Quando si parla di rischio sismico, l’immaginario corre subito a edifici, ponti, scuole, ospedali, mentre, molto più raramente, si pensa a silos e serbatoi, eppure proprio queste strutture, spesso relegate ai margini degli stabilimenti industriali, degli impianti chimici, dei depositi di materie prime o dei terminali energetici, possono diventare elementi critici durante un terremoto.
La nuova Parte 4 dell’Eurocodice 8 nasce precisamente per colmare questa lacuna: definire criteri moderni, coerenti e scientificamente fondati per la progettazione e la verifica sismica di silos e serbatoi, riconoscendone la specificità e l’impatto potenziale sulla sicurezza di persone, impianti e territorio.
Il punto di partenza è la consapevolezza che non si è davanti a un semplice aggiornamento, ma a una vera riscrittura. Il lavoro di revisione della Parte 4 è iniziato nel 2018, all’interno dei mandati europei M/515, coinvolgendo un gruppo ristretto ma altamente specializzato di esperti: professionisti e ricercatori che da anni si occupano di serbatoi, silos, strutture per lo stoccaggio, torri, ciminiere, tubazioni ed elementi non strutturali.
L’obiettivo era ambizioso: rendere l’Eurocodice 8 non solo più chiaro e organico al suo interno, ma anche allineato alle altre parti del corpus normativo europeo, dalla Parte 1 alla Parte 9, così da offrire un insieme di regole coerenti per tutte le tipologie strutturali. Il risultato è che oltre l’80% del testo è stato completamente riscritto: di fatto, una norma nuova, più leggibile e più vicina alle esigenze reali della pratica progettuale.
La struttura del nuovo testo è stata riorganizzata per guidare il progettista in modo più lineare: una prima sezione raccoglie i riferimenti normativi, la terminologia e la definizione degli stati limite, ponendo le basi concettuali; il cuore del documento si concentra però sulla trattazione distinta e approfondita di silos e serbatoi, riconoscendo che si tratta di strutture con comportamenti molto diversi e che non possono più essere gestite con un impianto normativo “derivato” da quello degli edifici o dei semplici contenitori di liquidi.
Uno dei passaggi più interessanti riguarda proprio il modo in cui vengono inquadrati i silos: tradizionalmente considerati quasi come “serbatoi snelli”, nel nuovo Eurocodice 8, i silos conquistano una piena dignità propria. La norma sottolinea che non si tratta di contenitori per liquidi, ma di strutture che ospitano materiali granulari o particellari, con una risposta meccanica radicalmente diversa, sia in condizioni statiche sia durante un sisma. Pressioni, spinta, attrito, fenomeni di blocco e scarico del materiale interno non seguono le stesse logiche dell’acqua o di altri fluidi, e l’azione sismica non può essere semplificata con modelli pensati per i liquidi.
Per questo i silos vengono classificati secondo i principali materiali costruttivi (acciaio, calcestruzzo ordinario, calcestruzzo precompresso) e secondo la tipologia strutturale, con distinzione tra quelli al suolo e quelli sopraelevati: per questi ultimi, il testo non si limita alle torri convenzionali, ma prende in considerazione configurazioni molto diffuse nell’industria, come i silos con tramogge troncoconiche o con supporti a piedini, che introducono ulteriori complessità nel comportamento dinamico.
Anche la sezione dedicata ai serbatoi è stata profondamente ripensata: qui la norma propone una classificazione articolata, che incrocia più dimensioni: materiale e geometria (serbatoi cilindrici o rettangolari), posizione (interrati, al suolo, sopraelevati), tipologia di ancoraggio. Questo consente di coprire in modo sistematico sia le configurazioni tipiche dell’industria alimentare e di processo, sia quelle del settore oil & gas, incluse le grandi vasche interrate per liquidi infiammabili o prodotti chimici; il progettista trova così uno schema ordinato che gli permette di collocare la propria struttura all’interno di una “mappa” normativa precisa, evitando ambiguità e interpretazioni troppo discrezionali.
La vera rivoluzione, però, avviene sul piano della modellazione sismica: nel vecchio impianto, la risposta del liquido all’interno dei serbatoi veniva schematizzata attraverso due componenti principali ovvero quella impulsiva rigida, che si muove in sincrono con la struttura, e quella convettiva, legata al moto di sloshing della superficie libera del liquido. Il nuovo Eurocodice 8 introduce una terza componente che è quella impulsiva flessibile: questa novità recepisce anni di ricerca scientifica che avevano già evidenziato come le pareti dei serbatoi, essendo deformabili, fossero in grado di ospitare modi di vibrare propri, che interagiscono in modo complesso con il moto del liquido. Ora tale aspetto entra formalmente nella norma, con la descrizione di un processo iterativo per la valutazione delle pressioni dinamiche, più aderente al comportamento reale dei gusci sottili.
Il quadro dei metodi di analisi si aggiorna di conseguenza: rimane valido l’approccio statico equivalente, basato sulla distribuzione di pressioni impulsive e convettive sulle pareti dei serbatoi, che rappresenta ancora una soluzione efficace e relativamente semplice per molti casi progettuali. Ma, a fianco di questo, il nuovo testo apre in maniera più esplicita all’utilizzo di analisi non lineari avanzate, in coerenza con quanto già sperimentato nell’Eurocodice 3 per le strutture in acciaio.
Vengono citate le analisi non lineari nel materiale (MNA), quelle non lineari nella geometria (GNA) e l’impiego di coefficienti non dimensionali per descrivere con maggiore precisione il comportamento di pareti sottili soggette a grandi deformazioni. È un passo importante, perché riconosce che in molti impianti strategici non è più sufficiente una descrizione semplificata del problema, ma può essere necessario ricorrere a strumenti di calcolo più sofisticati per cogliere fenomeni come instabilità locali, effetti del secondo ordine, plasticizzazioni diffuse.
Nella versione precedente, poi, il focus era quasi esclusivo sul buckling locale delle pareti: la paura principale era che, sotto azione sismica, le lamiere potessero destabilizzarsi, compromettendo la capacità portante del serbatoio. La nuova norma mantiene ovviamente alta l’attenzione su questo aspetto, ma allarga il campo in modo deciso: entrano in scena la stabilità globale, i possibili danni alle fondazioni, i problemi di ancoraggio e le perdite di tenuta in corrispondenza delle aperture. In questo modo, la sicurezza viene letta s in una prospettiva più ampia ossia garantire la funzionalità dell’impianto, evitare rilasci incontrollati di sostanze pericolose, proteggere l’ambiente e la popolazione anche in condizioni di sisma severo.
Un capitolo di grande rilievo è quello dedicato agli elementi non strutturali, in particolare le tubazioni: la nuova Parte 4 riconosce esplicitamente che la vulnerabilità sismica di condotte, collegamenti, giunti e accessori può avere conseguenze critiche tanto quanto il danneggiamento della struttura principale. Una tubazione che si rompe può innescare fuoriuscite di liquidi infiammabili, dispersioni di sostanze tossiche o fermate improvvise dell’impianto, con impatti economici e ambientali significativi; inserire questi elementi nel quadro della verifica sismica significa perciò abbracciare una visione più impiantistica della sicurezza, e non solo strutturale in senso stretto.
Un altro tassello fondamentale riguarda l’interazione terreno-struttura (SSI, Soil-Structure Interaction): in passato, la normativa presentava una certa ambiguità, con, da un lato, i serbatoi che venivano classificati come strutture rigide, dall’altro essi venivano forniti periodi propri di vibrazione che implicavano una certa deformabilità. Il nuovo approccio cerca di superare queste incoerenze, proponendo una metodologia più coerente e realistica, in cui il comportamento dinamico complessivo scaturisce dalla combinazione delle proprietà del terreno, della fondazione e della struttura: è particolarmente importante per silos e serbatoi, che spesso poggiano su terreni non ideali, magari in aree industriali ricavate con riporti, oppure in zone soggette a liquefazione o cedimenti differenziali.
Ancora, il vecchio Eurocodice prevedeva la somma dei massimi: un’impostazione prudenziale che però non teneva conto del fatto che la struttura e il contenuto (liquido o granulare) possono oscillare con frequenze molto diverse. Combinare semplicemente i massimi rischiava di sovrastimare in modo eccessivo le azioni, portando a progetti iperconservativi e a volte poco competitivi. Il nuovo testo adotta invece la radice della somma dei quadrati (SRSS), metodologia ormai consolidata a livello internazionale e in linea con le raccomandazioni americane AWWA e API, così come con le norme neozelandesi. Il vantaggio è un bilanciamento più realistico tra sicurezza e ottimizzazione: il progettista rimane sul lato sicuro, ma con valori di progetto più aderenti al vero comportamento dinamico del sistema.
Guardando il lato internazionale, il nuovo Eurocodice 8, Parte 4, si distingue per essere l’unica norma al mondo a fornire una trattazione completa e integrata, sia statica sia sismica, per silos e serbatoi: le normative di altri contesti, come API 650, AWWA o quelle neozelandesi e venezuelane, si presentano spesso come raccomandazioni incentrate sulla progettazione statica, con appendici sismiche di carattere accessorio. L’Eurocodice, invece, costruisce un vero e proprio riferimento strutturale organico, nel quale la dimensione sismica è parte costitutiva del progetto, non un’aggiunta successiva. È un segnale forte dell’eccellenza normativa e tecnica europea, che si pone come benchmark anche per altri Paesi.
Il nuovo testo non nasce in laboratorio, avulso dalla realtà, ma è il frutto di decenni di esperienza e di osservazioni sul campo, comprese quelle derivanti da eventi significativi come il sisma dell’Emilia del 2012, che ha colpito duramente distretti industriali con un’elevata concentrazione di silos, serbatoi e impianti di processo. Lì si è visto come danni anche “localizzati” su queste strutture possano avere ricadute notevoli sulla continuità produttiva, sulla logistica e sulla sicurezza globale del territorio.
La nuova Parte 4 dell’Eurocodice 8 è l’occasione per ripensare il ruolo di silos e serbatoi nella progettazione sismica, considerandoli come elementi centrali nella gestione del rischio: per i gestori industriali significa poter contare su un quadro di riferimento chiaro e condiviso, utile per pianificare interventi di adeguamento o miglioramento sismico, per confrontare soluzioni progettuali alternative e per dialogare in modo più consapevole con progettisti, assicurazioni e autorità di controllo.