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PARCHEGGIO INTERRATO REALIZZATO MEDIANTE SOTTOMURAZIONE DI FABBRICATO ESISTENTE COL METODO DEL MARCIAVANTI VITO CAFARO e ANDRE


Estratto dagli atti del 15° Congresso C.T.E. Bari, 4-5-6 novembre 2004

PARCHEGGIO INTERRATO REALIZZATO MEDIANTE SOTTOMURAZIONE
DI FABBRICATO ESISTENTE COL METODO DEL MARCIAVANTI


VITO CAFARO e ANDREA SALA
Studio S.P.S. di Milano


SUMMARY

The project included the building of twoundergrounded floors parking which should have been built under an existent structure. It has been choosen to build with a sequence of new ashlars structures inside trenches using the “marciavanti” technique. A specific projectual attention has been given to the operative sequences study. The building is now under construction.


Figura 1.1
- Planimetria dell’intervento.


Figura 1.2
- Sezione trasversale dell’intervento

1. GENERALITA’

Si tratterà delle opere strutturali necessarie per la costruzione di un parcheggio interrato al disotto di un edificio monopiano esistente tra le vie Lorenteggio e Panizzi a Milano.
Il fabbricato, già adibito a parcheggio, è stato realizzato negli anni ‘60 ed è ubicato in un’area molto densamente edificata.
Si sviluppa su una superficie di circa 2500 mq ed è costituito da due corpi principali di dimensioni in pianta pari a circa 44,5 x 27 m e 26 x 37 m uniti da un corpo di collegamento di dimensioni in pianta pari a circa 33 x 8 m: la quota di estradosso della copertura è pari a ± 0.00 m mentre il piano finito interno era posto a quota - 4.30 m rispetto alle strade circostanti.
Il tema progettuale proposto prevedeva la realizzazione di due ulteriori piani interrati da adibire a box privati al disotto dell’esistente che, per motivi legati alla particolare posizione a ridosso di numerosi edifici residenziali ed all’economia dell’intervento, doveva essere conservato.
Inoltre, la quota del primo solaio interrato non coincideva con la quota del piano finito dell’esistente.

2. ANALISI PRELIMINARI

La struttura del fabbricato esistente è costituita da telai in c.a. a due luci pari a 18.5 + 5.5 m posti ad interasse di 7.2 m che sostengono la copertura realizzata mediante travi secondarie in c.a. e solette in latero-cemento.
Sopra al solaio, oltre ad un manto di impermeabilizzazione, era presente uno strato di terreno di spessore pari a circa 40 cm.
Al contorno sono presenti muri controterra in c.a. di altezza variabile da 3.0 a 4.0 m, a mensolalungo alcuni lati dell’edificio ed integrati ai pilastri dei telai principali lungo altri.


Figura 2.1
- Stato di fatto lato muro controterra.


Figura 2.2
- Stato di fatto lato cavedio.


Figura 2.3
- Stato di fatto lato zona pilastri principali.

Le fondazioni erano a plinto isolato per i pilastri dei telai ed a cordolo sottomuro continuo per i muri controterra, con allargamenti in corrispondenza dei pilastri.
Non essendo disponibili i progetti originali dell’opera, è stata condotta una campagna di indagini volta a determinarne la consistenza.
Sono quindi stati indagati gli elementi strutturali principali, in particolar modo i telai in c.a., ricavandone le carpenterie, l’andamento delle armature e le caratteristiche dei materiali, il tutto anche facendo riferimento alle normative di settore vigenti all’epoca della costruzione.
Sono stati quindi condotti studi e calcolazioni per determinare gli schemi statici impiegati in origine e verificare il livello di sollecitazione delle strutture che si sono comunque rivelate ben dimensionate ed in ottimo stato di conservazione.
Contemporaneamente è stata esperita una completa campagna geognostica che ha fornito le caratteristiche del terreno: in particolare la soggiacenza della falda si rivelava di poco maggiore rispetto alla quota di massimo scavo prevista.


Figura 2.4
- Rilievo armatura alla base di un pilastro principale.


Figura 2.5
- Rilievo armatura in mezzeria di una trave principale.


Figura 2.6
- Rilievo di un plinto di fondazione.

Ciò ha richiesto particolari considerazioni nella successiva fase di progettazione, dovendosi prevedere una opportuna oscillazione della falda (AVES di progetto a quota - 8.00 m).
Con il quadro completo dello stato di fatto sono state analizzate le differenti possibilità operative per l’esecuzione dello scavo e delle nuove strutture.
In considerazione degli spazi operativi ridotti, particolarmente in altezza, non era possibile l’esecuzione di diaframmi in c.a. che costituiscono forse la soluzione più naturale in casi analoghi.
Sono state scartate anche opere di sostegno costituite da berlinesi tirantate, sia per motivazioni operative in parte analoghe alle precedenti, sia per motivi di ordine economico.
La scelta è dunque caduta sullo scavo armato eseguito con la tecnica del marciavanti.
Tale tecnica, seppure più lenta delle altre citate, era perfettamente applicabile al caso in questione e inoltre consentiva di risolvere più facilmente ed efficacemente alcuni problemi legati alla impermeabilizzazione ed alla monoliticità della struttura nella sua configurazione finale.

3. IL PROGETTO

Le nuove strutture, costituite da muri controterra di perimetro, pilastri e setti verticali interni, solette con travi lievemente ribassate e platea di fondazione, sono state previste tutte in c.a. gettato in opera.
La modalità esecutiva prescelta consiste nell’eseguire scavi di dimensioni ridotte armati a partire dall’alto verso il basso, ovvero man mano che lo scavo procede.
La nuova costruzione sarebbe stata quindi realizzata a partire dall’alto verso il basso e per parti: pertanto il progetto delle nuove opere è stato redatto prendendo in considerazione e verificando tutte le fasi transitorie, con particolare attenzione alle differenti configurazioni che esse assumono lungo il contorno dell’edificio in seguito sia alle diverse tipologie strutturali esistenti che alla eterogeneità dei fabbricati posti a confine.


Figura 3.1
- Concio di muratura e collegamento all’esistente.


Figura 3.2
- Concio di muratura perimetrale realizzata.


Figura 3.3
- Concio di muratura perimetrale in fase di scavo.


Figura 3.4
- Plinto di fondazione esistente sostenuto con scavo armato.

Un ulteriore problema da risolvere era costituito dal fatto che, per motivi di funzionalità distributiva, non era possibile fare coincidere le nuove strutture verticali interne con i pilastri esistenti, dei quali si sarebbero dovuti per ovvii motivi eliminare anche i plinti di fondazione.


Figura 3.5
- Carpenteria del collegamento trave centrale-pilastri principali esistenti.


Figura 3.6
- Armatura del collegamento trave centrale-pilastri principali esistenti.


Figura 3.7
- Collegamento trave centrale-pilastri principali esistenti in fase di realizzazione.

Ciò ha portato alla ideazione di uno specifico sistema di collegamento provvisorio, e quindi definitivo, tra i pilastri esistenti e le nuove travi di sostegno dei medesimi che prevede tra l’altro l’impiego di profilati in acciaio ammorsati al calcestruzzo delle nuove e vecchie strutture, che ha consentito, ad avvenuta realizzazione delle nuove strutture di sostegno, la agevole demolizione dei plinti di fondazione.

Le fasi esecutive previste ed analizzate nel progetto sono così articolate:

Asportazione del terreno sul solaio di copertura per ridurre al minimo i carichi durante le fasi costruttive.
2) Realizzazione per conci successivi all’interno di scavi armati dei muri controterra perimetrali e delle relative fondazioni transitorie.
3) Realizzazione all’interno di singoli pozzi, eseguiti sempre mediante scavi armati, delle nuove strutture verticali interne (pilastri e setti in c.a.) e delle relative fondazioni transitorie.
4) Esecuzione delle strutture dell’impalcato del primo piano interrato a quota -3.30 m con collegamento alle strutture verticali interne ed ai muri controterra perimetrali (anche con funzione di controventamento degli stessi) nonché della realizzazione dei collegamenti tra i pilastri esistenti e le nuove travi di sostegno.
5) Scavo generale fino alla quota di imposta delle fondazioni (-9.55 m) e demolizione dei plinti di fondazione delle strutture esistenti.
6) Realizzazione della platea di fondazione definitiva integrando le fondazioni transitorie già realizzate.
7) Realizzazione dell’impalcato del secondo piano interrato a quota -6.15 m e collegamento della stesso alle strutture verticali interne e di perimetro.

Dunque le strutture di nuova costruzione sono state progettate per soddisfare le verifiche imposte dagli schemi statici derivanti da ogni fase esecutiva.
Allo stesso modo sono state verificate le strutture esistenti che dovevano rimanere in opera.
I calcoli sono stati eseguiti impiegando codici agli elementi finiti mettendo in conto, ove richiesto, gli effetti derivanti dall’interazione terreno-struttura.
In sostanza è stata seguita la trasformazione seguita dall’organismo strutturale, che rimane per scelta progettuale sempre unitario nel suo funzionamento statico, da una configurazione iniziale (esistente) a quella finale (esistente + nuove strutture).


Figura 3.8
- Mesh agli elementi finiti di un telaio esistente
collegato alla nuova struttura controterra.

Le fasi esecutive sono inoltre state studiate in modo da non dovere mai ricorrere ad opere provvisionali di ancoraggio o controventamento per l’assorbimento delle spinte delle terre quali per esempio tiranti provvisori di ancoraggio, essendo l’equilibrio locale e globale sempre garantito di volta in volta dalle armature degli scavi o dalle nuove strutture di piano.

4. L’ESECUZIONE

L’opera è suddivisa in due lotti la cui realizzazione è prevista in fasi successive.
Il primo lotto, costituito dal corpo principale lato Via Panizzi, è in avanzata fase di esecuzione: le strutture sono quasi del tutto terminate.
Per il secondo lotto, che comprende il corpo principale lato Via Lorenteggio ed il corpo di collegamento, è previsto l’inizio dei lavori entro fine anno.
L’esecuzione dei lavori è avanzata in modo regolare senza particolari imprevisti.
Una gradita sorpresa è stata costituita dalla soggiacenza della falda che, durante il periodo dell’edificazione, si è rivelata maggiore di quanto misurato durante la campagna geognostica, consentendo così la realizzazione degli scavi senza l’impiego di pompe.
Solo per una porzione di fabbricato si è riscontrata la presenza di una “lente” di argilla che raccoglieva le acque meteoriche e ne impediva il naturale deflusso creando una piccola falda sospesa. Con una semplice opera di canalizzazione si è ovviato al problema in modo definitivo.
Durante la costruzione sono state in parte modificate le fasi realizzative previste in progetto in modo da ottimizzare le lavorazioni e rendere il processo costruttivo più rapido.
In particolare si è proceduto, come previsto, alla esecuzione di tutte le strutture verticali interne e di perimetro mentre dell’impalcato del primo solaio sono state realizzate solo le travi, sufficienti comunque al sostegno dei pilastri principali dei telai in c.a. esistenti ed al controventamento dei nuovi muri controterra.
A maturazione delle strutture eseguite si è proceduto alla demolizione dei plinti esistenti: da questa fase in avanti le strutture esistenti si integrano totalmente con le nuove.
Quindi, per circa un terzo della superficie del fabbricato è stato eseguito lo scavo fino a quota finale con successiva realizzazione, in sequenza, della platea di fondazione, dell’impalcato del secondo piano interrato e del completamento delle solette del primo piano interrato.
Avendo ulteriormente garantito il contrasto delle murature controterra con il getto dei solai del primo e secondo interrato relativi al primo terzo di fabbricato, si è proceduto allo scavo del secondo terzo di superficie dello stesso ed alla realizzazione della platea di fondazione e degli impalcati con la medesima successione seguita nella fase precedente.
Allo stesso modo si è proceduto per l’ultimo terzo di fabbricato.


Figura 4.1
- Nuova struttura di sostegno.


Figura 4.2 - Demolizione plinto esistente.


Figura 4.3 - Prima fase di scavo.


Figura 4.4
- Seconda fase di scavo.


Figura 4.5 - Terza fase di scavo.

I getti sono stati completati con l’esecuzione delle rampe per l’accesso dei veicoli ai piani interrati.
Durante l’esecuzione di ogni fase di scavo sono state monitorate le strutture esistenti al fine di rilevare l’eventuale insorgere di cedimenti o assestamenti della struttura: questi sono stati di entità trascurabile.
Essendo le strutture gettate in fasi successive, particolare cura è stata posta nella realizzazione delle riprese di getto le cui superfici sono state opportunamente trattate, nonché nella posa delle armature di ripresa.
Per quanto riguarda queste ultime, in alcuni casi si è ricorso alla perforazione del calcestruzzo non appena maturo ed al fissaggio delle armature di ripresa mediante resina epossidica bicomponente.
Tale tecnica è invece stata regolarmente impiegata per realizzare i collegamenti tra le strutture di nuova realizzazione e quelle esistenti.

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Figura 4.6
- Collegamento trave-muratura perimetrale.


Figura 4.7 - Collegamento trave centrale-setti portanti in c.a.

Solo per il sostegno provvisionale dei pilastri secondari (di bordo) dei telai esistenti sono state realizzate dei cavalletti provvisori in carpenteria metallica, smontati dopo il completamento delle nuove strutture sottostanti.


Figura 4.8
- Struttura provvisionale di sostegno.

Le opere strutturali relative al primo lotto sono state ultimate in nove mesi: sono attualmente in fase di realizzazione le opere impiantistiche e di finitura.
In particolare verrà ripristinato il giardino presente sulla copertura dell’edificio prima dei lavori, riportando l’aspetto della costruzione a quello originale.

5. DATI RIASSUNTIVI

Si riportano di seguito i principali dati relativi al progetto:

Committente:
NEW LAND REALTY ITALIA S.r.l.
via Fontana, 25 20100 Milano.

Impresa esecutrice:
FONTANA S.r.l.
via Don Stefano Gelmi, 52 25050 Pian Camuno (BS).

Progettista e DL generale:
Ing. Giuliano Giaggia
Studio S.P.S. S.r.l.
via Melchiorre Gioia, 64 20125 Milano.

DL delle strutture:
Ing. Vito Cafaro Studio S.P.S. S.r.l.
via Melchiorre Gioia, 64 20125 Milano.


Contatti con gli autori:
S.P.S. S.r.l. Via Melchiorre Gioia,
64 20125 Milano
Telefono 02/6694887
Fax 02/6704199
www.spssrl-mi.it
segreteria-tecnica@spssrl-mi.it

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