Expertul pentru acoperiș (acoperiș automat)

Acest articol explică cum construiește expertul pentru acoperiș (acoperiș automat) din StatiCAD, într-un singur pas, un acoperiș complet din lemn, din oțel sau din oțel ușor, în patru ape, în două ape sau mixt, pornind de la un poligon de acoperiș. Pentru adăugarea individuală a fermelor și a panelor, consultați articolele Expertul pentru ferme de acoperiș și Pane automate între ferme.

Figura 1 – Acoperiș în patru ape construit pe o clădire din beton armat cu trei etaje (previzualizare 3D)

1. Despre acest articol

Pornind de la un poligon de acoperiș și de la pantele laturilor, expertul construiește geometria unui acoperiș în patru ape, în două ape sau mixt și adaugă într-un singur pas, în modelul de analiză, întreaga structură din lemn: căpriori, pane, grinda de coamă, căpriori de muchie și de dolie, căpriori de fronton, montanți, contrafișe și pazie. Încărcarea din învelitoare se aplică ca încărcare liniară pe căpriori sau un planșeu poligonal este discretizat pe suprafața acoperișului. În acoperiș se pot decupa goluri pentru turnuri, puțuri sau coșuri (Secțiunea 10); un macro egalează cotele superioare ale pereților desenați pe laturile golului cu grinzile de bordare (Secțiunea 11).

info

În ce ediții? Expertul pentru acoperiș poate fi folosit în toate edițiile StatiCAD (ca și expertul pentru ferme și cel pentru pane). Opțiunea de acoperiș din oțel (Secțiunea 5.1) există în StatiCAD Ultimate și Hybrid, iar opțiunea de acoperiș din oțel ușor numai în StatiCAD Ultimate.

Exemplele folosesc o clădire din beton armat cu trei etaje, de 20 × 10 m: axele grinzilor de la ultimul etaj sunt luate ca poligon al acoperișului și se construiește un acoperiș în patru ape cu panta de 33%.

2. Cum funcționează?

2.1. Geometria acoperișului

Poligonul acoperișului este linia de rezemare: axa peretelui sau a grinzii pe care reazemă picioarele căpriorilor. Fiecărei laturi i se dă o pantă (în procente); la o latură marcată ca fronton, suprafața acoperișului este verticală (peretele de fronton al unui acoperiș în două ape). Expertul decalează laturile spre exterior cu valoarea ieșirii streașinii, obținând linia streașinii, și construiește acoperișul cu metoda scheletului drept ponderat (weighted straight skeleton): suprafața corespunzătoare fiecărei laturi urcă cu panta proprie, iar liniile în care se întâlnesc suprafețele devin coama (orizontală), muchiile (colțuri convexe) și doliile (colțuri concave). Metoda dă acoperișul corect și pentru planurile nedreptunghiulare (L, T, U și poligoane cu laturi oblice); pantele diferite ale laturilor și frontoanele pot fi combinate.

Ieșirea streașinii este o dimensiune orizontală și se aplică laturilor cu panta implicită; la laturile cu altă pantă, ieșirea se ajustează astfel încât streașina să rămână la aceeași cotă pe toți versanții (linie continuă a jgheabului). Laturile cu fronton se prelungesc suplimentar cu „streașina la fronton”; coama și panele ies dincolo de peretele de fronton, iar capetele lor sunt legate de căpriorul de fronton.

2.2. Elementele

Element	Amplasare	Legătură
Căprior	Pe fiecare versant, perpendicular pe streașină, la distanța dată, simetric față de mijlocul versantului. Lângă muchii și dolii se scurtează (căpriori scurți).	Se împarte la linia de rezemare și la intersecțiile cu panele (grindă continuă). Articulat la capătul de la coamă/muchie/dolie. Capătul de la streașină este în consolă.
Pană	Curbe de nivel: la aceleași cote pe toți versanții, formând un inel care se închide la muchii și dolii. Pana foarte apropiată de vârful versantului este omisă (grinda de coamă este suficientă).	În planul axelor căpriorilor (centric). Capete articulate. Se împarte în punctele montanților și ale contrafișelor.
Coamă / muchie / dolie	Liniile scheletului. Bucățile coliniare formează un singur element.	Se împart la linia de rezemare, la capetele panelor și în punctele montanților.
Căprior de fronton	De-a lungul liniei exterioare a streașinii de la fronton.	Cu secțiunea căpriorului.
Montant	Sub pane și sub coamă; capătul inferior la cota superioară a etajului (Secțiunea 6).	Articulat jos, continuu sus; tipul StatiCAD „Montant de fermă” (nu primește reazem automat).
Contrafișă	De la fiecare montant spre ambele părți, de-a lungul panei/coamei pe care o susține; la unghiul dat față de montant.	Articulată la ambele capete (numai efort axial). Dacă nu încape pe montant, se scurtează sub același unghi.
Pazie	De-a lungul liniei streașinii, leagă capetele căpriorilor.	Continuă.
Cosoroabă	De-a lungul liniei de rezemare (opțională, implicit dezactivată).	Coincide cu grinda din beton armat, dacă pe linia de rezemare există una.
Grindă de bordare a golului	De-a lungul laturii unui gol în acoperiș, în planul acoperișului (Secțiunea 10).	Se împarte la capetele elementelor tăiate, care sunt prinse articulat de ea. La un gol aflat în interiorul unui singur versant este prinsă articulat de căpriorii de bordare; la celelalte goluri colțurile ei sunt rigide.
Căprior de bordare	De ambele părți ale unui gol aflat în interiorul unui singur versant, pe toată lungimea, în direcția pantei (Secțiunea 10.3).	Ca un căprior, cu secțiunea grinzii de bordare.
Stâlp din lemn (acoperiș independent)	Sub fiecare nod de căprior, de muchie/dolie și de fronton de pe linia de rezemare, de la baza etajului (Secțiunea 4.3).	Tipul Stâlp/montant din lemn: baza primește reazem automat, partea superioară este continuă.

2.3. Legătura cu modelul de analiză

În modelul cu elemente finite, două elemente nu se leagă dacă capătul unuia nu se află pe celălalt. De aceea expertul creează explicit toate punctele de legătură:

• Alinierea laturilor: în modelul cu elemente finite, linia nodurilor unei grinzi de margine se află pe axa ei definită, nu în centrul grinzii (în exemplu, la 12,5 cm spre exterior față de centru). Când opțiunea „Aliniază laturile pe liniile FEM ale grinzilor” este activă (implicit), laturile poligonului sunt mutate pe linia nodurilor unei grinzi paralele aflate la cel mult 30 cm; astfel, picioarele căpriorilor și capetele muchiilor se leagă de grindă.
• Împărțirea: căpriorii se împart la intersecțiile cu panele, panele și coama la capetele montanților și ale contrafișelor, muchiile și doliile la capetele panelor.
• Unirea: capetele aflate la mai puțin de 6 cm unul de altul sunt unite (pentru ca grinzile deplasate în limita toleranței de nod de 5 cm a programului să nu rateze legătura).
• Amprenta stâlpului: programul leagă de axa stâlpului, printr-o grindă fictivă, capătul de grindă care cade în amprenta în plan a stâlpului. Această legătură se face numai dacă capătul grinzii se află în intervalul de cote al stâlpului; capetele căpriorilor, ale coamei și ale panelor aflate mult deasupra vârfului stâlpului nu se leagă de stâlp. De aceea, căpriorii își păstrează lungimea completă și distanța regulată și pe axele stâlpilor.

3. Deschiderea expertului și poligonul acoperișului

Expertul se deschide din trei locuri: butonul Acoperiș din bara de instrumente din stânga (sub butoanele Fermă și Pană), Desenare › Acoperiș (expertul pentru acoperiș automat)... și Macro-uri › Expertul pentru acoperiș (acoperiș automat).... Acoperișul se construiește la etajul activ; la etajul de fundație expertul nu se deschide.

Poligonul acoperișului se dă în unul dintre următoarele două moduri:

1. Planșeu poligonal selectat: dacă la deschiderea expertului este selectat în plan un planșeu poligonal, colțurile lui devin poligonul acoperișului. Cât timp fereastra este deschisă, se poate folosi și butonul „Preia din planșeul poligonal selectat”. În acest caz, opțiunea de învelitoare trece automat pe „Discretizează planșeul poligonal sursă pe acoperiș”.
2. Desenare în plan: butonul „Desenează în plan” închide fereastra; faceți clic pe rând, în plan, pe colțurile liniei de rezemare (Shift: ortogonal). Clicul pe primul punct sau clicul dreapta închide poligonul (cel puțin 3 puncte), iar expertul se deschide din nou. Punctele intermediare aflate pe aceeași dreaptă sunt unite.

Figura 2 – Expertul pentru acoperiș: în stânga previzualizarea în plan (versanți, elemente, numerele laturilor), în dreapta fila Acoperiș

4. Fila Acoperiș

4.1. Panta și frontoanele

Panta implicită (în procente; alături se afișează unghiul în grade) este panta laturilor noi; „Aplică la toate laturile (elimină frontoanele)” aduce toate laturile la această pantă și elimină frontoanele. Tabelul laturilor arată lungimea, panta și starea de fronton a fiecărei laturi. Celula pantei poate fi editată; valoarea nouă se aplică cu Enter sau la trecerea în altă celulă. Bifarea casetei Fronton sau clicul pe o latură în previzualizare activează/dezactivează frontonul (cel puțin o latură trebuie să rămână înclinată). În previzualizare, numerele laturilor apar în cercuri; laturile cu fronton sunt mov.

Figura 3 – Acoperiș în formă de L: capetele celor două aripi sunt cu fronton, la colțul interior se formează o dolie; previzualizarea 3D se rotește prin tragere cu mouse-ul

4.2. Streașina și nivelul de rezemare

Setare	Descriere
Ieșirea streașinii (orizontală)	Ieșirea capetelor căpriorilor dincolo de linia de rezemare (implicit 50 cm).
Streașina la fronton	Ieșirea coamei și a panelor dincolo de laturile cu fronton (implicit 30 cm).
Nivelul de rezemare	Cota superioară a etajului activ (implicit): acoperișul reazemă la cota planșeului/grinzilor ultimului etaj. Baza etajului activ (etaj de acoperiș): pe un etaj de acoperiș separat, acoperișul reazemă la baza etajului (pe grinzile etajului de dedesubt); la un etaj fără planșee, expertul alege singur această variantă.
Cota suplimentară a liniei de rezemare	Înălțimea picioarelor căpriorilor deasupra nivelului de rezemare (de ex. un parapet de mansardă).
Aliniază laturile pe liniile FEM ale grinzilor (≤ 30 cm)	Secțiunea 2.3.
Material lemn	Materialul tuturor elementelor acoperișului (clasele de lemn din proiect și din bibliotecă).

danger

Etaj de acoperiș separat și analiza modală: În analiza modală cu diafragmă rigidă, de nodul master al diafragmei unui etaj de acoperiș fără planșee nu se leagă niciun nod, de aceea soluția modală poate să nu conveargă. Când acoperișul este analizat împreună cu clădirea, construiți-l pe cota superioară a ultimului etaj (implicit).

4.3. Analiza acoperișului independent

Pentru a analiza acoperișul singur, independent de o clădire (de exemplu într-un proiect gol), bifați Analiza acoperișului independent (fără clădire). Atunci, sub nodurile care în mod normal ar rezema pe grinzi (picioarele căpriorilor din spatele streașinii, colțurile muchiilor și ale doliilor, nodurile panelor și ale coamei de pe liniile de fronton), se pun stâlpi de la baza etajului (Stâlp/montant din lemn la acoperișul din lemn, stâlpi din oțel la acoperișul din oțel, stâlpi din oțel ușor la acoperișul din oțel ușor). Ei sunt creați ca stâlpi, nu ca montanți de fermă, de aceea bazele lor primesc reazeme automate. Secțiunea stâlpului se dă cu „Stâlp b × h” (lemn, implicit 12 × 12 cm) sau cu un profil de stâlp (oțel, oțel ușor).

Montanții de sub pane și de sub coamă coboară și ei până la baza etajului și devin stâlpi din lemn; la bifarea opțiunii, amplasarea montanților trece pe „Distanțe egale”. Acoperișul reazemă la cota superioară a etajului activ; nivelul de rezemare și alinierea pe grinzi nu se folosesc (apar în gri).

Figura 4 – Analiza acoperișului independent: stâlpi din lemn de la baza etajului sub picioarele căpriorilor, montanți care coboară până la baza etajului; în dreapta, opțiunea din fila Acoperiș

info

Numărul de stâlpi și analiza: Sub fiecare picior de căprior se pune câte un stâlp, de aceea distanța dintre stâlpi este egală cu distanța dintre căpriori (80 de stâlpi în exemplul de 12 × 8 m). Într-un proiect gol, analiza acoperișurilor în patru ape de 10 × 6 m și 45 × 24 m s-a încheiat fără avertismente privind elemente în aer sau matrice singulară; bazele stâlpilor au primit reazeme încastrate.

5. Fila Elemente

În această filă se introduc distanța și secțiunea căpriorilor; panele (activ/inactiv, distanța orizontală la panta implicită, secțiunea), grinda de coamă, căpriorii de muchie/dolie, căpriorul de fronton, pazia și cosoroaba se activează sau se dezactivează separat, iar secțiunile lor (b × h, cm) se introduc individual. Secțiuni implicite: căprior 5 × 10 (distanța 50 cm), pană 10 × 12, coamă 12 × 16, muchie/dolie 10 × 16, montant 10 × 10, contrafișă 8 × 10, pazie 3 × 15.

Cotele panelor se obțin prin împărțirea în părți egale a înălțimii celui mai înalt punct al acoperișului: distanța este distanța orizontală la panta implicită (de ex. 200 cm × 33% → un pas de cotă de cel mult 66 cm). Rândul de rezumat arată pasul de cotă real.

Figura 5 – Filele Elemente, Montanți și Încărcare / învelitoare

5.1. Acoperișuri din oțel și din oțel ușor

Când în fila Acoperiș Tipul materialului este setat pe Oțel sau Oțel ușor (oțel: Ultimate și Hybrid; oțel ușor: numai Ultimate), casetele b × h din filele Elemente, Montanți și Goluri sunt înlocuite, pentru fiecare grup de elemente, de o familie de profile și un profil; secțiunea stâlpilor acoperișului independent devine și ea un profil. Lista materialelor conține clase de oțel (implicit S235). La schimbarea tipului, materialul, profilele și dispunerea (distanța dintre căpriori și dintre pane, montanții, contrafișele) revin la valorile implicite ale tipului; panta, poligonul, streașina, golurile și setările de încărcare se păstrează.

Tip	Dispunere	Profile implicite
Oțel	Căpriorii principali sunt distribuiți uniform pe fiecare versant, la cel mult 400 cm; panele (150 cm în plan) se află deasupra căpriorilor; panele, coama și pazia reazemă deasupra căpriorilor cu o excentricitate a axei (decalaj, Secțiunea 5.2). Panele, coama și pazia sunt împărțite în deschideri la fiecare căprior principal și la linia de rezemare (Lb = deschiderea; continue în FEM). Montanții și contrafișele sunt dezactivate; încărcarea din învelitoare se aplică panelor (Secțiunea 7).	Căprior IPE 200, pană IPE 120, coamă IPE 160, muchie/dolie IPE 200, pazie UPN 120, cosoroabă IPE 160, montant HE 100 A, contrafișă IPE 100, stâlp HE 160 A
Oțel ușor	Corespondentul dispunerii din lemn: căpriori C/Σ la 60 cm, pane sub căpriori, montanți și contrafișe activate; încărcarea din învelitoare se aplică căpriorilor. Talpa superioară a căpriorului prinsă cu șuruburi de învelitoare (reținută lateral) este bifată implicit (fără flambaj lateral cu torsiune la moment pozitiv); debifați-o dacă învelitoarea nu este prinsă cu șuruburi.	Căprior, pană, coamă, cosoroabă CC C150x80x20x2; muchie/dolie CC C200x80x16x2; pazie, montant, contrafișă CC C100x60x18x2; stâlp CC C150x80x21x2,5

Figura 5a – Acoperiș din oțel (acoperiș în patru ape de 12 × 8 m, 30%): căpriori principali la distanțe egale, pane la 150 cm; profile pe grupuri

Figura 5b – Acoperiș din oțel ușor: căpriori C la 60 cm, talpa superioară a căpriorilor prinsă cu șuruburi de învelitoare

Dacă pe rândul grinzii de bordare se alege „(căprior)”, grinda de bordare primește profilul căpriorului. Rândul de rezumat arată greutatea totală (kg). Elementele din oțel trec prin verificarea elementelor din oțel, iar cele din oțel ușor prin verificarea elementelor din oțel ușor; evidențierea și numărarea elementelor insuficiente (Secțiunea 9.3) funcționează pentru ambele tipuri.

danger

Coama unui acoperiș din oțel în două ape: La un acoperiș din oțel în două ape fără montanți, grinda de coamă este o grindă portantă între pereții de fronton și perechile de căpriori. Într-un exemplu de 10 × 8 m, coama IPE 160 implicită (și panele UPN 100, dacă sunt alese) este insuficientă; puneți montanți sub o coamă lungă sau folosiți un profil de coamă mai mare. Un acoperiș în patru ape de 12 × 8 m cu profilele implicite nu are elemente insuficiente (raportul maxim 0,32, la căpriorul IPE 200; 0,28 la pane).

5.2. Excentricitatea axei (decalaj)

Opțiunile Excentricitatea axei (decalaj) de la sfârșitul filei Elemente introduc în model excentricitatea panelor, a grinzii de coamă și a paziei față de căpriori. Nodul de element finit rămâne comun cu căpriorul (împărțirea elementelor și legăturile nu se modifică); numai axa elementului este deplasată cu un decalaj (ofset2). Excentricitatea este luată în considerare în analiză când în Setări Generale Proiect este activată opțiunea „Ia în considerare valorile Offset1 și Offset2 în matricea de rigiditate a sistemului” (implicit), iar vederea 3D desenează elementul decalat.

Opțiune	Acoperiș din oțel (implicit activat)	Acoperiș din lemn și din oțel ușor (implicit dezactivat)
Pană	Panele reazemă deasupra căpriorilor: axa la fața superioară a căpriorului + hpană/2	Căpriorii reazemă pe pane: axa panei la fața inferioară a căpriorului − hpană/2
Coamă	Grinda de coamă reazemă deasupra căpriorilor	Căpriorii reazemă pe grinda de coamă (coama dedesubt)
Pazie	Pazia reazemă deasupra capetelor căpriorilor	(fără opțiune: pazia este scândura de la capetele căpriorilor)

Fețele superioară și inferioară ale unui căprior înclinat se află, pe verticală, la h_căprior/(2·cos α) de axa lui; la pane se folosește panta versantului, la coamă și la pazie panta implicită. Exemplu: căprior IPE 200, pană IPE 120, panta 30% → axa panei la 10,44 + 6 = 16,44 cm deasupra nodului; căprior din lemn 5 × 10, pană 10 × 12 → 5,22 + 6 = 11,22 cm dedesubt. Opțiunile se salvează împreună cu proiectul.

Figura 5c – Opțiunile de excentricitate a axei la un acoperiș din oțel (elementele deasupra căpriorilor)

6. Montanți și contrafișe

Montanții se pun sub pane și sub grinda de coamă. Există două moduri de amplasare:

Amplasare	Descriere
Pe liniile grinzilor de rezemare (implicit)	Montantul se pune în punctul în care pana/coama intersectează în plan o grindă de la cota superioară a etajului; capătul lui inferior reazemă pe linia nodurilor grinzii și în analiză se leagă de grindă. Pentru o pană/coamă sub care nu există grindă, în rezumat se afișează un avertisment.
Distanțe egale	Montanții se distribuie uniform, fără a depăși distanța dată. Dacă sub capetele lor inferioare nu există grindă, în analiză rămân în aer (shell-ul planșeului nu primește nod interior); programul avertizează.

Contrafișele se pun de la fiecare montant spre ambele părți ale elementului pe care îl susține, la unghiul dat față de montant (implicit 45°) și cu lungimea orizontală dată (implicit 60 cm). Dacă lungimea verticală nu încape pe montant, contrafișa se scurtează sub același unghi; partea prea apropiată de montantul vecin este omisă.

tip

Deschiderea panelor: Când montanții se pun numai pe liniile grinzilor de rezemare, deschiderea panelor poate ajunge cât distanța dintre grinzi (6,5 m în exemplu). După verificarea elementelor, dacă este necesar, alegeți distanțe egale și adăugați grinzi sub montanți sau măriți secțiunea panelor.

7. Fila Încărcare / învelitoare

Opțiune	Descriere
Ca încărcare liniară pe căpriori	Fiecare căprior primește, pe o lățime egală cu distanța dintre căpriori, încărcarea din învelitoare G (pe suprafața acoperișului, kg/m²) și încărcarea din zăpadă (pe proiecția în plan, kg/m² × cos α) ca încărcări liniare (încărcările suplimentare G și Q ale grinzii, kg/m). Implicit: G = 50, zăpadă = 75 kg/m².
Discretizează planșeul poligonal sursă pe acoperiș	Dacă poligonul acoperișului a fost preluat dintr-un planșeu poligonal, planșeul este așezat pe suprafața acoperișului cu o rețea de triunghiuri, pe baza cotelor de capăt ale grinzilor (la fel ca Macro-uri › Discretizează planșeul poligonal după cotele de capăt ale grinzilor (TIN - învelitoarea acoperișului); vezi Ajustarea automată a cotelor învelitorii acoperișului și ale montanților). Încărcările sunt valorile G/Q proprii ale planșeului; pentru învelitoare folosiți un planșeu subțire și ușor (de ex. OSB). Nodurile aflate sub suprafața acoperișului (capetele inferioare ale montanților, contrafișele, tălpile inferioare ale fermelor, grinzile etajului de sub acoperiș) nu sunt incluse în rețea; numărul lor este raportat în rezumat. Golurile în acoperiș aflate în interiorul planșeului sunt decupate din rețea (Secțiunea 10.2).
Fără încărcare	Elementelor acoperișului nu li se aplică încărcare suplimentară (numai greutatea proprie).

La un acoperiș din oțel, opțiunea „Ca încărcare liniară pe căpriori” încarcă panele: fiecare pană primește încărcările liniare din învelitoare (pe suprafața acoperișului) și din zăpadă (în plan) pe o lățime egală cu distanța dintre pane, grinda de coamă primește fâșia de coamă (câte o jumătate de distanță pe ambii versanți), iar pazia fâșia de streașină (ieșirea streașinii + o jumătate de distanță). Dacă pazia sau grinda de coamă este dezactivată, fâșia respectivă se adaugă la pana cea mai de jos sau la cea mai de sus; la un acoperiș fără pane se încarcă căpriorii principali. În exemplul acoperișului în patru ape de 12 × 8 m, încărcarea totală din învelitoare este de 6299 kg (suprafața acoperișului 122 m² × 50 kg/m² = 6108 kg; diferența provine din jumătatea de distanță de lângă linia de rezemare, care este dată și paziei, în favoarea siguranței).

Grup de selecție: toate elementele sunt puse într-un singur grup de selecție (ROOF-01, ROOF-02 …; prefixul poate fi schimbat); grupul poate fi selectat și șters. Dacă este bifată opțiunea „Șterge și înlocuiește acoperișul anterior”, acoperișul deschis (sau acoperișul anterior de pe același poligon) este șters, iar cel nou este construit sub același nume (Secțiunea 9).

8. Construirea acoperișului și rezultatul

Butonul „Construiește acoperișul” adaugă elementele în model; fereastra cu rezultate arată numele grupului, numărul de grinzi și de montanți, lista elementelor și avertismentele. Înainte și după operație se înregistrează o stare pentru anulare: Anulare elimină acoperișul într-un singur pas.

Figura 6 – Exemplu de acoperiș în patru ape (previzualizare 3D): inelul de pane, coama, muchiile, montanții de pe liniile grinzilor și contrafișele

9. Deschiderea și modificarea unui acoperiș salvat

Poligonul și toate setările fiecărui acoperiș construit de expert sunt salvate în fișierul proiectului (V10.0.7.1 și versiunile ulterioare; .sbd și .sy4). Când proiectul este închis și redeschis, butonul Acoperiș nu deschide un expert gol: setări precum căpriorii, panele și montanții pot fi modificate, iar același acoperiș poate fi reconstruit.

9.1. Deschiderea unui acoperiș salvat

La deschiderea expertului, acoperișul se alege în această ordine:

1. Dacă în plan sau în vizualizarea 3D este selectat un element al acoperișului (căprior, pană, montant…), se deschide acel acoperiș.
2. Dacă pe planșeul poligonal selectat a fost construit un acoperiș, se deschide acel acoperiș.
3. Altfel se deschide ultimul acoperiș construit sau deschis la etajul activ în această sesiune.
4. Altfel se deschide ultimul acoperiș salvat al etajului activ; dacă etajul nu are acoperiș, expertul se deschide gol, pentru un acoperiș nou.

Lista Acoperiș de deasupra previzualizării arată toate acoperișurile salvate ale proiectului (numele grupului și etajul); alegerea altui acoperiș încarcă poligonul și setările acestuia. — Acoperiș nou — golește poligonul (setările rămân), astfel încât să poată fi desenat un acoperiș nou.

Figura 7 – După redeschiderea proiectului, butonul Acoperiș deschide acoperișul salvat CATI-01 cu poligonul și setările lui; butonul devine „Actualizează acoperișul”

9.2. Actualizarea acoperișului

Cu un acoperiș salvat deschis, Actualizează acoperișul șterge toate elementele acoperișului vechi și îl reconstruiește cu noile setări sub același nume de grup (de ex. ROOF-01); o singură comandă Anulare readuce acoperișul anterior. Dacă se debifează „Șterge și înlocuiește acoperișul anterior”, acoperișul vechi rămâne, iar cu noile setări se construiește un al doilea acoperiș (ROOF-02).

danger

Modificări manuale: La fiecare actualizare, acoperișul este regenerat din setările sale. Modificările manuale ale elementelor acoperișului (elemente mutate, șterse sau cu secțiunea modificată) se pierd la actualizare; modificați secțiunile în fila Elemente a expertului.

9.3. Elemente insuficiente

După o analiză, elementele acoperișului deschis care nu satisfac verificarea grinzilor/stâlpilor din lemn în ultima analiză sunt desenate cu roșu în previzualizare (plan și 3D), iar numărul lor este afișat deasupra previzualizării (de ex. „Ultima analiză: 49 / 177 elemente insuficiente”). Liniile roșii sunt pozițiile elementelor existente în model; afișarea se oprește imediat ce se modifică o setare, deoarece elementele își schimbă poziția cu noile setări. Fără analiză, expertul afișează „Rulați analiza pentru afișarea elementelor insuficiente”.

Figura 8 – Căpriorii, panele și căpriorii de muchie insuficienți ai unui acoperiș cu secțiuni slabe, afișați cu roșu după analiză

info

Expertul pentru ferme și expertul pentru pane: Setările expertului pentru ferme și ale expertului pentru pane sunt și ele salvate în fișier. Macro-uri › Editează ferma selectată deschide o fermă salvată cu propriile setări (titlul ferestrei arată numărul de elemente insuficiente din ultima analiză). Dacă expertul pentru pane este deschis cu o pană selectată, el deschide acel grup de pane cu setările lui și cu fermele pe care reazemă bifate; Actualizează panele reconstruiește grupul sub același nume.

tip

Acoperișuri construite cu o versiune anterioară: Acoperișurile construite înainte de V10.0.7.1 nu au setări în fișier; dacă se selectează un element al unui astfel de acoperiș și se deschide expertul, se afișează o notă. Pentru a-l modifica cu expertul, construiți un acoperiș nou și ștergeți grupul vechi.

10. Goluri în acoperiș

Pentru un turn, un puț de lift sau de scară, un coș sau o fereastră de acoperiș, în acoperiș se decupează un gol. Un acoperiș poate avea oricâte goluri. Golurile sunt scrise în înregistrarea acoperișului (Secțiunea 9) și sunt aplicate din nou la fiecare actualizare a acoperișului.

10.1. Desenarea unui gol

Golurile sunt listate în fila Goluri, ultima filă a expertului (O1, O2 …: numărul de colțuri și dimensiunile în plan). Înainte de desenarea unui gol trebuie să fie definit poligonul acoperișului.

1. Apăsați Desenează un gol în plan; fereastra se închide. Faceți clic pe rând, în plan, pe colțurile golului (Shift: ortogonal). Clicul pe primul punct sau clicul dreapta închide poligonul (cel puțin 3 puncte).
2. Expertul se deschide din nou, cu golul adăugat în listă și cu elementele tăiate în previzualizare. Golul trebuie desenat la etajul acoperișului; un gol desenat la alt etaj nu este adăugat.
3. Construiește acoperișul sau Actualizează acoperișul construiește acoperișul împreună cu golurile lui.

Șterge selecția elimină golul selectat în listă, Șterge toate elimină toate golurile. Un gol poate ieși dincolo de marginea acoperișului (un turn care taie streașina): partea din afara acoperișului este afișată în previzualizare cu o linie roșie întreruptă și nu primește elemente.

Figura 9 – Fila Goluri: O1 în interiorul unui singur versant (căpriori de bordare pe ambele părți), O2 pe coamă, O3 un turn care taie streașina; grinzile de bordare ale golurilor în magenta, rezumatul și avertismentul în partea de jos

10.2. Elemente tăiate și grinzi de bordare

• Căpriorii, panele, coama, muchiile, doliile, căpriorii de fronton, pazia și cosoroabele care traversează un gol sunt tăiate la latura lui; capetele tăiate sunt articulate. În interiorul unui gol nu se pune niciun montant.
• De-a lungul laturii golului, în planul acoperișului, se pune o grindă de bordare a golului. Elementele tăiate se termină pe grinda de bordare, care este împărțită în acele puncte, astfel încât în analiză ele sunt legate. Secțiunea ei se dă cu Secțiunea grinzii de bordare b × h; dacă este lăsată necompletată, se folosește secțiunea căpriorului.
• În modul cu încărcare liniară pe căpriori, în gol nu se aplică încărcare din învelitoare (căpriorii se termină la latura lui). Dacă învelitoarea este un planșeu poligonal discretizat pe acoperiș (Secțiunea 7; Macro-uri › Discretizează planșeul poligonal după cotele de capăt ale grinzilor), golurile aflate în interiorul poligonului planșeului sunt decupate din rețea: de-a lungul laturii golului se plasează noduri, rețeaua urmărește latura, iar în gol nu rămâne niciun triunghi și nicio încărcare din învelitoare. La un gol care traversează limita planșeului (de ex. un turn care traversează linia de rezemare), limita rețelei este crestată de-a lungul laturii golului. Numai golul care conține un colț al poligonului planșeului nu este decupat; fereastra cu rezultate avertizează în acest sens, iar pentru un astfel de gol desenați poligonul planșeului pe lângă gol sau folosiți modul cu încărcare liniară pe căpriori.

Rezumatul numără elementele tăiate, de exemplu: „3 goluri: 7 căpriori tăiați, 2 căpriori de bordare; 1 pană tăiată, încărcarea ei este preluată de rama golului; 1 linie de coamă/muchie/dolie/fronton tăiată”.

10.3. Tipuri de goluri

Gol	Unde	Transmiterea încărcărilor
Gol în interiorul unui singur versant (fereastră de acoperiș, coș mic)	În interiorul unui singur versant, la cel puțin 10 cm de limita lui.	De ambele părți ale golului, în direcția pantei, se pun pe toată lungimea căpriori de bordare (cu secțiunea grinzii de bordare). Grinzile de bordare sunt prinse articulat de ei, iar căpriorii și panele tăiate reazemă pe această ramă. Un căprior obișnuit aflat la mai puțin de 10 cm de un căprior de bordare este omis, iar încărcarea lui este preluată de căpriorul de bordare. Acoperișul se susține singur; în gol nu este nevoie de perete.
Gol general (turn, puț, coș mare)	Traversează o linie de coamă, muchie, dolie, fronton sau streașină ori se suprapune, în direcția pantei, cu un alt gol.	Fără căpriori de bordare. Grinda de bordare este împărțită acolo unde traversează limita unui versant, iar fiecare bucată se află în planul propriului versant; colțurile sunt rigide. Grinzile de bordare trebuie susținute de pereți, pereți structurali sau de un cadru desenat în gol (Secțiunea 10.4); rezumatul avertizează în acest sens.

Figura 10 – Același acoperiș în previzualizarea 3D: grinzile de bordare se află în planurile versanților; la golul de pe coamă (O2), grinda de bordare se frânge la coamă

10.4. Pereți, pereți structurali sau cadre în gol

La un gol general, elementele care susțin grinzile de bordare le desenați dumneavoastră: pereți din zidărie, pereți structurali din beton armat sau un cadru grindă–stâlp. Pentru ca în analiză nodurile grinzilor de bordare să se lege de aceste elemente:

1. Axa: desenați peretele sau peretele structural pe latura golului; axa lui din modelul de analiză trebuie să se afle pe linia grinzii de bordare. Dacă axa este mai departe de grinda de bordare decât toleranța de nod a elementelor finite (implicit 5 cm), nodurile nu se unesc. Dacă axele pereților sunt cunoscute, cel mai simplu este să desenați golul pe aceste axe.
2. Cota superioară: latura superioară a peretelui trebuie să se afle la cota grinzii de bordare. O grindă de bordare înclinată înseamnă că cele două capete ale peretelui au cote superioare diferite; în loc să le introduceți manual, folosiți Macro-uri › Egalează cotele superioare ale pereților selectați cu cotele grinzilor (Secțiunea 11).
3. Cadru: dacă grinzile de bordare sunt susținute de stâlpi, puneți stâlpii în colțurile golului și aduceți-le capetele superioare la grinzile de bordare cu Macro-uri › Egalează cotele superioare ale montanților/stâlpilor selectați cu cotele grinzilor.

Exemplu: când pe laturile unui gol aflat în interiorul unui singur versant și ale unui gol de pe coamă se desenează pereți din zidărie, iar cotele lor superioare sunt egalate cu macro-ul (care împarte la coamă pereții ce traversează coama), toate nodurile acoperișului de pe laturile golurilor se leagă de pereți atât în modelul de perete tip shell, cât și în modelul de perete cu bare, iar analiza nu semnalează elemente în aer.

Figura 11 – Modelul cu elemente finite (din analiză): (a) gol în interiorul unui singur versant, laturile superioare ale pereților urmăresc panta grinzii de bordare; (b) gol pe coamă, pereți împărțiți la coamă. Gri: shell-urile pereților, magenta: grinzile de bordare și căpriorii de bordare, maro: celelalte elemente ale acoperișului, verde: nodurile de pe latura golului legate de pereți

11. Egalarea cotelor superioare ale pereților cu grinzile

Macro-uri › Egalează cotele superioare ale pereților selectați cu cotele grinzilor (imediat sub macro-ul pentru montanți/stâlpi) aduce cota superioară a pereților și a pereților structurali selectați la cota grinzii care se întinde de-a lungul axei lor. Principala utilizare o reprezintă pereții de pe laturile unui gol în acoperiș: latura superioară a peretelui urmărește grinda de bordare înclinată, iar în analiză grinda de bordare reazemă pe perete. Macro-ul este disponibil în toate edițiile.

11.1. Utilizare

1. Setați ca etaj activ etajul pereților și selectați pereții și pereții structurali de ajustat. Dacă nu este selectat niciunul, macro-ul cere confirmarea pentru prelucrarea tuturor pereților de la etajul activ.
2. Rulați macro-ul. Pentru fiecare perete se caută grinzi de la același etaj de-a lungul axei peretelui din modelul de analiză: paralele cu peretele în plan, cu ambele capete aproape de axă (în limita a jumătate din grosimea peretelui, dar cel puțin a toleranței de nod) și suprapuse cu peretele. Se iau în considerare grinzile de bordare, căpriorii, panele și grinzile din beton armat.
3. Cotele superioare ale capetelor stâng și drept ale peretelui sunt egalate cu cota grinzii în acele puncte. Dacă pe axă se află mai multe grinzi, se folosește cea mai înaltă; dintre grinzile aflate la aceeași cotă este determinantă cea mai apropiată de axă (grinda de bordare, nu un căprior care trece pe lângă gol în același plan). Cotele sunt raportate la cota superioară a etajului, ca în câmpurile de cotă superioară ale peretelui.
4. Fereastra cu rezultate listează cotele vechi și noi ale fiecărui perete și grinzile pe care reazemă acesta (Figura 12). Anulare revocă operația într-un singur pas.

Figura 12 – Cei 8 pereți de pe laturile golurilor O1 și O2 din acoperișul din Figura 9: pereții lui O1 (WB05–WB08) urmăresc acum grinzile de bordare; la O2, pereții paraleli cu coama (WB09, WB11) sunt aduși la 122,5 cm, pereții care traversează coama (WB10, WB12) sunt împărțiți în două la coamă (părți noi WB13, WB14), iar fiecare parte urmărește grinda de bordare din propriul versant

danger

Introducerea manuală a unei cote superioare înclinate: Capătul „stâng” al unui perete este primul capăt pe care programul îl memorează pentru el (capătul cu x mai mic la un perete orizontal, capătul cu y mai mare la un perete vertical); nu depinde de sensul desenării. Dacă se inversează capetele, peretele este construit cu panta opusă, iar o parte dintre nodurile grinzii de bordare nu se leagă de el. Macro-ul potrivește singur capetele.

11.2. Pereți care nu se modifică

În fereastra cu rezultate	Semnificație	Ce trebuie făcut
deja egal	Cotele superioare sunt deja la cota grinzii.	—
fără grindă pe axă	De-a lungul axei peretelui nu s-a găsit nicio grindă; pereții sunt listați după nume la sfârșitul ferestrei.	Verificați dacă peretele se află pe linia grinzii de bordare și dacă acoperișul se află la același etaj.
ar rămâne sub cota inferioară	Cota grinzii se află sub baza peretelui.	Verificați etajul peretelui și pe cel al acoperișului.
cota grinzii frântă de-a lungul peretelui	Grinda are două pante diferite de-a lungul peretelui: golul traversează coama sau o muchie. Macro-ul împarte singur un astfel de perete în punctul de frângere (Secțiunea 11.3); acest rând apare numai la un perete care nu poate fi împărțit, deoarece una dintre părți ar fi mai scurtă de 10 cm.	Ajustați peretele sau golul astfel încât punctul de frângere să nu cadă la capătul peretelui.
grinda numai pe o parte a peretelui	Grinda acoperă numai o parte din lungimea peretelui (de ex. 25%); se indică punctul în care se termină grinda.	Împărțiți peretele în acel punct și rulați macro-ul pentru partea de sub grindă.

Pe rândul unui perete modificat pot apărea, între paranteze drepte, două note:

• pe axă există și o grindă mai joasă, s-a preluat cea mai înaltă: pe aceeași linie, sub grinda de bordare, se află o altă grindă (de ex. o grindă de etaj sau o centură); peretele este prelungit până la grinda cea mai înaltă.
• axa grinzii este la … cm de linia FEM a peretelui: cota a fost egalată, dar axa grinzii este mai departe de axa peretelui decât toleranța de nod, iar nodurile nu se unesc. Aduceți peretele sau golul pe aceeași linie.

11.3. Împărțirea pereților la coamă

La un gol care traversează coama sau o muchie, grinda de bordare trece pe doi versanți, astfel încât pe pereții perpendiculari pe coamă cota se frânge la coamă. Deoarece o latură superioară dreaptă nu poate urmări două pante, macro-ul împarte un astfel de perete în doi pereți în punctul de frângere (la coamă) și egalează capătul superior al fiecărei părți cu grinda de bordare din propriul versant. Fereastra cu rezultate listează ambele părți cu nota „împărțit” și cu punctul de împărțire (WB10 și WB12 în Figura 12).

• Împărțirea se face la fel ca la butonul Wall div. (Duv.Böl) al programului (împarte pereții etajului la intersecții): partea nouă preia toate proprietățile peretelui (material, grosime, încărcări, armătură), devine ultimul perete al etajului și primește numele corespunzător. Prelungirile de capăt ale părților în punctul de împărțire sunt aduse la zero.
• Un perete care se frânge în mai multe puncte (de ex. la un gol care traversează atât coama, cât și o muchie) este împărțit în fiecare punct.
• Anulare revocă împărțirile și modificările de cotă într-un singur pas.
• Dacă grinda acoperă numai o parte a peretelui, macro-ul nu îl împarte; indică punctul în care se termină grinda.

Modelul din Figura 11(b) a fost construit astfel: laturile superioare ale părților se întâlnesc la coamă.

12. Note privind analiza

• La acoperișurile-exemplu în patru ape și în două ape, analiza s-a încheiat fără avertismente: niciun grup de elemente în aer, nicio matrice de rigiditate singulară, analiza modală normală.
• Rata „S-a produs o eroare parțială în transferul încărcărilor” se poate modifica odată cu acoperișul: aceasta este o verificare de total pe calea clasică a încărcărilor (încărcarea totală a etajului față de încărcarea care ajunge la elementele verticale ale parterului). Deoarece montanții reazemă pe grinzi, încărcarea acoperișului nu este urmărită pe calea clasică; soluția cu elemente finite nu este afectată.
• Informarea „axe de calcul cu grilă din lemn detectată, dar fără definiție de vibrații” provine din grinzile din lemn aflate deasupra planșeelor ultimului etaj; pentru acoperiș nu este necesară verificarea vibrațiilor.
• Căpriorii, panele și celelalte elemente se verifică prin proiectarea grinzilor și a stâlpilor din lemn; actualizați secțiunile în funcție de rezultate.

13. Limite

• Setările se salvează împreună cu proiectul (V10.0.7.1 și versiunile ulterioare). Deoarece acoperișul este regenerat din setările sale la fiecare actualizare, modificările manuale ale elementelor lui nu se păstrează. Acoperișurile construite cu o versiune anterioară nu au setări în fișier.
• Lucarnele, șipcile, cleștii (acoperiș fără pane) și contravântuirile montanților nu sunt încă disponibile.
• Acoperișuri din oțel și din oțel ușor: nu se face verificarea îmbinărilor (guseu, sudură, buloane; la oțel ușor, șuruburi); nu se construiesc contravântuirile de stabilitate din planul acoperișului și nici grinzile de legătură. Pentru un acoperiș din oțel ușor alcătuit dintr-o serie de ferme, folosiți expertul pentru ferme și expertul pentru pane.
• Goluri în acoperiș: rețeaua planșeului învelitorii (Secțiunea 7) nu decupează un gol care conține un colț al poligonului planșeului (desenați poligonul planșeului pe lângă gol). Latura golului nu se aliniază singură la axa unui perete desenat ulterior; desenați golul pe axele pereților.
• La acoperișul independent se pune câte un stâlp sub fiecare picior de căprior; dispunerea cu stâlpi mai rari, care susțin o grindă de rezemare, nu este încă disponibilă.
• Laturile curbe ale poligonului nu sunt acceptate; dacă o latură foarte scurtă, împreună cu o ieșire mare a streașinii, face ca linia streașinii să se autointersecteze, expertul afișează un avertisment.