TIRANTI e CATENE, presidi antisismici premoderni

Per offrire il mio contributo alla prevenzione del rischio sismico e alla divulgazione delle corrette procedure di consolidamento e restauro strutturale dell’edilizia tradizionale, vorrei proporre una serie di TRE POSTdedicati ai PRESIDI ANTISISMICI PREMODERNI.


Dopo gli speroni e i contrafforti, parliamo ora di TIRANTI E CATENE.

Il 26 maggio 1798 a Siena si verificò una forte scossa di terremoto del VII-VIII grado della scala MCS: si tratta probabilmente del terremoto più rovinoso nella storia della città. Molti edifici del centro storico, e in particolare le case di edilizia minore e gli edifici medievali più volte rimaneggiati nei secoli, subirono gravi danni. Nel centro storico si può quindi osservare una serie completa di presidi antisismici tradizionali: uno dei più diffusi sono i TIRANTI o CATENE.

Foto 1 e 2 – Osservando attentamente gli edifici del centro storico si notano moltissimi tiranti antichi, costituiti da lunghe barre o tondini di ferro battuto con un occhiello ad entrambe le estremità. La penetrazione della catena all’interno del muro è impedita da un robusto ancoraggio detto capochiave, generalmente costituito da un paletto di ferro che veniva inserito nell’occhiello e successivamente bloccato con un secondo paletto più corto o un  cavicchio, come si nota molto bene in questi esempi (freccia blu) o nel mio rilievo di alcune settimane fa. Per risultare efficace, una catena dev’essere leggermente in trazione. A questo scopo anticamente si riscaldavano le estremità della catena con torce o bracieri e subito dopo si infiggeva saldamente il dispositivo di bloccaggio nell’apposito occhiello: raffreddandosi il metallo si sarebbe accorciato, mettendo in trazione il dispositivo. Naturalmente questa pratica ha il grave svantaggio di non consentire la corretta regolazione del tiro della catena.

Foto 3 – Il dispositivo di bloccaggio è necessario solo a un’estremità della catena: in questo caso è presente un solo paletto perché si tratta del primo capochiave inserito nella muratura, con il tirante ancora allentato.

Foto 4 – Secondo la regola d’arte il capochiave andava inclinato con un angolo di circa 45° (in questo esempio di in via Fontebranda 47°) per ripartire gli sforzi di trazione su una superficie muraria più ampia. Questo però non sempre succede e talvolta il capochiave è verticale o con un’inclinazione indufficiente.

Foto 5 – In alcuni esemplari più recenti il paletto ha una sezione trapezoidale lunga e schiacciata per evitarne la flessione per l’eccessiva trazione della catena.

Foto 6 e 7 – Le antiche catene sono spesso ancora efficienti. Tuttavia, in caso di restauro strutturale o miglioramento sismico di un edificio storico occorre verificarne l’affidabilità: un problema ricorrente è infatti costituito dall’eccessiva trazione della catena, spesso dovuta all’aumento del fuori-piombo della facciata. In queste fotografie si notano due catene non più efficienti per eccessiva trazione, come dimostra il capochiave parzialmente conficcato nella muratura, fortemente inflesso e sollevato alle estremità.
Inoltre questi casi non sono eseguiti a regola d’arte, perché nella Foto 6 i due paletti tronco-conici potrebbero facilmente sfilarsi in caso di allentamento della catena; mentre nella Foto 7 (scattata sulla loggia della facciata posteriore del Palazzo Pubblico) il paletto è posto verticalmente.

Foto 8 – Negli edifici storici le catene si trovano generalmente ai piani alti, cioè dove l’effetto delle sollecitazioni sismiche e dei cinematismi di collasso viene amplificato. Vengono poste usualmente: 1) In corrispondenza dei solai (cerchi rossi) per ancorare le travi maestre alle murature, impedendone lo sfilamento (con conseguente crollo dell’intero solaio) e trasformandole in efficaci tiranti/puntoni che rendono solidale l’oscillazione di due pareti opposte; 2) In corrispondenza degli spigoli degli edifici (cerchi gialli) per rendere solidali le pareti non ben ammorsate, impedendo il ribaltamento della facciata e ripartendo  le sollecitazioni sismiche tra tutti i muri portanti.

Foto 9 – Catena in corrispondenza del muro in comune a due edifici adiacenti, con il compito di impedire il ribaltamento della facciata e ripartire le sollecitazioni sismiche anche sul muro perpendicolare alla strada. Il capochiave poggia su entrambe le facciate per massimizzare il suo effetto.

Foto 10 – Catene in corrispondenza dello spigolo di un edificio per rendere solidali due pareti non ammorsate adeguatamente, impedendo il ribaltamento della facciata e ripartendo le sollecitazioni sismiche tra tutti le murature portanti (comportamento scatolare dell’edificio).

Foto 11, 12 e 13 – Catene in corrispondenza dei solai per “impalettare” le teste delle travi maestre alle murature, impedendone lo sfilamento (con conseguente crollo del solaio) e trasformandole in efficaci tiranti/puntoni che sincronizzano l’oscillazione di due pareti opposte.

2 thoughts on “TIRANTI e CATENE, presidi antisismici premoderni

  • November 23, 2018 at 8:24 pm
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    Interessantissimo ilcapochiave.it! 🙂
    Volevo chiederti un chiarimento circa la tecnica di alloggiamento della catena nella muratura: come avviene l’inserimento?
    Inoltre volevo chiederti se le catene sono sempre state inserite a posteriori o se potevano giá essere previste in fase costruttiva come prevenzione.

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    • December 8, 2018 at 11:08 am
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      Ciao Paola allora veniva probabilmente praticato un carotaggio nello spessore murario con un trapano a mano. Infatti, contrariamente a quanto si crede, la catena non attraversa la muratura ad essa parallela per l’intera lunghezza, ma veniva semplicemente accostata ad essa lungo il lato interno, solitamente subito sopra al tavolato dei solai interpiano per essere nascosta dal massetto sotto il pavimento.
      Le catene di archi e volte restavano invece generalmente a vista.
      Il capochiave rimaneva quasi sempre a vista oppure – negli edifici più ricchi – poteva essere inserito in un apposito alloggiamento e nascosto con un rivestimento di mattoni o di pietra. Dal punto di vista statico è però una soluzione meno sicura ed efficiente.
      Anticamente si inseriva il primo paletto (facilmente riconoscibile per l’assenza del contropaletto o cavicchio di serraggio) all’interno dell’occhiello della catena ancora libera, poi la catena veniva fatta passare nei fori dei due fronti da trattenere. A questo punto la catena era scaldata con torce o bracieri, allungandosi. A questo punto si inseriva quindi nell’occhiello il secondo paletto e il cavicchio di fissaggio: raffreddandosi la catena si accorciava entrando in tensione.
      Ancora oggi, che le catene non vengono più tese a caldo ma con tenditori, barre filettate e bulloni, vengono ancora posizionate in questo modo.
      Spero di essere stata chiara: se vuoi maggiori dettagli puoi scrivermi una mail con il modulo di contatto e ti mando un po’ di foto.

      Elena

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