Eurocodice 8: sicurezza sismica di silos e serbatoi

Eurocodice 8, la parte 4 è stata quasi completamente riscritta

Nel 2018 ha preso il via un importante lavoro di revisione dell’Eurocodice 8, Parte 4, dedicato alla analisi in zona sismica di silos, serbatoi e impianti industriali. Coordinata all'interno dei mandati europei M/515, l’iniziativa ha coinvolto un gruppo ristretto ma altamente specializzato di esperti provenienti da ambiti complementari: serbatoi, silos, strutture per stoccaggio, torri, ciminiere, tubazioni ed elementi non strutturali.

L’obiettivo principale era ambizioso: rendere l’Eurocodice coerente non solo al suo interno, ma anche rispetto all’intero corpus normativo europeo, dalla Parte 1 alla Parte 9. Si è trattato di un intervento consistente, non di un semplice aggiornamento. Come confermato da un confronto tra la versione precedente e quella nuova, oltre l’80% del contenuto è stato completamente riscritto. Il nuovo testo va quindi considerato come una norma del tutto inedita, pensata per offrire un riferimento tecnico avanzato e al passo con le reali esigenze dell’industria.

Il lavoro si è articolato in una struttura più ordinata e chiara, con una prima parte dedicata ai riferimenti normativi, alla terminologia e alla definizione degli stati limite. Il cuore della revisione ha però riguardato soprattutto silos e serbatoi, che ora trovano una trattazione distinta, approfondita e finalmente adeguata alla loro tipicità.

Per quanto riguarda i silos, si è voluto dare piena dignità a queste strutture spesso trascurate, distinguendole nettamente dai serbatoi. I silos non sono “serbatoi snelli”: contengono materiali granulari o particellari, con comportamenti completamente diversi rispetto ai liquidi. Il nuovo testo li classifica secondo i materiali costruttivi principali (acciaio, calcestruzzo ordinario e precompresso) e secondo la tipologia strutturale (al suolo o sopraelevati). Per questi ultimi, si fa riferimento non solo a torri convenzionali, ma anche a configurazioni più diffuse in ambito industriale, come quelle con tramogge troncoconiche o supporti a piedini.

Anche la sezione sui serbatoi ha subito una profonda riorganizzazione. Oltre alla distinzione per materiale e geometria (cilindrici o rettangolari), viene proposta una classificazione sistematica basata sulla posizione (interrati, al suolo o sopraelevati) e sul tipo di ancoraggio. Si tengono in considerazione sia le configurazioni più comuni nell’industria alimentare e di processo, sia quelle tipiche del settore “oil & gas”, comprese le grandi vasche interrate.

In occasione dell'evento di Pavia, organizzato da Eucentre e ReLUIS, INGENIO ha intervistato in esclusiva Roberto Nascimbene.

Uno dei punti più innovativi della norma riguarda la modellazione sismica, che ora si basa su tre componenti principali. Oltre alla componente impulsiva rigida (che si muove in sincrono con la struttura) e a quella convettiva (lo sloshing), è stata introdotta una componente impulsiva flessibile. Quest’ultima, già teorizzata in studi pionieristici ma mai formalmente normata, descrive il comportamento realistico delle pareti deformabili dei serbatoi, e comporta un processo iterativo per la valutazione delle pressioni dinamiche.

Per quanto concerne i metodi di analisi, viene confermata la validità dell’approccio statico equivalente, basato sulla distribuzione di pressioni impulsive e convettive sulle pareti. Tuttavia, il nuovo Eurocodice prevede ora anche l’uso di analisi non lineari avanzate, in linea con quanto già sviluppato nell’Eurocodice 3. Queste includono le analisi non lineari nel materiale (MNA), quelle non lineari nella geometria (GNA) e l’uso di coefficienti non dimensionali per valutare con maggiore precisione il comportamento dei gusci sottili.

Un altro tema affrontato con rigore è quello degli stati limite. Il testo precedente si focalizzava principalmente sull’instabilità locale delle pareti (buckling), ma la nuova norma amplia l’orizzonte, includendo fenomeni come la stabilità globale, i danni in fondazione, i problemi agli ancoraggi e le perdite di tenuta in corrispondenza delle aperture. Particolarmente significativa è l’introduzione di una sezione dedicata agli elementi non strutturali, come le tubazioni, la cui vulnerabilità sismica può avere conseguenze critiche sugli impianti.

Degna di nota è anche la nuova trattazione dell’interazione terreno-struttura (SSI), elemento fondamentale per strutture come silos e serbatoi. In passato, la normativa presentava diverse incoerenze: da un lato classificava i serbatoi come “rigidi”, dall’altro forniva periodi propri di vibrazione, implicando una deformabilità non trascurabile. Il nuovo approccio risolve queste ambiguità, adottando una metodologia più coerente e realistica.

Una delle correzioni più importanti riguarda il modo in cui vengono combinate le sollecitazioni sismiche. Il vecchio Eurocodice prevedeva la somma dei massimi, un approccio che non tiene conto del fatto che struttura e liquido possono oscillare con frequenze molto diverse. Ora si adotta invece la procedura riconosciuta a livello internazionale: la radice della somma dei quadrati (SRSS), in linea con le raccomandazioni americane AWWA e API e neozelandesi.

Infine, vale la pena sottolineare un fatto spesso ignorato: il nuovo Eurocodice 8, Parte 4, è l’unica norma al mondo a fornire una trattazione completa e integrata – sia statica sia sismica – per silos e serbatoi. Altre normative internazionali (come API 650, AWWA, o quelle neozelandesi e venezuelane) si presentano infatti sotto forma di raccomandazioni, spesso statiche, con appendici sismiche secondarie. L’Eurocodice, invece, rappresenta un vero riferimento strutturale completo, che testimonia l’eccellenza normativa e tecnica del contesto europeo.

Il nuovo testo dell’Eurocodice 8 parte 4 non è solo un passo avanti normativo: è un salto di qualità che riflette decenni di esperienza, osservazioni sul campo (come quelle successive al sisma in Emilia nel 2012), e la volontà di offrire agli ingegneri uno strumento moderno, affidabile e allineato con le migliori pratiche internazionali.

Testo redatto grazie alla videoregistrazione dell'intervento, tramite l'utilizzo dell'IA.