Разобрать это существительное по составу не стоит ни особого труда, ни больших затрат времени, так как в начальной форме оно имеет окончание НУЛЕВОЕ и основу САНАТОРИЙ (основа одна и та же во всех словоформах, правда, звук Й будет с нами в прятки играть, забираясь в буквы Я (санатория), Ю (санаторию), Е (санаторием), И (в санатории).
Далее сошлюсь на знатока морфемики – автора морфемно-орфографического словаря А. Н. Тихонова. Он считает, что всю основу занимает корень САНАТОРИЙ, а родственные слова САНАТОРНЫЙ, САНАТОРСКИЙ образованы от усечённой основы данного существительного САНАТОР-. Спорить не буду.
Адрес словаря на скриншоте. Пользоваться легко: в поисковую строку страницы впечатываем слово в начальной форме и нажимаем кнопку МОРФЕМИКА.
