Nuovo Eurocodice 8, come cambia la capacità deformativa degli elementi in calcestruzzo armato

La seconda generazione dell’Eurocodice 8 introduce novità nella valutazione della capacità deformativa degli elementi in calcestruzzo armato, mantenendo differenti approcci, da quelli empirici ai modelli physics-based. Ma quanto incidono realmente le nuove formulazioni sui risultati? E quali parametri condizionano maggiormente la capacità di rotazione alla corda? A ICC 2026 Francesca Barbagallo ha presentato uno studio di confronto tra prima e seconda generazione dell’Eurocodice, supportato dall’analisi di 49 colonne sottoposte a prove cicliche. I risultati consentono di valutare differenze, accuratezza e complessità dei diversi approcci normativi.

Rotazione alla corda: cosa cambia tra le due generazioni dell’Eurocodice 8

La revisione degli Eurocodici sta introducendo modifiche significative anche nei criteri utilizzati per valutare la capacità deformativa degli elementi strutturali in calcestruzzo armato. Un tema particolarmente rilevante riguarda la rotazione alla corda, parametro fondamentale nelle verifiche sismiche e nella valutazione del comportamento non lineare degli elementi.

A questo argomento è stato dedicato il contributo presentato da Francesca Barbagallo a ICC 2026, sviluppato in collaborazione con il professor Marino. Lo studio mette a confronto le formulazioni previste dall’Eurocodice 8 di prima e seconda generazione, analizzandone le differenze e verificandone la capacità di riprodurre i risultati sperimentali attraverso un database composto da 49 colonne in calcestruzzo armato.

L’obiettivo principale dello studio è stato quello di comprendere quanto le modifiche introdotte nella nuova generazione dell’Eurocodice incidano sulla valutazione della capacità deformativa degli elementi in calcestruzzo armato. Il lavoro è stato quindi articolato in più fasi: innanzitutto è stato effettuato un riordino delle formulazioni previste dalle due generazioni normative; successivamente è stato selezionato un database di colonne da utilizzare per un’analisi parametrica e, infine, i risultati delle formulazioni normative sono stati confrontati con quelli ottenuti sperimentalmente.

Le formulazioni disponibili possono essere ricondotte a tre grandi famiglie: approcci empirici, approcci semiteorici o physics-based e approcci ibridi.

L’Eurocodice di prima generazione prevedeva, nell’ambito dell’approccio empirico, la valutazione della rotazione alla corda ultima e della sua componente plastica. L’approccio semiteorico consentiva invece di determinare la rotazione ultima attraverso il calcolo delle curvature associate alla prima plasticizzazione e alla condizione ultima, oppure mediante la determinazione della rotazione alla corda al limite elastico, θy.

La relazione è stata presentata ad ICC 2026 e gli autori sono Francesca Barbagallo e Edoardo M. Marino.

Dall’approccio empirico al modello physics-based

Accanto a queste possibilità, la prima generazione contemplava anche un approccio ibrido, nel quale una θy ottenuta mediante formulazione semiteorica poteva essere sommata a una componente plastica determinata empiricamente.

La seconda generazione dell’Eurocodice modifica parzialmente questa impostazione. Nell’approccio puramente empirico viene fornita una formulazione per la sola componente plastica della rotazione alla corda, costruita attraverso una serie di coefficienti correttivi applicati a un valore di riferimento θu0. Sebbene la formulazione appaia differente rispetto alla precedente, diversi coefficienti trovano una sostanziale corrispondenza nei fattori già presenti nella prima generazione normativa.

Anche il nuovo Eurocodice mantiene un approccio semiteorico, attraverso il quale vengono definite la rotazione al limite elastico e la componente plastica mediante il calcolo delle rispettive curvature. Rimane inoltre possibile utilizzare un approccio ibrido, sommando una θy ottenuta attraverso una formulazione physics-based alla componente plastica valutata empiricamente.

Il quadro che emerge mostra quindi una continuità concettuale tra le due generazioni, pur in presenza di modifiche nelle formulazioni e nei passaggi di calcolo.

Sostenibilità, AI e infrastrutture: a ICC 2026 il dialogo tra i leader mondiali del calcestruzzo
L'Italian Concrete Conference 2026 ha riunito a Bergamo i presidenti di fib e ACI insieme a CTE e AICAP, dando vita a un confronto internazionale sulle prospettive del calcestruzzo strutturale. Al centro del dibattito sostenibilità, innovazione, digitalizzazione e sviluppo delle competenze. INGENIO era Media Partner dell'evento.
LEGGI L'APPROFONDIMENTO

Un database di 49 colonne per verificare le formulazioni normative

Per verificare concretamente l’effetto delle nuove formulazioni, lo studio ha utilizzato, in collaborazione con l’Università di Napoli Federico II, un insieme di 49 colonne in calcestruzzo armato estratte da un database sperimentale.

Gli elementi considerati erano stati sottoposti a protocolli ciclici, presentavano armature nervate prive di sovrapposizione delle barre e avevano manifestato un comportamento di collasso duttile, con almeno il 20% di degrado della resistenza.

Il campione copre inoltre un intervallo piuttosto ampio di caratteristiche geometriche, meccaniche e costruttive: rapporto di sforzo normale assiale, proprietà meccaniche dei materiali, rapporto di armatura longitudinale, luce di taglio e passo delle staffe. Per questa ragione le colonne sono state considerate rappresentative di una casistica sufficientemente estesa.

Quali parametri influenzano maggiormente la capacità deformativa

Una prima parte dello studio è stata dedicata all’analisi parametrica. Da un sottoinsieme di quattro colonne sono stati fatti variare alcuni parametri allo scopo di individuare quelli maggiormente in grado di modificare la previsione della capacità di rotazione alla corda.

Uno dei risultati più significativi riguarda il rapporto di sforzo normale assiale. All’aumentare di questo parametro la capacità di rotazione alla corda diminuisce sensibilmente. Nel range analizzato, il rapporto tra la capacità massima e quella minima prevista arriva a una variazione del 62%, evidenziando quindi un’influenza particolarmente marcata.

Importante è anche il ruolo della luce di taglio. In questo caso il comportamento è opposto: aumentando la luce di taglio cresce la capacità di rotazione alla corda. Nell’intervallo preso in esame, la variazione tra i valori minimo e massimo della capacità si colloca indicativamente tra il 25 e il 30%.

Più contenuto, ma comunque significativo, è l’effetto del passo delle staffe. Un aumento della distanza tra le staffe determina una riduzione della capacità deformativa; nell’intervallo analizzato la variazione della capacità si è attestata intorno al 15%.

Diverso è invece il comportamento del rapporto di armatura longitudinale, che nell’analisi svolta non ha mostrato un impatto sostanziale sulla capacità di rotazione alla corda.

Eurocodice 8 e risultati sperimentali: quanto sono accurate le previsioni?

Una volta individuata l’influenza dei principali parametri, lo studio ha esteso l’analisi alle 49 colonne del database, confrontando le previsioni normative con i risultati sperimentali disponibili in letteratura.

In questa fase le formulazioni sono state applicate senza considerare i coefficienti di sicurezza, in modo da poter effettuare un confronto diretto tra la previsione teorica e la capacità effettivamente osservata durante le prove.

I risultati mostrano una dispersione non trascurabile, ma distribuita attorno alla bisettrice che rappresenta la perfetta corrispondenza tra previsione e dato sperimentale. Questo indica che, nonostante la variabilità dei singoli risultati, le formulazioni riescono complessivamente a fornire una buona stima della capacità.

In particolare, l’approccio ibrido dell’Eurocodice di seconda generazione mostra una buona capacità predittiva. Nell’analisi illustrata durante la relazione, il range degli errori rispetto ai dati sperimentali risulta compreso tra circa +86% e -72%, mentre l’errore medio viene indicato nell’ordine di pochi punti percentuali, risultando il più contenuto tra gli approcci messi a confronto.

Il confronto diretto tra le due generazioni normative mostra inoltre che le formulazioni della prima generazione tendono, in determinate configurazioni di confronto, a restituire capacità leggermente superiori rispetto alla seconda.

L’approccio semiteorico del nuovo Eurocodice: maggiore complessità di calcolo

Un ulteriore approfondimento ha riguardato l’approccio semiteorico previsto dall’Eurocodice di seconda generazione. Si tratta di una procedura più articolata rispetto all’approccio ibrido perché richiede non soltanto la determinazione della rotazione al limite elastico θy, ma anche quella della componente plastica, per la quale è necessario calcolare la curvatura ultima.

La nuova formulazione richiede di valutare tale curvatura considerando condizioni differenti prima e dopo lo spalling, ossia prima e dopo l’espulsione del copriferro. Per ciascuna configurazione vengono considerate condizioni limite associate sia alla barra di acciaio maggiormente tesa sia al calcestruzzo maggiormente compresso.

Prima dello spalling il riferimento è il calcestruzzo del copriferro, mentre successivamente viene considerato il calcestruzzo confinato del nucleo. Il procedimento conduce quindi alla determinazione di quattro possibili valori di curvatura ultima. La scelta viene effettuata considerando anche il rapporto tra il momento resistente della sezione costituita dal solo nucleo confinato e quello della sezione nominale precedente allo spalling.

Applicando questo procedimento alle colonne sperimentali, anche l’approccio semiteorico mostra una dispersione significativa dei singoli risultati, ma l’errore medio riportato nello studio si attesta intorno al 2,13%.

Particolarmente interessante è il confronto con l’approccio ibrido della stessa seconda generazione. Le differenze sui singoli casi possono raggiungere valori dell’ordine di ±65%, ma mediamente la differenza tra i due metodi risulta trascurabile.

Nuovo Eurocodice 8: formulazioni diverse, risultati mediamente confrontabili

Il lavoro presentato a ICC 2026 evidenzia come il passaggio dalla prima alla seconda generazione dell’Eurocodice 8 non rappresenti semplicemente una sostituzione di formule, ma una riorganizzazione dei diversi livelli di modellazione disponibili per la valutazione della capacità deformativa.

Approcci empirici, ibridi e physics-based continuano a coesistere, offrendo livelli differenti di complessità e approfondimento. Dall’analisi parametrica emerge con chiarezza che il rapporto di sforzo normale assiale e la luce di taglio costituiscono i parametri maggiormente influenti, mentre il passo delle staffe presenta un effetto più contenuto e il rapporto di armatura longitudinale, nel campione analizzato, non produce variazioni sostanziali.

Il confronto sperimentale suggerisce inoltre che le formulazioni della seconda generazione sono in grado di fornire, mediamente, una buona previsione della rotazione alla corda. Un aspetto particolarmente significativo dal punto di vista applicativo riguarda il confronto tra approccio ibrido e semiteorico: nonostante quest’ultimo richieda un procedimento sensibilmente più articolato, le differenze medie tra le previsioni ottenute con i due metodi risultano trascurabili.

Il tema assume quindi un interesse concreto per progettisti e professionisti chiamati ad applicare la nuova generazione degli Eurocodici: comprendere non soltanto come cambiano le formulazioni, ma anche quale sia l’effettivo beneficio ottenuto passando da modelli relativamente semplici a procedure di calcolo più complesse, diventa un elemento centrale per una corretta valutazione della capacità deformativa delle strutture in calcestruzzo armato.

DI SEGUITO L'INTERVENTO INTEGRALE DI FRANCESCA BARBAGALLO.

Il testo è stato elaborato mediante la videoregistrazione dell'intervento, con l'aiuto di strumenti di IA (ChatGpT).

IN SINTESI
-Confronto tra le due generazioni dell’Eurocodice 8: lo studio analizza come cambiano le formulazioni per valutare la capacità di rotazione alla corda degli elementi in calcestruzzo armato.
-Tre differenti approcci di calcolo: sia la prima sia la seconda generazione prevedono metodologie empiriche, ibride e semiteoriche/physics-based, caratterizzate da diversi livelli di complessità.
-I parametri più influenti: dall’analisi parametrica emerge che il rapporto di sforzo normale assiale e la luce di taglio incidono maggiormente sulla capacità deformativa, mentre il passo delle staffe ha un effetto più contenuto.
-Il confronto con 49 colonne sperimentali: le formulazioni normative sono state verificate su un database di elementi in calcestruzzo armato sottoposti a prove cicliche, evidenziando complessivamente una buona capacità di previsione.
-Nuovo Eurocodice 8, maggiore complessità non sempre significa risultati diversi: l’approccio semiteorico di seconda generazione richiede calcoli più articolati, ma mediamente fornisce risultati sostanzialmente confrontabili con quelli dell’approccio ibrido