Приклад розв’язання: двоповерхова будівля з легкої сталі

1. Про цю статтю

Ця стаття зі знімками екрана показує, як у модулі легкої сталі (холодногнутої сталі, LSF) StatiCAD від початку до кінця змодельовано й розв’язано невеликий двоповерховий житловий будинок: параметри проєкту, панельні стіни, перемички над дверима й вікнами, перекриття з легкої сталі (створення смуг + балок перекриття), аналіз, читання попереджень і покращення проєкту, результати, розрахунковий звіт і креслення. Значення, що вводяться на кожному кроці, — це реальні значення прикладу будівлі; числові результати в статті — це результати, які програма видала для цього прикладу.

Про теоретичне підґрунтя модулів і подробиці всіх параметрів див. такі статті: Проєктування панелей і стояків із легкої сталі, Проєктування балок і колон із легкої сталі, Перекриття з легкої сталі: балки перекриття та діафрагма, Вимоги норм, анкерування та фундамент, Теоретичні основи та Верифікаційні дослідження.

інформація

Редакція: тип будівлі «Легка сталь», тип стіни «Панель із легкої сталі» (“Hafif Çelikte Panel”), вкладки балок/перекриттів із легкої сталі та звіти з легкої сталі відображаються лише в редакції StatiCAD Ultimate. Знімки екрана зроблено у StatiCAD Ultimate V.10.0.1.0.

порада

Файли прикладу: проєктні файли двох етапів, описаних у статті, можна завантажити тут (ZIP): OrnekHafifCelik_ilk.sy4 (початковий проєкт, Розділ 9) та OrnekHafifCelik.sy4 (покращений проєкт, Розділи 10–13). Відкрийте файл через Файл › Відкрити і виконуйте кроки на власному екрані.

2. Приклад будівлі

Двоповерховий окремий житловий будинок із планом 10,00 × 6,00 м. Несуча система повністю з легкої сталі: панельні стіни висотою поверху 2,80 м, балки перекриття C200, що спираються на панелі, та перемички з легкої сталі над дверима й вікнами. Фундамент не входить до обсягу цього прикладу; низ стін вважається закріпленим на опорах.

Таблиця 1 – Загальні відомості

Тема	Значення
План	10,00 × 6,00 м (x = 0…10 м, y = 0…6 м); внутрішня несуча стіна при x = 5,00 м
Поверхи	ZEMİN KAT (перший поверх) і 1. KAT (другий поверх), кожен 2,80 м (висота будівлі 5,60 м)
Стіни (панелі)	Товщина 15 см; стояк C100x50x15x1,2 (зовнішня стіна), C100x50x15x1,5 (внутрішня стіна), крок 600 мм, 2 крайні стояки на кінці панелі; з обох боків OSB 11 мм (vc = 10,2 кН/м); питома вага стіни 300 кг/м³
Отвори	На першому поверсі 2 двері (вхідні 1,00 м, внутрішні 0,90 м) і 5 вікон; на другому поверсі 1 внутрішні двері та 6 вікон (вікна 1,50 м, парапет 90 см)
Перемички	Над кожним отвором балка з легкої сталі CC C200x80x22x4, обидва кінці шарнірні
Перекриття	На кожному поверсі два перекриття 5,00 × 6,00 м; перекриття з легкої сталі: балки перекриття CC C200x80x16x2 у напрямку X, крок ≤ 390 мм (створено 375 мм), обшивка OSB, два ряди зв’язків
Навантаження	Товщина перекриття 2 см (еквівалент обшивки + стяжки), додаткове постійне навантаження 30 кг/м², тимчасове навантаження 200 кг/м² (перший поверх), 150 кг/м² (покрівля); снігове навантаження на покрівлю Sk = 0,75 кН/м²; вітер q = 0,5 кН/м² (TS 498, 0–8 м)
Сейсміка	TBDY 2018, DD-2, SS = 0,50, S1 = 0,14, ZC; I = 1, R = 3, D = 2 (HCBTİE Таблиця 1.2, обмежена пластичність); метод еквівалентного сейсмічного навантаження, T = 0,2 с (TBDY 10.2.6.1)
Метод проєктування	YDKT (HCBTİE 4.2; φc = 0,85, φb = 0,90)

Рисунок 1 – План першого поверху: панельні стіни (жовті), балки перекриття (сині), смуги (зелені), двері та вікна (фіолетові)

Рисунок 2 – Тривимірний вигляд прикладу будівлі

інформація

Напрямок плану: на екрані плану StatiCAD вісь y спрямована вниз: фасад при y = 0 відображається вгорі екрана, фасад при y = 600 см — внизу.

3. Запуск програми та проєкт

Після запуску програми відображається початковий екран (dock). Для нового проєкту використовується Yeni (Новий) ліворуч, для готового прикладу — Aç (Відкрити); значок Ana Ekran (Головний екран) відкриває робочий екран.

Рисунок 3 – Початковий екран (dock)

Ліворуч на головному екрані розташований вигляд плану (поверху), праворуч — тривимірний вигляд. На верхній панелі інструментів PrjAyar (Загальні параметри проєкту) відкриває «Загальні параметри проєкту», KatAyar (Загальні параметри поверхів) — «Загальні параметри поверхів», Analiz — вікно статичного аналізу, Rapor — «Вибір звіту», Çizim — «Вибір креслень». Кнопки Alt Kat / Üst Kat (нижній / верхній поверх) змінюють активний поверх (внизу ліворуч — “Active Story”).

Рисунок 4 – Головний робочий екран: план першого поверху та 3D-вигляд

4. Загальні параметри проєкту

Відкриваються кнопкою PrjAyar на верхній панелі інструментів. Вкладки, необхідні для будівлі з легкої сталі, наведено нижче.

4.1 Вибір норм: тип будівлі та параметри легкої сталі

1. Вибирається Тип будівлі: Легка сталь. Цей вибір активує використання T = 0,2 с у сейсмічному розрахунку, перевірки проєкту з легкої сталі (HCBTİE Таблиця 1.2) і вкладки легкої сталі.
2. Сейсмічні сили: TBDY 2018, Рівень пластичності: Обмежений (R ≤ 3). При високій пластичності можна використовувати R ≤ 4.
3. Метод проєктування елементів із легкої сталі: YDKT. Межа прогину стояка — h/240 (обшивка гіпсокартоном/OSB), дисторсійна втрата стійкості — скінченна смуга для C+ (за замовчуванням).
4. Розподіл навантаження на стіни в дерев’яних будівлях і будівлях із легкої сталі: Несуча здатність. Сейсмічне навантаження розподіляється між панелями пропорційно їхній несучій здатності (TBDY 10.2.6.1).
5. «Враховувати ексцентриситети в матриці жорсткості системи (offset3)» і «Враховувати значення Offset1 і Offset2 в матриці жорсткості системи» у цьому прикладі залишені непозначеними; якщо їх позначено, проєктування балок із легкої сталі не змінюється (див. примітку нижче).

Рисунок 5 – Загальні параметри проєкту › Вибір норм (тип будівлі «Легка сталь», YDKT, розподіл за несучою здатністю, прапорці зміщення вимкнено)

інформація

Прапорці зміщення та балки перекриття: якщо позначено один із прапорців зміщення, вісь балки моделюється під площиною перекриття; разом із в’яззю жорсткої діафрагми в балці виникає осьова сила (складений ефект), що не має реального шляху навантаження. У цьому прикладі МСЕ (FEM) дає цю силу приблизно 29 кН на балку перекриття. Програма віднімає цю частку від осьової сили при проєктуванні балок із легкої сталі, як і в залізобетонних балках: при позначених прапорцях проєктна осьова сила дорівнює 0,2 кН, P/P_d + M/M_d = 0,564; при вимкнених — 0 і 0,558. У таблицях результатів балок МСЕ необроблена осьова сила й далі відображається. Прапорець «Offset1 і Offset2» не зберігається у файлі проєкту, і програма при кожному відкритті показує його позначеним.

інформація

Вибір типу панелі: вибір «Тип панелі в будівлях із легкої сталі (гіпсокартон / інше)» (“Hafif Çelik Binalarda Panel Tipi (Alçı Levha / Diğer)”) на тій самій вкладці у цій редакції на розрахунки не впливає. Тип і міцність обшивки вводяться для кожної стіни у вкладці Панель із легкої сталі (Розділ 6.4).

4.2 TBDY2018: сейсмічні параметри

Вводяться картографічні коефіцієнти спектрального прискорення DD-2 (S_S = 0,50, S₁ = 0,14), клас місцевого ґрунту ZC, коефіцієнт важливості будівлі I = 1, коефіцієнти поведінки несучої системи R(x) = R(y) = 3 та коефіцієнти запасу міцності D(X) = D(Y) = 2. HCBTİE Таблиця 1.2 вимагає для будівлі з легкої сталі D = 2; R при обмеженій пластичності не може перевищувати 3.

Рисунок 6 – Загальні параметри проєкту › TBDY2018

4.3 Сейсмічні сили

Вибирається Еквівалентне сейсмічне навантаження (TBDY 10.2.6.1). Коли тип будівлі — «Легка сталь», програма встановлює варіант періоду Емпіричний метод; у будівлі з легкої сталі спектральне прискорення в усіх випадках обчислюється при T = 0,2 с, тому вибір періоду на результат не впливає.

Рисунок 7 – Загальні параметри проєкту › Сейсмічні сили

4.4 Комбінації навантажень: вітер і сніг

Вводяться вітровий тиск q 0,5 кН/м² (TS 498, 0–8 м) і снігове навантаження на покрівлю Sk 0,75 кН/м². q використовується в перевірці вітру з площини для стояків зовнішніх стін (1,2G + 1,0Q + 0,5S + 1,6W) і в прогині стояка; снігове навантаження діє на перекриття, позначені «Снігове навантаження: Є» (у цьому прикладі — покрівля).

Рисунок 8 – Загальні параметри проєкту › Комбінації навантажень

інформація

Вітровий випадок навантаження: коли вибрано «Використовувати комбінації навантажень для залізобетону та мурування», серед випадків навантаження вітру немає. Перевірка стояків на вітер виконується незалежно від цього; при проєктуванні балок/колон із легкої сталі вітрові комбінації не утворюються, і наприкінці аналізу з’являється інформаційний рядок (Розділ 10.4).

4.5 Зусилля в елементах: передавання навантажень і діафрагма

Для передавання навантажень від перекриттів вибирається Класичний метод, а Включати перекриття в жорсткість системи залишається непозначеним; таким чином кожна балка перекриття сприймає G і Q на власній ширині навантаження. У сейсмічних завантаженнях використовується Повністю жорстка діафрагма.

Рисунок 9 – Загальні параметри проєкту › Зусилля в елементах

5. Визначення поверхів

У вікні KatAyar (Загальні параметри поверхів) визначаються два поверхи: ZEMİN KAT і 1. KAT, кожен 280 см. Рядок TEMEL (фундамент) — це фундаментний поверх програми; у цьому прикладі фундаментного елемента не накреслено.

Рисунок 10 – Загальні параметри поверхів

6. Панелі з легкої сталі (стіни)

6.1 Креслення стін

Стіни креслять кнопкою Стіна на лівій панелі (або командою w у командному рядку) двома клацаннями по лінії осі; товщина стіни — 15 см. У StatiCAD кожна стіна — це ділянка панелі на повну висоту: в дверних і віконних отворах стіна закінчується (Розділ 7). На першому та на другому поверсі по 12 панелей (WZ01…WZ12, W101…W112).

Рисунок 11 – Правий клік на стіні: "WZ02 Duvarı Özellik Değiştir" (змінити властивості стіни WZ02)

Щоб змінити властивості, клацніть правою кнопкою на стіні й виберіть … Змінити властивості стіни; коли вибрано кілька стін, Змінити властивості кількох застосовує ті самі значення до всіх вибраних стін.

6.2 Загальні параметри: «Панель із легкої сталі»

1. Позначається Тип елемента: Панель із легкої сталі. З цим вибором з’являються вкладки «Панель із легкої сталі» та «Анкер із легкої сталі».
2. Ширина стіни 15 см, Ліва/права дельта 7,5 см (стіна центрована по осі).
3. Вводиться Висота армопояса 20 см. Для панелі з легкої сталі це значення є глибиною перекриття: висота стояка приймається h = 280 − 20 = 260 см (у звіті “Geometri: h = 260 cm”).
4. У прапорцях Положення стіни позначається край будівлі, на якому розташована стіна (для цієї стіни — На осі нижнього краю). Вітровий згин і прогин стояка обчислюються лише в стінах із позначеною крайньою віссю (зовнішніх); у внутрішній стіні прапорці залишаються порожніми.

Рисунок 12 – Властивості стіни › Загальні параметри (Панель із легкої сталі, на осі нижнього краю)

6.3 Статика/матеріал: вага стіни

Власна вага панелі обчислюється за BHA (питомою вагою) на цій вкладці та за товщиною стіни. У прикладі прийнято 300 кг/м³ × 0,15 м ≈ 45 кг/м² поверхні стіни (стояк, два шари OSB, утеплювач і внутрішній гіпсокартон). Поля міцності мурування, як-от fk, fvko, у розрахунку панелі з легкої сталі не використовуються.

Рисунок 13 – Властивості стіни › Статика/матеріал (BHA = 300 кг/м³)

небезпека

Вага стіни за замовчуванням: щойно накреслені стіни мають значення за замовчуванням для мурованої стіни (1300 кг/м³, 24 см). Коли вибирається «Панель із легкої сталі», товщина стає 15 см, а BHA — 300 кг/м³; ліва/права дельта (подовження кінців) масштабується пропорційно товщині (12 → 7,5 см). При відкритті збереженої стіни з легкої сталі збережені значення зберігаються. Якщо реальні товщина та вага панелі інші, виправте ці значення; якщо залишити значення для мурування (1300 кг/м³ × 0,24 м ≈ 3 кН/м²), сейсмічна маса та навантаження на стояки будуть обчислені в кілька разів більшими.

6.4 Вкладка «Панель із легкої сталі»

• Позначено Є обшивка панелі зліва/зверху та справа/знизу; для OSB 11 мм з обох боків v_c = 10,2 кН/м (TBDY Таблиця 10.5; крок саморізів по краю 150, у полі 300 мм). Розрахункове значення міцності панелі на зріз φ·V_n = 0,6 · v_c · L (для кожного боку; два боки з однаковою обшивкою додаються).
• Профіль стояка C100x50x15x1,2 (зовнішні стіни) / C100x50x15x1,5 (внутрішня стіна), Крок стояків 600 мм, Кількість крайніх стояків 2.
• Обертальне защемлення обшивки стояком k_φ: OSB з обох боків, EIw 0 (значення типу за замовчуванням), крок саморізів 300 мм. Програма використовує менше із двох боків; у стояку з OSB дисторсійна міцність зростає (у прикладі k_φ = 233 Н·мм/мм/рад).

Рисунок 14 – Властивості стіни › Панель із легкої сталі

порада

Вибір обшивки: якщо міцності панелі на зріз недостатньо, спершу підсильте обшивку (OSB з обох боків, фанера або лист), потім збільшуйте довжину панелі. Гіпсокартон сам по собі не може сприймати сейсмічне навантаження (TBDY 10.2.7.2); частка панелей із гіпсокартоном у сейсмічній міцності поверху наводиться у звіті.

6.5 Вкладка «Анкер із легкої сталі»

Тут визначаються анкер на розтяг (hold-down) на обох кінцях кожної панелі та анкер на зріз уздовж основи. Значення — це розрахункові міцності вибраного методу (YDKT) (виробник/ETA). Анкер на зріз на першому поверсі задано як болт у бетон фундаменту (M12, 8.8, крок 600 мм), на другому — як саморіз у перекриття поверху (5,5 мм, крок 150 мм).

Рисунок 15 – Анкер із легкої сталі – початковий проєкт: пристрій 35 кН, анкерний стрижень/бетон 40 кН

інформація

Значення величин: Розрахункова міцність пристрою: значення φR_n пристрою hold-down; Анкерний стрижень/бетон/з’єднання з поверхом: міцність стрижня й бетонного конуса, що з’єднують пристрій із фундаментом або нижнім поверхом. Якщо ввести Кількість саморізів пристрій-стояк = 0, програма сама обчислює потрібну кількість саморізів і наводить її у звіті. Pnvs: міцність тіла саморіза на зріз (виробник, характеристична).

7. Двері, вікна та перемички

Кнопки Двері та Вікно на лівій панелі відкривають вікна інструментів: вводяться відстань, ширина, висота (для вікна — парапет); клацають на одному кінці стіни (опорна точка), а потім на точці тієї ж стіни у напрямку отвору. Програма ділить стіну на краях отвору; стіни по обидва боки отвору — окремі панелі.

Рисунок 16 – Вікно інструмента «Креслення дверей» (відстань 150 см, ширина 90 см, висота 200 см)

Рисунок 17 – Підказка в рядку стану в режимі дверей

У будівлі з легкої сталі потрібна перемичка, що сприйматиме балки перекриття та крайові смуги над отвором. Перемичку креслять над отвором як армопояс (балку) від кінця стіни до кінця стіни; у Властивості армопояса › Тип елемента вибирається Легка сталь, а кнопкою Вибрати переріз з каталогу Cold Formed призначається профіль (у цьому прикладі CC C200x80x22x4, обидва кінці шарнірні).

Рисунок 18 – Вибір заводського перерізу › Cold Formed (характеристики CC C200x80x16x2)

небезпека

Отвір без перемички: якщо балки перекриття закінчуються в віконному чи дверному отворі, а перемички там немає, цей кінець балки залишається без опори: скінченноелементне розв’язання видає попередження «матриця жорсткості сингулярна» (“rijitlik matrisi tekil”), балки виявляються недостатніми через надмірний момент і прогин. Поставте перемичку в кожному отворі стін, перпендикулярних до балок перекриття (у цьому прикладі — лінії x = 0, x = 5 м і x = 10 м).

8. Перекриття з легкої сталі

8.1 Креслення перекриття та загальні властивості

Кожен поверх креслять як два прямокутні перекриття (0–5 м і 5–10 м). У вікні «Властивості перекриття» у вкладці «Загальні» вводяться товщина 2 см, навантаження від обшивки (додаткове постійне) 30 кг/м², тимчасове навантаження 200 кг/м² (перший поверх) / 150 кг/м² (покрівля). Для перекриттів покрівлі позначається Снігове навантаження: Є. Тип елемента — «Інші перекриття».

Рисунок 19 – Властивості перекриття › Загальні

8.2 Вкладка «Легка сталь»: створення смуг і балок перекриття

1. Позначається прапорець Перекриття з легкої сталі.
2. Профіль балки перекриття: C200x80x16x2 (список попередньо визначених профілів); Матеріал порожній (S235).
3. Найбільший крок балок: 390 мм. Програма ділить 6,00 м на рівні частини, що не перевищують цього кроку: 16 проміжків × 375 мм, 15 балок. Вибір 375 мм < 400 мм потрібен для другого шляху умови вібрації HCBTİE 7.5.
4. Напрямок балок: паралельно осі X (балки з прольотом 5,00 м між внутрішніми та зовнішніми стінами).
5. Обшивка: OSB; позначено Є щонайменше два ряди зв’язків між балками.
6. Позначається Створити / оновити смуги та балки перекриття при натисканні «Гаразд» і натискається Гаразд.

Рисунок 20 – Властивості перекриття › Легка сталь (створена смуга: у родині 16 смуг, 15 балок перекриття)

Після створення перекриття ділиться на 16 смуг, а між смугами розміщуються балки перекриття типу «Легка сталь» (HZ…, H1…). Визначення можна змінити у вкладці будь-якої смуги й створити заново через «створити / оновити»; якщо прапорець зняти, повертається початкове перекриття.

8.3 Вхідні дані діафрагми перекриття

У групі Діафрагма перекриття (TBDY 10.5 / HCBTİE 7.4) у нижній частині вкладки вводяться питома міцність обшивки на зріз v_n, діаметр/крок саморізів, що з’єднують перекриття з верхньою полицею панелі нижнього поверху, та міцність тіла саморіза на зріз. Якщо залишити 0, для v_n використовується значення панелі стіни з Таблиці 10.5 TBDY (OSB 10,2 кН/м), для саморіза — 4,8 мм / 300 мм. У початковому проєкті почали з цих значень за замовчуванням.

8.4 Створені балки перекриття

Кожна створена балка перекриття — це армопояс із легкої сталі з шарнірами M2 + M3 на обох кінцях. У вікні «Властивості армопояса» переріз і матеріал, у вкладці «Легка сталь» — дані балки перекриття, у вкладці «Дерево2» — обертальне защемлення обшивки (k_φ) відображаються як призначені при створенні.

Рисунок 21 – Властивості армопояса › Загальні: Легка сталь, CC C200x80x16x2, S235

Рисунок 22 – Властивості армопояса › Легка сталь: верхня полиця з’єднана з обшивкою, заява про зв’язки

Рисунок 23 – Властивості армопояса › Дерево2: обшивка OSB, крок елементів 375 мм

Рисунок 24 – Властивості армопояса › Шарнір: на обох кінцях M2 і M3 вільні

9. Аналіз: початковий проєкт

Кнопка Analiz на верхній панелі відкриває вікно статичного аналізу; розв’язання починається кнопкою Почати аналіз (у цьому прикладі приблизно 20–35 с). Після завершення аналізу в списку внизу перелічуються помилки та попередження; кнопка Вибрати виділяє відповідний елемент на плані.

Рисунок 25 – Статичний аналіз – список попереджень початкового проєкту

У початковому проєкті виведено 36 рядків. Важливі для легкої сталі:

Таблиця 2 – Недостатності початкового проєкту

Попередження	Кількість	Приклад рядка	Значення
Анкер на розтяг недостатній (TBDY 10.4.1.1)	13	WZ02: T = 46,05 кН, відношення 1,32, визначальне: пристрій	Сила підйому на кінці панелі (збільшена з D = 2) перевищує міцність пристрою hold-down 35 кН (на другому поверсі 25 кН).
З’єднання перекриття недостатнє (TBDY 10.5(b), 10.3.4)	17	WZ07: V = 33,36 кН > n·Ps = 9 × 2,54 = 22,86 кН (відношення 1,46; 4,8 мм / 300 мм)	Зріз з D у верхньому перерізі панелі нижнього поверху перевищує сумарну міцність саморізів, що з’єднують перекриття з верхньою полицею панелі.
Питомий зріз обшивки діафрагми недостатній (TBDY 10.5(b))	1	Перекриття 1. KAT, лінія x = 500 см: v = 8,55 кН/м > 6,12 кН/м (відношення 1,40)	Сила, яку перекриття покрівлі передає на лінію внутрішньої стіни (F = 51,3 кН, B = 6,00 м), не може бути сприйнята значенням OSB за замовчуванням (vn = 10,2 кН/м).

порада

Відповідність попереджень контрольному списку проєкту: ті самі результати наводяться також на сторінці звіту «Перевірки помилок проєкту» (“Proje Hata Kontrolleri”) як рядки TBDY 10.4.1.1 (анкери) і TBDY 10.5 / HCBTİE 7.4 (діафрагма).

10. Покращення проєкту

10.1 Саморізи перекриття–панель

У кожній із чотирьох родин перекриттів (по дві на поверх) у вікні «Властивості перекриття» › Легка сталь › групі Діафрагма перекриття вводиться крок саморізів 150 мм. Зміна, виконана в одній смузі, при натисканні «Гаразд» поширюється на всі смуги родини. Кількість саморізів подвоюється (напр., WZ07: 9 → 18 саморізів, 22,86 → 45,72 кН).

10.2 Міцність обшивки діафрагми покрівлі

Для перекриттів покрівлі (1. KAT) вводиться питома міцність обшивки на зріз v_n = 15 кН/м. Це значення виробника/випробувань, припущене для цього прикладу (напр., діафрагма з OSB із клинами та частим кроком крайових саморізів). Норми не наводять значення для діафрагми перекриття; у реальному проєкті слід використовувати значення за випробуваннями (TBDY Додаток 10.C) або від виробника.

Рисунок 26 – Вкладка «Легка сталь» перекриття покрівлі – покращено: v_n = 15 кН/м, крок саморізів 150 мм

10.3 Анкери на розтяг

Усі панелі вибираються, і через Змінити властивості кількох у вкладці «Анкер із легкої сталі» вводяться на першому поверсі пристрій 55 кН / анкерний стрижень-бетон 60 кН, на другому поверсі 35 / 35 кН. Потрібна кількість саморізів пристрій-стояк наводиться у звіті (напр., 17 саморізів для WZ01).

Рисунок 27 – Анкер із легкої сталі – покращено: пристрій 55 кН, анкерний стрижень/бетон 60 кН

10.4 Другий аналіз

При повторному аналізі помилок не залишається; у списку лише чотири інформаційні рядки:

Рисунок 28 – Статичний аналіз – список попереджень покращеного проєкту

Таблиця 3 – Інформаційні рядки, що залишилися

Рядок	Пояснення
У проєктуванні балок із легкої сталі немає вітрових комбінацій	У випадках навантаження вітер не визначено (Розділ 4.4). Балки перекриття й перемички спроєктовано за вертикальними та сейсмічними комбінаціями; перевірку стояків на вітер виконано.
Жорсткість МСЕ (FEM) пропорційно приведено до несучої здатності (f = 0,79 … 2,10)	Згідно з TBDY 10.2.6.1 жорсткість кожної панелі в площині приведено пропорційно її міцності на зріз; сумарна жорсткість поверху не змінюється.
Нижня межа частки несучої здатності (найбільша × 2,22, W109)	Сейсмічний зріз 19 панелей, у яких зріз у МСЕ менший за частку несучої здатності, підвищено до цієї частки; навантаження на панелі, крайні стояки та анкери обчислено за цими значеннями.
Панель 2 ≤ h/l ≤ 4 (WZ11, W111)	Панелі 1,25 м поруч із внутрішніми дверима: питому міцність на зсув зменшено на 2l/h (HCBTİE Розділ 6).

11. Результати

11.1 Сейсмічні навантаження

Таблиця 4 – Підсумок еквівалентного сейсмічного навантаження (покращений проєкт)

Величина	Значення
SDS / SD1	0,65 / 0,21
Період	T = 0,2 с (TBDY 10.2.6.1); обчислені Tx = 0,11 с, Ty = 0,09 с — лише для інформації
Ra / SaR	2,62 / 0,248 g
Сейсмічна маса	28,76 т (G + 0,3Q)
Сила зрізу в основі VtE	70,0 кН (в обох напрямках)
Сили поверхів	Рівень першого поверху 26,0 кН, рівень покрівлі 43,0 кН

інформація

Крутильна нерегулярність: у журналі аналізу може бути рядок «Оскільки в будівлі є крутильна нерегулярність A1, сейсмічні завантаження повторно виконуються із збільшеним ексцентриситетом» (найбільше η_bi 1,24). У такому разі програма автоматично збільшує додатковий ексцентриситет.

11.2 Панелі, стояки та анкери

Таблиця 5 – Вибрані панелі (покращений проєкт; відношення — навантаження/несуча здатність)

Панель	Профіль	h (см)	Проміжний стояк	Крайній стояк	Зріз панелі	Підйом Td (кН)	Анкер на розтяг	Анкер на зріз
WZ01 (2,15 м)	C100x50x15x1,2	260	0,30	0,53	0,51	44,2	0,80	0,58
WZ02 (3,65 м)	C100x50x15x1,2	260	0,34	0,62	0,40	46,1	0,84	0,55
WZ07 (2,65 м)	C100x50x15x1,2	260	0,41	0,52	0,57	39,8	0,72	0,77
WZ12 (4,15 м, внутр.)	C100x50x15x1,5	260	0,35	0,49	0,57	32,2	0,58	0,55
W107 (2,65 м)	C100x50x15x1,2	260	0,28	0,34	0,59	27,3	0,78	0,43
W111 (1,25 м, внутр.)	C100x50x15x1,5	260	0,10	0,28	0,81	28,2	0,81	0,45
W112 (4,15 м, внутр.)	C100x50x15x1,5	260	0,16	0,33	0,69	32,5	0,93	0,50

Відношення для проміжних і крайніх стояків — це більше з осьового стиску та комбінації з вітром у зовнішніх стінах (P/P_d + M/M_d). Навантаження на крайній стояк включає силу перекидання, збільшену з D (TBDY 10.4.1.1(a)). Оскільки гіпсокартону немає, частка гіпсокартону за TBDY 10.2.7.2 на кожному поверсі й у кожному напрямку становить 0 %.

11.3 Балки перекриття та перемички

Таблиця 6 – Результати для балок (найнесприятливіші)

Елемент	Переріз	M / Md	Прогин	Інше
Балка перекриття, перший поверх (HZ08)	CC C200x80x16x2	4,82 / 8,64 кНм = 0,56	0,88 см ≤ L/300 = 1,67 см	fn = 8,2 Гц; зминання стінки 0,59
Балка перекриття, покрівля (H137)	CC C200x80x16x2	4,36 / 8,64 кНм = 0,50	0,73 см	fn = 8,7 Гц
Перемичка, перший поверх (HZ07, 1,50 м)	CC C200x80x22x4	3,44 / 19,59 кНм = 0,18	0,03 см	—
Перемичка, другий поверх (H107, 1,50 м)	CC C200x80x22x4	2,91 / 19,59 кНм = 0,15	0,02 см	—

11.4 Діафрагма перекриття

На кожному рівні перекриття утворюються лінії стін, сила лінії визначається за TBDY 4.5.6.4 (зріз у верхньому перерізі панелей нижнього поверху − зріз у нижньому перерізі панелей верхнього поверху, з D). У покращеному проєкті найбільше відношення для обшивки становить 0,95 (покрівля, лінія x = 500 см, v = 8,55 кН/м ≤ 0,6 · 15 = 9,0 кН/м), найбільше відношення для з’єднань — 0,73; відношення для колекторів і поясів менші за 0,14.

11.5 Скінченноелементна модель

У скінченноелементній моделі панелі подано стрижньовими елементами стін, балки перекриття та перемички — шарнірними стрижнями; низ стін закріплений на опорах. Модель можна показати в 3D-панелі через «Параметри відображення скінченноелементної системи» (права панель).

Рисунок 29 – Стрижньова скінченноелементна модель (опори зелені)

Рисунок 30 – Головний екран після аналізу покращеного проєкту

12. Розрахунковий звіт

1. На верхній панелі кнопкою Rapor відкривається «Вибір звіту».
2. У дереві позначаються група Звіти з елементів із легкої сталі та її підвузли: Проєктування панелей із легкої сталі (TBDY2018), Проєктування стояків із легкої сталі (EGM), Проєктування балок із легкої сталі (EGM). За замовчуванням група не позначена.
3. Кнопкою Створити всі вибрані звіти готується звіт і відкривається попередній перегляд; звідти його можна надрукувати або зберегти як PDF.

Рисунок 31 – Вибір звіту: Звіти з елементів із легкої сталі та їхні підзвіти

Рисунок 32 – Вікно попереднього перегляду звіту (117 сторінок)

Вибрані сторінки прикладу звіту:

Рисунок 33 – Параметри проєкту (аналіз будівлі з легкої сталі, TBDY 2018, обмежена пластичність)

Рисунок 34 – Розрахунок еквівалентного сейсмічного навантаження (S_DS, R_a, V_tE)

Рисунок 35 – Проєктування панелі з легкої сталі за TBDY 2018 (V_c = 0,6·v_c·l)

Рисунок 36 – Проєктування стояків панелі (EGM), анкер і зріз панелі – WZ01

Рисунок 37 – Проєктування стояків панелі – внутрішня стіна WZ12

Рисунок 38 – Проєктування балки перекриття з легкої сталі (EGM) – HZ09, HZ10

Рисунок 39 – Проєктування перемички – HZ01, HZ02

Рисунок 40 – Діафрагма перекриття з легкої сталі (TBDY 10.5 / HCBTİE 7.4)

порада

Зайві сторінки: вузол «Розрахунки перекриттів» (“Döşeme Hesapları”) для смуг із легкої сталі друкує також таблиці залізобетонних перекриттів; для перекриття з легкої сталі ці сторінки не мають сенсу, вузол можна залишити непозначеним.

13. Креслення

Кнопка Çizim на верхній панелі відкриває вікно «Вибір креслень». Вибираються типи аркушів і поверхи для креслення; Накреслити плани поверхів створює плани поверхів і опалубки, Накреслити проєкт із розгортками — усі аркуші, включно з розгортками, в редакторі StatiCAD-CivilDraw.

Рисунок 41 – Вибір креслень › Залізобетонні креслення (типи аркушів і поверхи)

Рисунок 42 – Вибір креслень › Параметри плану стін

Рисунок 43 – StatiCAD-CivilDraw: титульний аркуш, плани стін поверхів і плани опалубки

Рисунок 44 – План стін першого поверху (панелі, отвори, осі)

Рисунок 45 – План опалубки першого поверху (балки перекриття та смуги)

небезпека

Обсяг креслень: модуль креслення не створює аркушів, специфічних для легкої сталі (розміщення стояків, розмітка балок перекриття, деталі анкерів і з’єднань); плани стін і опалубки — це загальні планові креслення. На плані опалубки можуть відображатися також лінії залізобетонного армування, прив’язані до розрахункових осей перекриття; в перекритті з легкої сталі вони не застосовуються. Рядок матеріалу в заголовку аркуша (C25 тощо) — це загальний матеріал проєкту.

14. На що звернути увагу та відомі обмеження

Тема	Пояснення / що робити
Прапорці зміщення (Розділ 4.1)	Жорстка діафрагма + зміщення осі балки дають у МСЕ (FEM) балкам перекриття штучну осьову силу; програма віднімає цю частку при проєктуванні балок із легкої сталі, вимикати прапорці не потрібно. У таблицях результатів балок МСЕ відображається необроблена осьова сила. Для важких сталевих балок такої корекції немає.
Вага стіни (Розділ 6.3)	Вибір «Панель із легкої сталі» встановлює товщину 15 см, а BHA — 300 кг/м³; якщо реальні значення панелі інші, виправте їх.
Тип панелі (гіпсокартон / інше)	Цей вибір у «Загальних параметрах проєкту» на розрахунки не впливає; обшивка вводиться для кожної стіни.
Вітровий випадок навантаження (Розділ 4.4)	У списку комбінацій TBDY вітру немає; для вітрових комбінацій балок/колон із легкої сталі потрібні визначені випадки навантаження. Перевірка стояків на вітер виконується окремо з q.
Перемичка (Розділ 7)	Поставте перемичку в кожному отворі, де закінчуються балки перекриття; інакше кінець балки залишиться без опори.
Діафрагма vn (Розділ 10.2)	Значення в нормах немає; якщо ввести 0, за аналогією використовується значення панелі стіни. Введіть значення за випробуваннями або від виробника.
Фундамент	У цьому прикладі фундамент не накреслено. У будівлі з легкої сталі внутрішні зусилля фундаменту збільшуються з D (TBDY 10.4.1.2); для цього в «Загальних параметрах проєкту» слід вибрати «Скінченні елементи – спільний аналіз будівлі та фундаменту».
Інші обмеження	Див. розділ «Припущення та обмеження» статті Теоретичні основи проєктування з легкої сталі.

Рисунок 46 – Звіт › Перевірки помилок проєкту (рядки діафрагми TBDY 10.5 та M.4.5.6.4)