Sopraelevazione di una residenza sanitaria assistenziale

La struttura si trova nel Comune di Fauglia in provincia di Pisa, il Comune dal punto di vista sismico è classificato zona sismica 3.
La struttura di trova sulla sommità di un piccolo colle ed è formato da 4 corpi di fabbrica, di recente costruzione, realizzati in calcestruzzo armato e isolati tra di loro tramite giunti sismici.
La struttura si sviluppa su due piani su due corpi di fabbrica intervallati da un corpo di fabbrica che si sviluppa su un solo livello in cui si trovano le cucine, gli spogliatoi ed altre zone tecniche, come mostrato in figura n.1.
Attualmente sulla terrazza piana del blocco servizi è presente un impianto fotovoltaico come si vede in figura n.2 e n.3.
Vista la posizione dell’immobile sulla cima di un poggio e la volontà della committenza di preservare il più possibile lo spazio circostante per poterlo dedicare ad attività all’aria aperta da parte dei suoi ospiti, la scelta progettuale per realizzare l’ampliamento della struttura è ricaduto sulla sopraelevazione del blocco servizi.
Per interventi di sopraelevazione le norme tecniche delle costruzioni prevedono la necessità di procedere ad un adeguamento sismico della struttura.
In questo caso va aggiunto che trattandosi di opera rilevante è stata adottata la classe d’uso 3 ed il progetto è stato sottoposto a controllo obbligatorio da parte del Genio Civile.

Da ultimo occorre sottolineare che la posizione della costruzione risulta sulla cima di un poggio e ci ha costretto ad adottare un coefficiente di amplificazione topografica St pari a 1,2.
Il blocco servizi oggetto della sopraelevazione, denominato edificio tipo B, ha una dimensione in pianta di ml.26xml.9 circa.
Strutturalmente l’edifico è stato realizzato con un graticcio di travi di fondazione di sezione rettangolare con altezza pari a cm.70 e larghezza variabile tra i cm.60 ed i cm.120.
L’elevato è realizzato con setti e pilastri. La necessità di un setto in calcestruzzo armato nasce dal fatto che l’edificio su un lato è parzialmente interrato contro-terra.
Il solaio del primo piano invece è realizzato in calcestruzzo armato; un solaio con travetti in calcestruzzo e pignatte che poggiano con un graticcio di travi in spessore.
La scelta progettuale è stata quella di andare ad intervenire sulla costruzione esistente per realizzare la sopraelevazione.
Questo ha reso necessario procedere con una campagna di indagini per approfondire la conoscenza delle strutture dell’edificio e cercare di ottenere il livello di informazioni più alto possibile al fine di rendere le verifiche meno severe.
Questa fase conoscitiva è stata resa più facile grazie a due fattori.
Il primo è stato il periodo in cui è stato realizzato il fabbricato.
Infatti l’edificio è stato realizzato nel 2004 e questo ha reso possibile andare a reperire elaborati tecnici completi sia presso il Genio Civile che presso il Comune, comprensivi di analisi geologica e collaudo con relative prove sui materiali.
Il secondo è stato che siamo riusciti a metterci in contatto con la ditta che aveva realizzato l’intervento e ci hanno fornito tutta la documentazione fotografica dei lavori, (foto n.4 e n.5) da cui è stato possibile verificare che i progetti depositati fossero coerenti con quanto effettivamente realizzato.
In particolare è stato possibile andare a verificare la posizione di quasi tutte le armature di travi e pilatri in calcestruzzo armato.
Questo ha permesso di raggiungere un livello di conoscenza LC3 che ha concesso di utilizzare un fattore di conoscenza FC=1.

Una ulteriore difficoltà dell’intervento era rappresentata dalla necessità da parte della proprietà di limitare al minimo le interferenze con l’operatività dalla struttura e non perdere la funzionalità di alcuni spazi durante i lavori.
Questa necessità ha richiesto uno studio adeguato per progettare un intervento che potesse essere realizzato con lavori solo sulla terrazza del primo piano della costruzione da sopraelevare senza agire in modo consistente sulla porzione sottostante.
La scelta progettuale è quindi ricaduta sul prospettare una sopraelevazione in acciaio, quanto più leggera possibile, con i pilastri ancorati sul parapetto in calcestruzzo della terrazza, ovviamente adeguatamente rinforzato.
La modellazione della struttura così ipotizzata è stata realizzata con il programma agli elementi finiti Iperspace Bim.
La modellazione con il programma di calcolo Iperspace ha permesso di verificare le strutture esistenti in calcestruzzo, modellando, oltre alle geometrie delle sezioni, anche le armature esistenti sia negli elementi trave e pilastro che negli elementi setti; oltre, ovviamente, a permettere la modellazione e la verifica dei nuovi elementi in acciaio.
Poiché la struttura esistente si trova parzialmente interrata su un lato, in fase di modellazione con il programma di calcolo strutturale IperspaceBim è stato possibile andare a modellare anche le spinte del terreno sia statiche che sismiche sui setti in calcestruzzo contro-terra.

La sopraelevazione è stata realizzata in acciaio posizionando n.9 capriate reticolari realizzate con profili angolari a doppia L collegate a pilastri in HEA.
Come sistemi di irrigidimento sono stati realizzate due serie di controventi che, per esigenze architettoniche, sulle facciate sono state realizzate sia a croce di Sant’Andrea che a K. La copertura è stata realizzata con lamiera grecata e getto di completamento in calcestruzzo alleggerito per mantenere i pesi più contenuti possibili.
L’aggetto di gronda è stato realizzato con mensole formate da profili in HEA, il tutto rivestito con cartongesso da esterni per uniformare l’aggetto di gronda agli edifici adiacenti.
Infine sono state demolite sulla struttura sottostante le due scale che permettevano l’accesso alla terrazza del primo piano.
Al loro posto sono stati realizzati due solai in lamiera grecata e soletta in calcestruzzo inghisati al solaio esistente e poggianti su pilastri in acciaio (foto n.14). Il dettaglio costruttivo che ha richiesto maggiore attenzione è stato il collegamento tra i pilastri in acciaio ed i setti in calcestruzzo esistenti che fungevano da parapetto.
Qui è stato necessario andare a consolidare questi elementi con ferri integrativi e getto di calcestruzzo fibrato.