Tetti degli edifici storici: il patrimonio edilizio italiano è fatto di molti fabbricati di oltre cento anni fa. Molti, anche se non hanno valore storico e monumentale, sono particolarmente belli e rappresentano di fatto opere uniche. Quando bisogna intervenire su questi edifici, bisogna attuare un approccio tecnico, rigoroso e consapevole delle specificità della struttura e delle sue logiche costruttive.
In passato, nell’impiego per l’uso residenziale, le tipologie delle coperture degli edifici storici non monumentali prevedevano principalmente l’impiego del legno e solo successivamente sono stati accoppiati anche elementi in metallo. Ecco in questo articolo alcune delle tipologie più frequenti, evidenziandone le peculiarità, per arrivare alle possibili verifiche e agli interventi di miglioramento.
Tetti degli edifici storici: tipologie, verifiche e interventi
La tipologia più immediata per una copertura a una falda è la tipologia a puntoni, con sezione di cm 12 × 15 circa e luce pari a 3-4 m, disposti parallelamente secondo la pendenza, distanziati di m 0,75-1,2 in base al peso del manto e sostenuti da correnti solidali a pareti o colonne, questi ultimi ordinariamente lunghi 4-5 m.
Nel tetto a due falde i puntoni si contrastano e si connettono tra loro in sommità mediante incastri e analogamente si collegano alla base grazie alla catena; tipica la presenza di incastri a fessura sommitali e obliqui per le basi; i travicelli sono spesso inferiormente connessi mediante controventi chiodati o incastrastati.
Quando la lunghezza dei puntoni è notevole questa può essere suddivisa mediante colonnelli verticali o saettoni inclinati; anche la catena può essere sostenuta da colonne quando la stessa sostiene la pavimentazione del sottotetto.
Per contenere azioni ribaltanti sulle pareti e anzi a evitare di contribuire alle stesse con comportamento spingente, gli elementi lignei vengono reciprocamente resi solidali mediante grappe metalliche e gattelli in legno; questi accorgimenti sono particolarmente rilevanti in presenza di sismicità della zona di edificazione.
Le capriate lignee possono sostenere coperti di ampiezza considerevole e si caratterizzano per l’accuratezza nel dettaglio delle connessioni, nell’aumento della sezione dei puntoni coerentemente all’aumento dell’azione assiale che li interessa, in accorgimenti utili a sostenere e limitare la lunghezza di inflessione delle catene.
Edifici di maggior pregio offrono aspetti costruttivi caratterizzati da efficacia, accuratezza e gradevole aspetto, tanto da essere valorizzati mantenendoli a vista negli ambienti principali.
La statica grafica consente, in modo semplice, di determinare le sollecitazioni nelle aste di una capriata; ciò rapportando l’entità delle forze esterne e di pertinenza delle aste, alla lunghezza dei lati costituenti i vari triangoli di equilibrio.
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Le capriate composte da legno e metallo sono caratterizzate da una maggiore leggerezza, un minore ingombro e una particolare eleganza.
Le articolate strutture di copertura si prestano a essere analizzate con procedure informatiche, proprio per la possibilità di riconoscerne sia il comportamento globale che il più probabile comportamento locale della singola membratura.
Una volta che sia disponibile un adeguato rilievo geometrico e materico della copertura, è possibile l’inserimento di ogni componente con qualsiasi differenziazione della sezione (anche nello sviluppo della singola asta) e del posizionamento, quest’ultimo compiutamente definito dalle possibilità di disassamento reciproco tra le aste. È anche agevole la variazione delle essenze legnose degli elementi, diffusa o locale, tipica negli interventi di sostituzione effettuati nel tempo.
La variabilità dell’efficacia delle connessioni all’estremità delle aste può essere efficacemente simulata, sia nella condizione media utile per riconoscere il comportamento globale, ma anche nella condizione più gravosa che è opportuno considerare per le verifiche locali di capacità.
L’affidabilità e completezza dei risultati che si possono ottenere è sicuramente agevolata da una rigorosa computazione dei carichi e della loro distribuzione; questo percorso a volte non è coerente con la sintesi di procedimenti speditivi quali quelli illustrati in precedenza, che peraltro mantengono validità sia per le fasi iniziali di impostazione, che per quelle finali di riscontro al calcolo automatizzato.
Tetti e coperture, le fasi della verifica
Un percorso completo di verifica di una copertura dovrebbe comprendere almeno le fasi di rilievo dei seguenti punti:
- posizionamento degli assi delle singole aste;
- sezione di ciascuna asta, eventualmente riconoscendone le variazioni nel suo sviluppo, tale da consentirne a finire una rappresentazione conforme;
- modalità di connessione alle estremità delle aste, riscontrandone l’eventuale danneggiamento e mantenimento dell’efficacia;
- tipo di essenza legnosa presente e di eventuali zone di deterioramento o minore compattezza (per l’azione di parassiti o per infiltrazioni d’acqua); riscontro nel numero e posizionamento eventuale di nodi e fenditure;
- modellazione della struttura rispettosa di tutte le informazioni raccolte precedentemente in termini dimensionali, di vincolo e di stato;
- soluzione del modello con imposizione dei carichi originari e quelli richiesti dalle normative attuali;
- riconoscimento dello stato di sollecitazione e valutazione della compatibilità con le condizioni presenti;
- valutazione di idoneità, con o senza interventi di miglioramento, che richiederanno l’adeguato aggiornamento del modello rappresentante la condizione modificata.
Una possibilità notevole offerta dalla modellazione consiste nel riconoscimento dell’effettiva rigidezza verticale e orizzontale della complessa struttura di copertura, con conseguimento delle informazioni più appropriate per le verifiche sismiche dell’intero fabbricato, che diversamente avrebbero una affidabilità parziale, in quanto pregiudicata dalla conoscenza incompleta di un componente fondamentale al comportamento d’insieme quale il coperto.
Tetti e coperture, gli interventi di miglioramento
Gli interventi di miglioramento alle coperture sono vari e ordinariamente sono agevolmente eseguibili grazie alla leggerezza e lavorabilità del legno. Si può procedere alla ricostruzione con inserti e resine di zone deteriorate, al placcaggio di lamine in fibra o piastre metalliche, all’affiancamento di nuovi elementi lignei o metallici a membrature riconosciute inadeguate. Un intervento ricorrente e poco invasivo consiste nel migliorare la connessione tra elementi lignei con gattelli lignei e/o piastre in metallo.
Gli interventi con piastrine e gattelli, unitamente all’esecuzione di un buon assito, incrementano significativamente la rigidezza nel piano del coperto.
