L'adeguamento sismico dell'ex Ospedale San Paolo a Savona | Ingegneri.info

L’adeguamento sismico dell’ex Ospedale San Paolo a Savona

Dal rilievo del quadro fessurativo alle prove su pali: la cronistoria punto per punto del complesso intervento di recupero di un edificio vincolatoa Savona

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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
Aprile 1847 e Febbraio 1852 Arch. C. Sada Originale
(Figura 1a)
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 la Cappella (stile neoclassico) con pianta a croce greca, i cui bracci 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.
1907-1908 Ufficio tecnico – Comune di Savona Prima sopraelevazione
(Figura 1b)
Incremento dei posti letto (da 173 a 235) e cambio di destinazione d’uso dei porticati in uffici.
I lavori eseguiti hanno provocato squilibri di carattere estetico e statico.
1928-1930 Ing. G. Damonte Seconda sopraelevazione –  Razionalizzazione distribuzione interna
(Figura 1c)
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 le nuove corsie, create grazie alla sopraelevazione.
• l’altezza del primo piano è ridotta da 7 m a 5,20 m (demolizione degli archi e 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.
1940 ad -oggi Varianti successive e stato attuale
(Figura 1d)
Nel tempo e per necessità logistiche si è sopraelevato il corpo centrale, già sede di intervento nel 1905, sostituendo il tetto a falde con una copertura piana e con un lastrico solare.
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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, stimata pari a fm = 7.35 N/mm2, risulta buona ed idonea a sostenere gli attuali carichi verticali.

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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.
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Ricerca dei dettagli costruttivi mediante saggi esplorativi (Studio Botta Srl)

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Particolare estradosso volta consolidata con fibre di carbonio Figura 4a – Tipologie di orizzontamenti rilevati e consolidati

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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.

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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 del torrente 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.

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Sezione geologica interpretativa

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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
• http://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, [email protected]

Coordinamento generale: responsabili della gestione, n. rappresentanza della Committenza (La Società San Paolo S.p.A.), delle interazioni tra la Committenza stessa ed i soggetti 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: [email protected]
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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