recenti non terrazzati (quaternario): caratterizzati da sabbie, sabbie limose e sabbie ghiaiose con subordinati livelletti organici. La facies predominante nell’area è quella dei depositi granulari sabbiosi e ghiaiosi. La falda idrica è contenuta nei depositi alluvionali ed è alimentata direttamente dall’alveo del torrente Letimbro con soggiacenza di 1.5-2.0 m dal piano di campagna. Il sito di intervento, ai fini sismici, è inquadrabile come un terreno di tipo C “Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina mediamente consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s” (§3.2.2 NTC08). Infine , quanto alle fondazioni, sono state condotte indagini resistografiche sui pali in legno di ontano: la testa dei pali presenta un deciso stato di degrado, tale da rendere il materiale inconsistente e non idoneo a costituire una fondazione strutturale. Sono state eseguite prove su 15 pali in legno portati alla luce da 6 scavi effettuati sotto i muri dei cortili interni dell’edificio. Per ciascun palo si sono effettuate tre prove penetrometriche, ubicate in prossimità della testa del palo stesso. Mediante un trapano strumentato (penetrometro da legno RESI F-400) è stata misurata la resistenza alla penetrazione di un ago di 3 mm di diametro. Sfruttando la relazione esistente tra la resistenza che il legno oppone alla
penetrazione e la sua densità, la prova ha consentito di ricavare informazioni utili alla qualità del materiale nella sezione indagata. Sezione geologica interpretativa
Indagini eseguite per accertare lo stato del sistema fondale esistente e progetto di consolidamento mediante jet-grouting Strategia di consolidamento strutturale L’intervento di recupero rientra in quello che le attuali NTC08 definiscono “adeguamento sismico” (§ 8.4.1 NTC08), ovvero: “a) sopraelevare la costruzione; b) ampliare la costruzione mediante opere strutturalmente connesse alla costruzione; c) apportare variazioni di classe e/o di destinazione d’uso che comportino incrementi dei carichi globali in fondazione superiori al 10%. resta comunque fermo l’obbligo di procedere alla verifica locale delle singole parti e/o elementi della struttura, anche se interessano porzioni limitate della costruzione; d) effettuare interventi strutturali volti a trasformare la costruzione mediante un insieme sistematico di opere che portino ad un organismo edilizio diverso del precedente”. Occorre precisare che al progetto di consolidamento si
affianca lo studio delle fasi di lavoro, che prevede l’inserimento di strutture provvisorie, quali travi tirante- puntone in acciaio in grado di controventare le pareti garantendone la stabilità in fase transitoria e quindi la verifica della sicurezza (come in figura 4). Gli interventi di consolidamento fanno seguito ad analisi sismiche globali e studio dei meccanismi locali (nel caso degli elementi in muratura) e alcuni di questi sono qui di seguito brevemente descritti. a) Murature I maschi murari saranno consolidati con tecniche diversificate compatibili con il manufatto storico quali ad esempio: il cuci-scuci, l’intonaco armato con reti in fibra di vetro (GFRP) e la disposizione di fasce in fibra di carbonio, scelte di volta in volta in funzione delle caratteristiche morfologiche presenti. In particolare gli architravi fra i maschi murari saranno rinforzati per garantire il comportamento a telaio dell’edificio, che riduce le sollecitazioni sulle strutture murarie e quindi minimizza gli interventi sui maschi murari e in fondazione. b) Strutture orizzontali Il progetto prevede, inoltre, l’introduzione di nuovi solai assialmente rigidi, che avverrà riducendo il più possibile la perturbazione delle murature con innesti puntuali. Le volte, invece, saranno rinforzate mediante fibre di carbonio disposte all’estradosso (come in figura 4) e mediante la realizzazione di nuove costolature rese solidali agli estradossi mediante incollaggio di mattoni pieni con resine epossidiche. c) Fondazioni Le strutture di fondazione rivestono un’estrema importanza per la statica sia globale che locale dell’edificio e il loro rinforzo verrà effettuato mediante tecnica di jet-grouting (come in figura 7) esterno senza arrecare disturbo ai muri.
L’efficacia di questa tecnica è stata indagata mediante un
campo prova (che ha previsto l’impiego di due diametri, DN600
e DN 800) che ha evidenziato:
– la registrazione dei parametri di iniezione evidenziano una
regolarità sia nell’esecuzione sia nella risposta dei terreni;
– i trattamenti presentano una sezione pressoché circolare ed
un diametro sempre maggiore a quello nominale;
– ottima resa del trattamento ed efficiente contatto tra la
colonna e la fondazione esistente;
– le lavorazioni non hanno indotto spostamenti apprezzabili
sulle pre-esistenze.
La scelta progettuale si è quindi orientata sul diametro
maggiore poiché i risultati appaiono omogenei e anche la
disposizione risulta tale e più razionale al di sotto della
fondazione.
Link e Fonti
• //www.sanpaolospa.it/
• Progetto preliminare di variante – Ex Ospedale San Paolo
• Progetto architettonico – Ex Ospedale San Paolo
Scheda del progetto: “Recupero del complesso immobiliare San
Paolo”
Permesso di costruire n. 6462 del 5 febbraio 2015
Data di inizio lavori: 16 novembre 2011
Data di ultimazione dei lavori: 16 novembre 2016 (ci sarà una
proroga: i lavori finiranno a dicembre 2017)
Importo lavori: € 32.299.000,00
Titolare del Permesso di costruire in qualità di proprietaria
dell’edificio:
SAN PAOLO S.P.A. P.I. 01443460090, C.so Italia 27/2 – 17100
Savona Tel./Fax +39 019 8489495, info@sanpaolospa.it
Coordinamento generale: responsabili della gestione, n.
rappresentanza della Committenza (La Società San Paolo
S.p.A.), delle interazioni tra la Committenza stessa ed isoggetti coinvolti nell’iniziativa: Enti pubblici, Professionisti, Impresa Esecutrice • arch. Paolo Di Donato • arch. Martino Beltrame Progetto architettonico definitivo • arch. Ricardo Bofill – Taller de Arquitectura Av. industria, 1408960 / Saint Just Desvern – Barcellona Tel. +34 93 4999910 – Fax +34 93 4999950 • arch. Manuela Briano Piazza Guido Rossa 8/1 – 17100 Savona Tel. +39 019800000 • arch. Giulia Ciamberlano Palazzina ex Omsav box 8 – 17100 Savona Tel. +39 019 850085 Progetto architettonico esecutivo e coordinamento generale delle attività di progettazione esecutiva UNA2 architetti associati Vico delle Mele 6/3 – 16123 Genova Tel. +39 010 2543210 Progetto strutture • ing. Giovanni Botta Botta Progetti s.r.l. – Corso IV Novembre 29 – 12100 Cuneo Tel. +39 0171 634448 – Fax +39 0171 697788 Socio, presidente del consiglio di amministrazione e direttore tecnico di Botta Progetti s.r.l. Nel progetto di recupero dell’Ex Ospedale San Paolo è co- progettista strutturale insieme all’Ing. Donadio nonché Direttore dei Lavori delle opere strutturali. Ha provveduto all’impostazione delle prove condotte nella Fase I ed alla redazione dei disegni esecutivi. • ing. Arturo Donadio SPS s.r.l. – Via Melchiorre Gioia 64 – 20125 Milano Tel. +39 02 6694887 Socio, presidente del consiglio di amministrazione, amministratore delegato, direttore tecnico di S.P.S. – Studio Progetti Strutturali Srl (www.spssrl-mi.it). Nel progetto di recupero dell’Ex Ospedale San Paolo è co-
progettista strutturale insieme all’Ing. Botta. Ha provveduto all’impostazione delle prove condotte nella Fase II, gestendole ed introducendone i risultati nei calcoli strutturali. Ha provveduto al controllo dei disegni esecutivi. Progetto impianti • ing. Giovanni Botta Progetto di restauro delle facciate • prof. arch. Cesare Renzo Romeo PROGETTO&RESTAURO s.c.r.l. C.so Re Umberto, 56 10128 Torino Tel. +39 3388560835 Progetto di restauro atrio, scalone e cappella • arch. Giorgio Mor Via Assarotti 48/6 – 16122 Genova Tel. +39 010 876528 Valutazione impatto acustico • ing. Edoardo Caccia • INGE.TER – C.so Mazzini 15/1 -17100 Savona Tel. +39 0194502483 Progetto acustico • ing. Gabriele Angaramo Via S.Martino 1 S.Albano stura (CN) 12040 Tel. +39 0172 659001 Fax +39 0172 294908 Verifiche idrauliche • ing. Paolo Taramasso Via Don G. Bosco 1/1 – 17100 Savona Tel. +39 019 854966 – Fax +39 019 854782 Accertamenti geognostici e geotecnici • geol. Giuseppe Galliano RES GEOTEC Via Matteotti 2 – 12073 Ceva (CN) Tel. +39 0174 721733 – Fax +39 0174 708658 • geol. Diego Minuto WESTGEO P.zza Leon Pancaldo 1/9 – 17100 Savona Tel. +39 019 813380 – Fax +39 019 813380
Direzione dei Lavori • Direttore dei lavori: arch. Pierluigi Feltri UNA2 architetti associati Vico delle Mele 6/3 – 16123 Genova Tel. +39 010 2543210 • Assistente alla D.L.: arch. Enrico Werndorfer • Direttore dei lavori opere strutturali ed impiantistiche: ing. Giovanni Botta • Direttore dei lavori opere di consolidamento del terreno di fondazione: ing. Germano Guiducci Studio tecnico associato SINTESI – Via Flaminia 300/4 – 47924 Rimini (RN) Tel. +39 0541 478625 Sicurezza • Responsabile dei lavori e Coordinatore per la sicurezza in fase di esecuzione: arch. Enrico Werndorfer C.so Italia 27/2 – 17100 Savona Tel. +39 019 8489495 Fax +39 019 8489495 • Coordinatore per la sicurezza in fase di progettazione: arch. Giulia Ciamberlano Palazzina ex Omsav box 8 – 17100 Savona Tel. +39 019 850085 Impresa esecutrice: • Unieco Società Cooperativa SEDE LEGALE E DIREZIONE Via Meuccio Ruini, 10 42124 Reggio Emilia (RE) Tel. +39 0522 7951 – Fax +39 0522 232277 E-mail: unieco@unieco.it Iscritta al Registro Imprese di RE / Codice Fiscale e Partita IVA: 00301010351 Iscritta all’Albo Società Cooperative n.A107091 R.E.A. di RE n° 4108 – n° MEC/RE 000070 Attestata S.O.A. • Direttore del cantiere: geom. Davide Versi • Preposto alla sicurezza: geom. Davide Versi
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