La capriata è una costruzione antica e particolare. È un elemento strutturale per antonomasia, l'esempio di come una forma semplice possa risolvere i problemi costruttivi in assenza di un'adeguata pilastratura o muratura portante. Introdotta già ai tempi dell’antica Grecia, la presenza di tale elemento architettonico risulta essere fondamentale soprattutto nella realizzazione di un tetto a due pendenze, il quale finirà per avere troppa luce tra gli appoggi e che, di conseguenza, dovrà sopportare un carico piuttosto rilevante.
È proprio in questo caso che entra in gioco la capriata, che in qualità di struttura portante servirà a scaricare a terra i carichi della struttura in modo differente. La capriata è una struttura triangolare utilizzata principalmente per sostenere i tetti degli edifici. Questa struttura distribuisce il peso del tetto in modo uniforme e fornisce una solida base di supporto. La capriata è un elemento architettonico che non scarica il suo peso al suolo, ma sui suoi sostegni. È utilizzata per la costruzione di tetti a falde inclinate.
Cenni Storici e Evoluzione delle Capriate
Le radici delle capriate affondano nella storia antica. Tuttavia, fu nel Rinascimento che le capriate subirono un’evoluzione significativa. Architetti come Leonardo da Vinci e Andrea Palladio introdussero nuove forme e configurazioni, dando vita a capriate più complesse e artistiche.
Con l’avvento dell’era industriale, l’uso delle capriate subì ulteriori trasformazioni. Nel corso del XX secolo, la tecnologia e l’ingegneria moderna hanno portato a ulteriori sviluppi. Oggi, le capriate in legno mantengono la loro importanza nelle costruzioni sia tradizionali che moderne. Con l’accento sempre maggiore sulla sostenibilità e sull’impiego di materiali eco-compatibili, le capriate in legno stanno vivendo una rinascita.
Perché Scegliere il Legno per le Capriate del Tetto
Il legno è da sempre un materiale utilizzato in edilizia, sia per la parte strutturale degli edifici ma soprattutto per costruire un tetto in legno, in quanto è un materiale naturale che racchiude diversi vantaggi. Tra le sue tante caratteristiche è un materiale resistente alle sollecitazioni ed al passare del tempo, con un grande impatto materico e visivo (se lasciato a vista).
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L’uso più comune del legno in edilizia si trova appunto per la realizzazione del tetto, a vista e non, anche in situazioni di strutture in muratura e non solo per costruzioni interamente in legno. Questo tipo di costruzioni sono una soluzione economica ed ecologica in sostituzione ai soliti tetti. Inoltre, il legno lamellare ha un peso relativo molto basso e un'elevata elasticità, importante in zone sismiche o in zone sottoposte a gelide temperature durante gli inverni.
Componenti Fondamentali di una Capriata in Legno
A partire da una capriata semplice sono molti gli elementi che possono partecipare alla sua realizzazione. La capriata lignea ha forma di triangolo, con il lato orizzontale detto catena, con funzione di tirante, che viene appoggiata alle estremità del muro; sulla catena con opportuni intagli vengono incastrati i due lati inclinati del triangolo, detti puntoni. In alcuni casi, alla capriata triangolare semplice, si aggiungono un elemento verticale, detto monaco e due razze inclinate chiamate saette e saettoni.
Gli elementi necessari alla realizzazione di un tetto in legno a due falde sono: travi, travicelli e tavolato, realizzati con legni stagionati, quindi liberi dall’umidità in eccesso, e lavorati in segheria. Analizziamo nel dettaglio i componenti principali:
- Puntoni: Queste componenti non possono mai mancare, poiché sono i due puntoni a determinare l’inclinazione delle falde. Sono travi la cui angolazione dipende dalla pendenza del tetto. Vengono utilizzate sin dall’antichità per via del loro compito, cioè assorbire la componente orizzontale delle forze diagonali trasmesse dall’orditura secondaria. Dovrete porre due puntoni di legno, la cui inclinazione dipenderà dalla pendenza del tetto, solitamente attestata al 30%.
- Catena: L’altro elemento sempre presente è la catena, composta o da una trave in legno orizzontale o, nelle strutture moderne, da un tirante metallico. Alla base sarà posta una trave in posizione orizzontale che prenderà il nome di “catena”.
- Monaco: Costituito da una parte di trave in legno posto in verticale tra i due puntoni dove si trova il colmo del tetto. Al centro, in verticale, verrà posto un altro pezzo di legno denominato “monaco”. Potrete anche usare una staffa di ferro, che viene inchiodata al legno al centro e che passerà attorno alla trave in orizzontale. In questo modo riuscirete ad impedire al monaco di spostarsi sostenendo al contempo la catena.
- Saette e Saettoni: Di solito sono presenti nella capriata palladiana o classica. Sono composti da due travi in legno dotati di inclinazione diversa e opposta rispetto ai puntoni. Nella capriata verranno incastrate anche le cosiddette “saette”, che serviranno a togliere pressione ai puntoni inclinati. Le "saette" sono ulteriori forze contrapposte all’azione di pressoflessione determinata dai carichi del tetto sui puntoni.
Tabella: Componenti Principali della Capriata e Loro Funzione
| Componente | Descrizione | Funzione |
|---|---|---|
| Puntoni | Trave la cui angolazione dipende dalla pendenza del tetto. | Assorbire la componente orizzontale delle forze diagonali trasmesse dall'orditura secondaria e distribuire il peso del tetto. |
| Catena | Trave in legno orizzontale o tirante metallico, posta alla base della capriata. | Funge da tirante, collegando le estremità dei muri portanti e contrastando la spinta orizzontale dei puntoni. |
| Monaco | Parte di trave in legno posta in verticale tra i due puntoni, al colmo del tetto. | Sostiene la catena e impedisce lo spostamento, contribuendo alla stabilità verticale della capriata. |
| Saette | Trave in legno con inclinazione diversa e opposta rispetto ai puntoni, presenti in capriate più complesse. | Togliere pressione ai puntoni inclinati e contrastare l'azione di pressoflessione. |
| Arcarecci | Travi di minore sezione che uniscono le capriate tra loro (es. nel tetto alla Lombarda). | Collegano le capriate e fungono da base per la disposizione dei travicelli. |
| Travicelli | Travi disposte perpendicolarmente sopra gli arcarecci o direttamente sulle capriate. | Supportano il tavolato e il resto della copertura. |
| Tavolato | Strato finale della struttura portante del tetto. | Forma la superficie continua su cui vengono applicati gli strati isolanti e di copertura. |
Costruzione di un tetto in legno
Tipologie Comuni di Capriate in Legno
Esistono diversi tipi di capriate, realizzabili con materiali diversi. In base alla luce della catena e al carico che va ad agire sull’elemento costruttivo, possiamo scegliere la tipologia di capriata da adottare:
- Capriata Semplice: Composta da elementi come catena, puntoni e monaco, tipologia utilizzata in caso di una luce di ridotte dimensioni. La capriata semplice è costituita da tronchi grandi. Solitamente, in particolare nelle strutture antiche, la capriata semplice veniva realizzata in legno, materiale dall’ottima resistenza a trazione, in particolare quello di castagno, grazie ai notevoli vantaggi legati alla durabilità.
- Capriata all’Italiana: Composta da elementi come catena, puntoni monaco e saette, tipologia utilizzata in caso di una luce di elevate dimensioni. La capriata all’italiana appoggia su due muri contrapposti.
- Capriate Classiche o alla Palladiana: È la tipologia di capriata in legno più diffusa. Siamo soliti vederle perlopiù nelle chiese, nelle ville o nei palazzi di maggiore pregio. La capriata alla palladiana resta oggi la tipologia di capriata più diffusa sul mercato.
- Capriate Composte o a Doppia Catena: Composte da due catene sovrapposte e tre monaci, nei pressi del colmo del tetto e del punto di incontro tra la contro-catena e i due puntoni.
- Capriata Mista: Come si può dedurre dalla parola stessa, si tratta di un mix di più materiali.
- Capriata Reticolare: Composta da elementi diagonali e verticali che formano una rete triangolare.
- Capriata con Tiranti: Include elementi metallici per aumentare la resistenza alla trazione, spesso utilizzata in edifici storici ristrutturati.
Capriate in Legno Lamellare e Travi Boomerang
Le travi boomerang sono elementi strutturali curvi, normalmente realizzati in legno lamellare, progettati per avere ampi spazi interni senza l'utilizzo di catene orizzontali. Sono quindi caratterizzate da una curva accentuata che consente di creare tetti e coperture a volta, conferendo all’edificio un aspetto elegante e moderno con linee sinuose e fluide. La forma curva delle travi boomerang permette di superare grandi luci, mantenendo al contempo una struttura leggera e resistente.
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Capriata in legno lamellare Santangeli Legnami progetta e realizza capriate in legno lamellare su misura, quando tale elemento deve essere collocato in un contesto moderno o che deve supportare una luce non ammissibile con l’utilizzo di travi in castagno. Le capriate in legno lamellare sono strutture composte da una trave posta in verticale e usata come elemento fondante di un tetto a falde inclinate.
Principi di Funzionamento e Stabilità Strutturale
La forma triangolare della capriata è intrinsecamente stabile ed impedisce deformazioni. Ogni lato del triangolo lavora per resistere a specifici tipi di sollecitazione (compressione o trazione).
La distribuzione delle forze è cruciale: il peso del tetto (carichi permanenti e accidentali come neve o vento) viene distribuito dai puntoni verso i muri portanti. La capriata all’italiana appoggia su due muri contrapposti. Un altro fattore importante riguarda gli assi dei puntoni e della catena. In entrambe le soluzioni dobbiamo tener conto della luce della catena e del carico che va ad agire sull’elemento costruttivo.
La Costruzione di una Capriata: Dalla Progettazione alla Posa
L’articolo chiarisce come si costruisce una capriata. Per realizzare un tetto in legno a due falde, quindi a falde inclinate, bisognerà realizzare una struttura portante in legno a capriata con orditura in legno. Per realizzare la capriata si dovranno incastrare tra loro i vari elementi portanti alla perfezione.
Le varie scanalature dovranno essere conteggiate secondo metodi matematici prima di iniziare la lavorazione, ed è per questo motivo che il calcolo dovrà essere eseguito da tecnici professionisti per evitare di incorrere in errori che potrebbero comportare anche il crollo del tetto. Nel calcolo andranno conteggiati attentamente i pesi, i nodi e gli appoggi.
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Infine, dovrete prevedere la presenza di due muri portanti sui quali la capriata dovrà essere appoggiata, muri che logicamente si troveranno alle due estremità opposte.
Per la costruzione è possibile utilizzare anche delle travi più strette, dette “arcarecci”. È stata persa con il passare del tempo la cognizione storica del tetto a capriate, ma quello che più comunemente è in uso si chiama tetto alla Lombarda, dove le capriate vengono unite fra di loro da travi di minore sezione dette "arcarecci". Sopra gli arcarecci vengono disposti ed inchiodati perpendicolarmente i travicelli (Comunemente della sezione di cm 8×8).
Sopra alle capriate vengono disposti i travicelli e a conclusione il tavolato.
Una volta ottenuta la capriata sarà necessario ultimare la costruzione del tetto utilizzando del massetto armato, dopodiché si dovrà proseguire con del coibente termico e con una guaina bituminosa ardesiata. Il tutto andrà completato con uno strato di tegole e coppi.
Protezione e Varianti Costruttive
Il legno in quanto materiale naturale resiste nel tempo se mantiene inalterate condizioni ottimali di conservazione, per far sì che questo avvenga tutta la struttura deve essere protetta superiormente da infiltrazioni, umidità e altri possibili danni.
La capriata in legno presenta poi diverse varianti se integrata con elementi in acciaio. Si può prevedere una trave di colmo sulla quale poggiano le travi in legno, con l’altro appoggio sul perimetro del muro, così facendo si può eliminare la presenza della catena.
La scelta della tipologia costruttiva da adottare va però valutata in relazione alle dimensioni dello spazio da coprire.