Qual è la funzione della capriata in un tetto in legno

Sistema Feeling Home di Arrital (photo credit Blu Wom Milano)

Cos’è una capriata e a cosa serve?

La capriata è una struttura reticolare costituita da elementi lignei collegati tra loro in modo da garantire stabilità e resistenza ai carichi verticali e orizzontali, molto importante per la realizzazione di tetti a falde in legno.

La sua funzione principale è quella di ripartire il peso della copertura e dei carichi accidentali, come neve e vento, trasferendoli alle strutture di supporto verticali, come i muri perimetrali o i pilastri.

Le capriate sono particolarmente indicate per coperture con ampie luci, in quanto consentono di evitare l’uso di pilastri intermedi, garantendo ambienti interni più spaziosi e versatili.

La loro efficienza strutturale deriva dalla geometria triangolare, che impedisce deformazioni e cedimenti dovuti a sollecitazioni eccentriche o torsionali.

Tipi di capriata

Esistono diverse tipologie di capriata, ognuna adatta a specifiche esigenze strutturali e architettoniche. Le principali sono:
• la capriata semplice, composta da un’asta orizzontale (catena), due elementi inclinati (puntoni) e un elemento verticale centrale (monaco)
• la palladiana, caratterizzata da una configurazione con più elementi diagonali, che garantiscono una maggiore rigidezza e una migliore distribuzione dei carichi
• la capriata Howe utilizza tiranti diagonali in legno o acciaio che convergono verso il centro, migliorando la resistenza alle forze orizzontali
• la Pratt si distingue per l’uso di puntoni inclinati verso l’esterno e tiranti verticali, con un’efficace trasmissione dei carichi
• la capriata Polonceau impiega elementi diagonali incrociati che riducono la lunghezza libera di inflessione dei puntoni, aumentando la stabilità della struttura.

Ogni tipologia viene scelta in base alle dimensioni della copertura, al tipo di carico da sostenere e alle esigenze estetiche dell’edificio.

Struttura della capriata

Una capriata in legno è composta da diversi elementi strutturali, ognuno con una funzione specifica:
• i puntoni sono elementi inclinati che trasmettono i carichi verticali e le spinte orizzontali alle strutture portanti
• la catena è la componente orizzontale che impedisce l’allargamento della base della capriata, contrastando le forze di trazione
• il monaco è l’elemento verticale centrale che migliora la distribuzione dei carichi e contribuisce alla rigidezza della struttura
• le saette sono elementi diagonali che riducono le deformazioni e migliorano la stabilità complessiva
• la staffa è un elemento di connessione che assicura la solidarietà tra i componenti della capriata.

Tutte queste parti lavorano insieme per garantire una struttura stabile e resistente nel tempo, minimizzando le deformazioni elastiche e le oscillazioni indotte dai carichi dinamici.

A cosa serve il monaco nelle capriate?

Il monaco è un fattore chiave nel funzionamento della capriata, poiché contribuisce a migliorare la distribuzione dei carichi e a incrementare la rigidezza della struttura. Posto in posizione centrale tra i due puntoni, permette di ridurre la lunghezza libera di inflessione dei puntoni stessi, limitandone il rischio di instabilità.

La sua funzione principale è quella di equilibrare le forze interne, infatti aiuta a distribuire le tensioni tra puntoni e catena, migliorando l’efficacia del sistema strutturale.

Aumenta la resistenza a flessione dei puntoni, riducendo la loro lunghezza libera e quindi previene fenomeni di instabilità.

Nelle capriate in legno, contribuisce a mantenere costante la geometria della struttura, evitando deformazioni eccessive dovute ai carichi variabili.

In alcuni casi, può essere sostituito o integrato da elementi aggiuntivi come i controventi o le saette, che aumentano ulteriormente la stabilità della struttura.

Come lavora una capriata?

Dal punto di vista statico, la capriata si comporta come un sistema isostatico che distribuisce i carichi in maniera efficiente attraverso i suoi elementi triangolari. I puntoni lavorano prevalentemente a compressione, mentre la catena è sottoposta a trazione. Le saette e il monaco contribuiscono a distribuire le sollecitazioni, evitando concentrazioni di sforzo che potrebbero compromettere la stabilità.

Quando la copertura è sottoposta a carichi verticali (peso proprio, neve, vento), questi vengono trasferiti ai puntoni, che convertono la sollecitazione verticale in una componente orizzontale e una verticale. La componente orizzontale viene assorbita dalla catena, che lavora a trazione, mentre la componente verticale viene trasmessa alle strutture portanti.

Un’analisi strutturale accurata delle capriate prevede la verifica della stabilità agli sforzi normali, il controllo delle tensioni ammissibili nei giunti e la valutazione delle possibili deformazioni nel tempo, tenendo conto anche delle variazioni igrometriche del legno e dei fenomeni di scorrimento viscoso.

Conclusione

La capriata rappresenta un elemento strutturale essenziale per la realizzazione di tetti in legno perchè garantisce stabilità, resistenza e una distribuzione ottimale dei carichi.

Grazie alla sua geometria triangolare, è in grado di supportare coperture di grandi luci senza la necessità di pilastri intermedi. È infatti frequente negli edifici storici, ma può rappresentare la soluzione ideale anche in strutture moderne e spazi a uso collettivo.

La scelta della tipologia di capriata dipende dalle esigenze strutturali e architettoniche, mentre il corretto dimensionamento delle varie parti è cruciale per garantire una costruzione sicura e duratura.