Strutture composte innovative "Sistema HEC", nella sopraelevazione di edificio esistente in c.a., con destinazione alberghiera

Nella memoria viene trattato della sopraelevazione di una struttura esistente in c.a. risalente agli anni 2000 allo stato attuale a livello rustico. La superficie occupata è di circa 3000 mq per piano, con due piani interrati e due fuori terra. Sono previsti in progetto altri quattro piani in sopraelevazione. La destinazione prevista per l’intera struttura è alberghiera e servizi. Al fine di non gravare la struttura di masse eccessive con le relative problematiche a livello statico e sismico è stata utilizzata per la struttura in sopraelevazione una tipologia strutturale innovativa in semi-prefabbricazione proposta dall’autore “SISTEMA HEC” che prevede in sintesi l’utilizzo di pilastri in acciaio e travi tralicciate autoportanti composti acciaio-calcestruzzo. I pilastri a sezione scatolare ad albero (con tronchetti di trave saldati ai pilastri e successivamente collegati con giunti di continuità in opera) con armatura da c.a. in continuità di quelle esistenti in attesa, travi tralicciate composte e solai in lamiera collaborante.

Allo stato il corpo B occupa una superficie di circa 3000 mq, si sviluppa su due livelli fuori terra e due livelli interrati

Le strutture sono al “rustico” e complete, come si vede in figura 1. La struttura in c.a. è composta da pilastri se- zione 180x65/150x55 e travi a spessore 180x40. I solai gettati in opera 32+8 con blocchi di alleggerimento e controsoletta di spessore 5 cm (Htot =45 cm), interasse travetti 60 cm spessore 20 cm. La fondazione e composta da travi 190x50 irrigidite con muri in c.a. collaboranti con i pila- stri. Solo per i pilastri in corrispondenza dell’ingresso al garage sono stati realizzati dei plinti sez. 3,50x3,50x1,20 m con travi di collegamento. L’impalcato tipo, figura 1a, è formato con travi a spessore principali di sez. 180x40cm, pilastri interasse circa 7,10x14,50m e solai in latero- cemento spess. 45 cm. Sono presenti sbalzi di circa 3m sull’intero perimetro

Interventi di progetto

Come sopra riportato è previsto la sopraelevazione dell’edificio esistente con ulteriori 4 piani. I primi due impalcati in sopraelevazione: V-VI Impalcato, avranno una superficie di circa 2900 mq; il VII Impalcato avrà una superficie di circa 2400 mq; l’ VIII Impalcato (ultimo) avrà una superficie di circa 1900 mq, figura 2.

Dal punto di vista strutturale sarà utilizzato per la sopraelevazione un sistema misto acciaio – calcestruzzo denominato SISTEMA HEC. Il Sistema HEC prevede l’uso sia di travi tralicciate che di pilastri scatolari in acciaio abbinati con calcestruzzo strutturale, figura 3. Il solaio in lamiera grecata collaborante Htot=13 cm.

Il Sistema HEC tra i numerosi vantaggi tecnologici ed esecutivi rispetto ad analoghe tecnologie sia con sistema misto, di prefabbricazione in c.a. o gettato in opera in c.a., consente di avere ulte- riori vantaggi tra cui:

• pesi ridotti (masse sismiche inferiori);
• sezione delle travi HEC ridotte a parità di carichi portati;
• pilastri “ad albero” con sezione scatolare, facili da “innestare” sugli esistenti pilastri in c.a. con armatura in attesa, che consentono di modulare la rigidezza in base alle esigenze di cal- colo in quanto ricavati da lamiere di idoneo spessore e assemblati con saldatura. I pilastri so- no irrigiditi all’interno sia per evitare l’imbozzamento e sia per il collegamento alla sezione di calcestruzzo strutturale gettata in opera. Sono inoltre opportunamente tirantati per la spinta del calcestruzzo in fase di getto;
• Al pilastro scatolare sono saldati dei tronchetti di trave HEC da assemblare in opera con la restante parte di trave tramite dei coprigiunti d’ala bullonati.

Ipotesi di progetto e modellazione strutturale

L’intervento di progetto si configura come intervento di Adeguamento Sismico ai sensi della vi- gente normativa di cui al D.M. 17.01.2018 par. 8.4.3 in quanto è previsto la “sopraelevazione” della struttura esistente.

Dal punto di vista di modellazione strutturale per le Travi Tralicciate HEC a sezione composta acciaio-calcestruzzo utilizzate per gli impalcati in sopraelevazione l’analisi strutturale è basata sul principio dell’omogeneizzazione che per le sezioni composte è riassunto al punto 7.6.3 delle Norme.

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La presente relazione è stata presentata in occasione del XXIX Congresso CTA, svoltosi a Milano il 26 e 27 settembre 2024.