Serbatoi Termoplastici e Prevenzione Rischio Sismico

Pur essendo palese che i serbatoi in plastica NON sono costruzioni nell’accezione più comune del termine (cioè manufatti in cemento e altri materiali da costruzione edile) tuttavia possono essere considerati elementi non strutturali e/o impianti, e come tali ricadono nel campo applicativo della Normativa Tecnica per le Costruzioni quando l’intensità del possibile sisma che investe il luogo dove sono installati può generare pericolo per la sicurezza delle strutture e delle persone.

In tal caso il progettista deve accertare la dimensione del rischio sismico, verificare che ogni componente sia in grado di salvaguardare la vita e sicurezza di uomini e cose, sottoporre al vaglio delle autorità di controllo l’elaborato tecnico e poi curare che la costruzione sia conforme al progetto approvato.

ESENZIONI

La normativa generale prevede delle eccezioni: sono esentati dalla valutazione componenti di poca rilevanza. Le norme attuative regionali ne specificano l’elenco. Per i serbatoi in linea di massima si fissano due limiti concorrenti: volume e altezza.

In Emilia Romagna sono esenti serbatoi inferiori a 3mt e 25mc, in Lombardia inferiori a 3mt e 15mc, Piemonte inferiori a 2mt e 20mc, Toscana inferiori a 2,5mt e 30mc (300 se uso irriguo), Umbria inferiori a 3mt e 30mc, Puglia inferiori a 2,5mt e 15mc.

Questi limiti non sono assoluti, nel senso che se il progetto riguarda un sito di rilevante incidenza per l’incolumità pubblica (es.: normativa “Seveso”) o aree a elevato indice di rischio (1 e 2) allora è comunque sottoposto alle verifiche da NTC.

Anche se può essere discutibile il ricomprendere i serbatoi in plastica nei prodotti strutturali da certificare occorre tener presente che, nel caso di progetti sottoposti a verifica da parte delle autorità pubbliche, esiste un margine di discrezionalità interpretativa da parte tanto del progettista quanto del controllore. Pertanto, se costoro si convincono della necessità e conseguentemente richiedono una dichiarazione di idoneità alla collocazione del serbatoio in una determinata zona sismica, occorre rispondere adeguatamente.

Il come dipende dal modo in cui il progettista approccia la questione. Per grandi linee si possono presentare due casi:

1. il serbatoio è considerato come impianto autonomo, per cui si richiede che la collocazione nel contesto dell’opera sia tale che, in caso di evento sismico, non si determinino pericoli per strutture e/o persone.
   In questo caso occorre calcolare come le forze originate dal sisma agiscono su di esso, e verificare a quali condizioni è assicurato che il posizionamento al suolo rimane inalterato
2. il serbatoio è visto come struttura di cui deve essere dimostrata la resistenza alle sollecitazioni originate dal sisma, date le sue forme costruttive, il contenuto e i materiali impiegati.

In questo ultimo caso, si pongono due possibilità:

• asseverare la conformità del serbatoio ad una norma armonizzata che contempla, tra i parametri progettuali considerati, anche le sollecitazioni da sisma
• dimostrare, con perizia ad hoc, l’effettiva resistenza dell’esemplare alle forze indotte dal sisma in quel luogo

A seconda della tipologia costruttiva, ovviamente nel caso in cui per dimensioni, collocazione e intenzioni del progettista sia necessaria la verifica del serbatoio, questi due casi danno luogo a scenari diversi.

SERBATOI IN ESTRUSIONE

Per il caso sub 1 (questione ancoraggi) la conformazione tipica di questi serbatoio è tale da consentire un ancoraggio a terra senza problemi in quasi tutti i casi. Previo calcolo delle forze agenti, deve essere solo dimensionata la quantità degli ancoraggi standard solitamente forniti dal produttore e la loro modalità di installazione.

Per il caso sub 2 (questione resistenza struttura) occorre tenere presente che la norma generalmente adottata da tutti i costruttori, cioè DVS 2205-2, quantunque rappresenti la “regola d’arte” non è una norma armonizzata europea (EN). Tuttavia la stessa DVS 2205-2, al “supplement 4”, prevede una apposita procedura dimensionale in caso di zona sismica che contempla e richiama esplicitamente 2 norme armonizzate, EN 1998 (calcolo di strutture – silos, cisterne e tubazioni – in zona sismica) e EN 1778 (parametri caratteristici delle strutture termoplastiche saldate).

Pertanto si ritiene possibile rispondere alla richiesta di idoneità sismica presentando la dichiarazione del costruttore che certifica il rispetto della norma DVS 2205, supplement 4 con i parametri tipici del luogo di installazione.
Qualora ciò non fosse possibile, o perché il costruttore non rilascia la suddetta certificazione, o perché essa non viene ritenuta sufficiente dal committente, allora occorre produrre una specifica perizia di verifica

SERBATOI IN STAMPAGGIO ROTAZIONALE

Per il caso sub 1 (questione ancoraggi) si presentano problemi derivati dalla struttura di questi prodotti. Infatti la costruzione monoblocco, insieme alle deformazioni plastiche da carico e temperatura rendono complesso un solido ancoraggio a terra. La risposta alla domanda di resistenza a fenomeni di oscillazione, ribaltamento o traslazione può allora consistere nell’allestimento di vincoli a terra (slegati dal corpo plastico) che per conformazione, dimensione e materiali impediscono i movimenti indesiderati indotti dalle scosse sismiche . Per la determinazione dei vincoli viene redatta apposita perizia di calcolo.

Per il caso sub 2 (questione resistenza struttura) i problemi aumentano. Non esiste una norma, anche non armonizzata, per la loro realizzazione che contempli anche le sollecitazioni da sisma. Perciò in caso di richiesta in questo senso l’unica strada percorribile è specifica perizia di verifica. Questa però presenta, aspetti problematici:

• la realizzazione di questa tipologia di serbatoi avviene in serie, in base a procedure standardizzate, per cui ogni verifica non può che essere successiva alla loro manifattura
• la struttura monoblocco ha uno spessore delle pareti pressoché uniforme, determinabile, in un singolo punto, solo per via sperimentale. La verifica invece deve accertare che in un determinato punto, che può essere alla base, al colmo o, ad esempio, al baricentro, ci sia sufficiente materiale per contrastare la spinta della massa liquida mossa dalla gravità e dal sisma. Il calcolo si presenta così problematico, se non altro perché nei tre diversi punti citati a differenti forze corrisponde una medesima resistenza.

Riepilogando, per un serbatoio in plastica per cui è richiesta l’idoneità a collocazione in zona sismica possono realizzarsi i seguenti casi:

• il serbatoio è o non è inserito in un contesto di progetto di sito (perché sostitutivo di preesistente, perché non collegato a opere edili, perché non richiesto etc.)
• il serbatoio supera o non supera i limiti dimensionali previsti per l’esenzione in quel particolare ambito regionale
• se non esente da verifica, e in estrusione rotazionale, può essere necessaria:
  ◦ certificazione degli ancoraggi >> perizia ancoraggi
  ◦ certificazione della resistenza struttura >> conformità DVS 2205 supplement 4 OPPURE specifica perizia di verifica strutturale
• se non esente da verifica, e in stampaggio rotazionale, può essere necessaria:
  ◦ certificazione degli ancoraggi >> perizia vincoli
  ◦ certificazione della resistenza struttura >> non possibile (salvo approfondimenti).