I tiranti e le catene con capochiave sono uno dei metodi di consolidamento più antichi e diffusi negli edifici storici grazie alla loro relativa semplicità di posa, alla versatilità, al basso costo, alla facilità di sostituzione in caso di rottura e all’indubbia efficacia comprovata da secoli di dissesti, terremoti e miglioramenti costanti.

Il loro scopi sono essenzialmente quattro:

• assorbire e contrastare le spinte orizzontali prodotte da archi e volte;
• contenere il fuori piombo o lo spanciamento delle murature;
• ostacolare il ribaltamento delle facciate degli edifici in caso di terremoto;
• ancorare le teste di travi e capriate alla parete, impedendone lo sfilamento in caso di terremoto o fuori piombo delle murature.

Sono invece inefficaci per contrastare il cedimento delle fondazioni e i dissesti conseguenti (lesioni a taglio diagonale).

Tiranti e catene: usi, modelli e materiali

Tutti i modelli di catene storiche presentano grosso modo le medesime caratteristiche fondamentali, con alcune varianti dovute al materiale utilizzato o alle usanze costruttive locali. Ciascuna di esse è formata da due parti: la catena vera e propria e un ancoraggio esterno chiamato capochiave.

Le catene antiche sono quasi sempre in ferro battuto a sezione quadrata, mentre quelle più recenti di fattura industriale hanno sezione circolare. Gli elementi particolarmente lunghi sono formati da due o più pezzi giuntati con perni e/o reggette metalliche.

Il capochiave esterno è invece formato da un semplice paletto inserito in un occhiello praticato a ciascuna estremità della catena. La messa in tiro della catena avveniva con la tecnica a caldo, che prevedeva il riscaldamento di una o entrambe le sue estremità con torce o bracieri in modo da dilatarle, il successivo inserimento del capochiave a diretto contatto con la muratura e infine il suo serraggio con un secondo paletto o cavicchio di metallo: una volta raffreddata la catena tende ad accorciarsi entrando in trazione.

Catena antica a sezione quadrata in più pezzi giuntati

Talvolta il capochiave può subire alcune piccole modifiche: vi sono alcuni capochiave doppi che bloccano contemporaneamente due catene, anche se esistono anche capichiave in pietra o legno: i primi, detti fiube, sono tipici dell’architettura veneziana e consistono in blocchi di Pietra d’Istria a cui vengono ancorate le estremità delle catene sagomate a L; i secondi sono invece visibili negli edifici più poveri (generalmente rurali) delle zone più marginali.

Si tratta di semplici cavicchi in legno che venivano inseriti in un foro appositamente praticato nella trave maestra di un solaio o nella catena di una capriata che, prolungate oltre il filo esterno della muratura, diventavano tiranti efficacissimi.

Il consolidamento delle murature con l’inserimento di catene

I tiranti sono tuttora uno dei metodi più diffusi per il consolidamento e miglioramento sismico degli edifici storici, sia come intervento per risolvere un dissesto localizzato come un arco o una volta non adeguatamente contrastati, sia come presidio generalizzato a tutti i piani.

In questo caso le catene vengono abbinate quasi sempre a un cordolo sommitale in profilati di acciaio o muratura armata. Si tratta di un sistema poco costoso e invasivo, reversibile, facilmente ispezionabile o sostituibile in caso di necessità, di afficacia assolutamente comprovata e rispettoso dei principi del restauro (compatibilità, reversibilità, minimo intervento e riconoscibilità).

Le catene moderne sono concettualmente identiche a quelle tradizionali ma con alcune importanti innovazioni derivanti dall’uso di materiali più resistenti o sistemi di lavorazione di tipo industriale.