Qu’est-ce que le calcul statique d’une structure en bois ?

Le calcul statique d’une structure en bois démontre que les éléments porteurs d’un bâtiment en bois sont suffisants sous l’effet des charges verticales, du séisme, du vent et de la neige. Dans les bâtiments à ossature légère, les murs sont des voiles en bois composés de montants, de lisses, de traverses et d’un revêtement ; les planchers se composent de même d’un revêtement, de solives et de traverses intermédiaires. C’est pourquoi, dans le projet statique d’une maison en bois, un grand nombre d’éléments barres sont vérifiés un par un.

En Turquie, la base de la conception des structures en bois est l’ABTHYE (code turc de conception, de calcul et de construction des bâtiments en bois), publié au Journal officiel n° 32499 du 24 mars 2024 et entré en vigueur le 1er janvier 2025. Les calculs sismiques sont effectués selon la TBDY 2018.

StatiCAD réunit ce calcul dans un seul modèle : les voiles en bois et les grilles de plancher sont générés par commande, les 87 combinaisons de charges exigées par le règlement pour les bâtiments en bois sont définies automatiquement, les charges sismiques et les efforts internes sont calculés, et chaque élément barre est vérifié selon l’ABTHYE. La toiture est construite dans le même modèle à l’aide d’assistants ; les résultats sont transférés vers les rapports et les plans.

Que fait StatiCAD pour les structures en bois ?

La chaîne de calcul d’un bâtiment en bois, de la modélisation au rapport et aux plans.

Voile en bois (mur à ossature légère)

  • Voile en bois revêtu sur une ou deux faces : classe d’OSB, épaisseur et largeur des panneaux, espacement des fixations et rigidité des assemblages
  • Génération automatique par la commande de grille, ou saisie manuelle, des montants de rive, des montants intermédiaires, des lisses haute et basse et des traverses intermédiaires
  • Calcul automatique de la capacité de cisaillement du voile selon la TBDY 2018 et rapport de justification
  • Définition des ancrages de traction (hold-down) et des ancrages de cisaillement dans les propriétés du voile

Plancher, poutre et poteau en bois

  • Plancher en bois avec revêtement, solives et traverses horizontales intermédiaires
  • Génération des poutres et des traverses intermédiaires avec la commande « Créer une nervure/grille sur le plancher sélectionné »
  • Poutres et poteaux en bois indépendants ; choix de la classe de bois dans la bibliothèque de matériaux (C24, etc.)
  • Options d’analyse sans diaphragme et avec diaphragme semi-rigide

Vérifications des éléments selon l’ABTHYE

  • Contrôle des contraintes de traction et de compression parallèles au fil
  • Contrôle de l’état limite en flexion et état limite de déversement
  • Contrainte de cisaillement, contrainte de cisaillement de roulement et effet du moment de torsion
  • Effets combinés : moment fléchissant et efforts axiaux
  • Contrôle de la compression perpendiculaire au fil ; les coefficients d’humidité et de dimension sont pris en compte
  • Vérification de l’axe faible, du flambement et de la torsion de chaque élément barre, y compris les montants et les traverses intermédiaires à l’intérieur des voiles

Charges et analyse

  • La charge de neige et la pression d’aspiration du vent sont saisies selon la TS 498 ; les planchers et revêtements sur lesquels les charges s’appliquent sont sélectionnés
  • La charge de vent sur les voiles extérieurs est calculée automatiquement selon le côté où se trouve le voile et son angle en plan
  • Les 87 combinaisons de charges des bâtiments en bois, incluant charges verticales, sismiques et de neige, sont définies automatiquement
  • Les charges sismiques et les efforts internes des éléments sont calculés automatiquement

Vibrations des planchers en bois (ABTHYE 5.4.2)

  • Planchers à solives en bois, mixtes (revêtement à liaison mécanique ou couche de béton coulé) et planchers CLT à 3 ou 5 couches
  • Détection des valeurs des poutres et du revêtement à partir des éléments situés dans l’axe de calcul
  • Résultats dans les avertissements d’analyse, dans la liste de contrôle du projet et dans une page de rapport distincte
  • Cette vérification est disponible dans la version StatiCAD Ultimate

Assistants de fermes et de pannes de toiture

  • 13 modèles dont Fink, Howe, Pratt, Warren, à poinçon, trapézoïdale, en appentis et en arc ; aperçu coté
  • Mise en place des fermes en série à partir de deux points en plan ; modification de la ferme créée avec la même fenêtre
  • Axes concourants aux nœuds, rotules automatiques et modèle d’appui avec poteaux d’appui fixe + glissant
  • Pannes automatiques entre les fermes : implantation selon l’entraxe, le nombre ou les nœuds des fermes, avec prolongement de l’avant-toit en rive

Assistant de toiture et revêtement de toiture

  • À partir du polygone de toiture, toitures à croupes, à deux versants et à pignons : chevrons, pannes, faîtage, arêtiers et noues, poteaux, jambes de force et planches de rive en une seule opération
  • Mise à jour en rouvrant une toiture enregistrée et en modifiant ses paramètres
  • Maillage automatique du revêtement de toiture selon les cotes des chevrons, pannes, faîtage et noues
  • Alignement des cotes supérieures des poteaux, murs et voiles sur les cotes des poutres
  • Vérification des éléments de toiture par la conception des poutres et poteaux en bois

Structures mixtes et résolution des insuffisances

  • Éléments en bois, en maçonnerie et en béton armé dans un même projet ; les éléments en bois peuvent aussi être définis dans les systèmes structurels en maçonnerie et en béton armé
  • Affichage des éléments insuffisants en vue 3D, sélection rapide et modification
  • Définition de la longueur d’appui, de la longueur de déversement et de l’état d’humidité dans les paramètres de l’élément
  • Vérification facultative des poutres selon la TS 647 (section et flèche) ; la conception principale suit l’ABTHYE

Aperçus du programme

Plan du rez-de-chaussée d’un bâtiment en bois : voiles en bois et solives de plancher

Voiles en bois et solives de plancher sur le plan d’étage.

Fenêtre Propriétés du mur, onglet Voile en bois : revêtement en panneaux et assemblages

Revêtement en panneaux, espacement des fixations et éléments intérieurs d’un voile en bois.

Modèle 3D aux éléments finis d’un bâtiment en bois de deux étages

Modèle 3D aux éléments finis avec voiles en bois et grilles de plancher.

Assistant de ferme de toiture : modèle Howe et aperçu coté

Assistant de ferme de toiture : 13 modèles et aperçu coté.

Aperçu 3D d’une toiture à croupes dans la fenêtre de l’assistant de toiture

Assistant de toiture : toiture à croupes à partir du polygone de toiture et aperçu 3D.

Plan de coffrage du rez-de-chaussée : poutres en bois et plancher CLT

Poutres en bois et plancher CLT sur le plan de coffrage du rez-de-chaussée.

Étudiez pas à pas l’exemple d’un bâtiment en bois de deux étages

Comment ça marche ?

  1. Dans les Paramètres généraux du projet, sélectionnez les combinaisons de charges des structures en bois ; saisissez la charge de neige et la pression d’aspiration du vent.
  2. Dessinez les murs et définissez le type d’élément Voile en bois ; saisissez le revêtement en panneaux et les sections des éléments intérieurs du voile, puis générez la grille.
  3. Dessinez les planchers ; en créant une nervure/grille sur le plancher sélectionné, générez les solives et les traverses intermédiaires.
  4. Construisez la toiture avec l’assistant de toiture ou avec les assistants de fermes et de pannes ; calez le revêtement de toiture sur les cotes des poutres à l’aide de la macro.
  5. Lancez l’analyse ; repérez les éléments insuffisants en vue 3D et modifiez-les.
  6. Générez les rapports ; enregistrez en DXF le plan d’implantation des fondations, les plans d’étage et de coffrage, ainsi que les vues latérales axe par axe.

Rapports et plans

Dans le groupe Rapports des éléments en bois et dans la section dessin :

  • Conception des voiles en bois (TBDY 2018 et ABTHYE 2025)
  • Conception des éléments en bois (ABTHYE 2024)
  • Conception des poutres en bois (TS 647, facultative)
  • Vibrations des planchers en bois (ABTHYE 5.4.2 / 4.8.4.7.1 ; Ultimate)
  • Plan d’implantation des fondations, plan d’étage et plan de coffrage
  • Vues latérales du bâtiment axe par axe ; sortie DXF

Documents d’aide

Utilisation pas à pas, exemples résolus, fondements théoriques et études de validation dans la Base de connaissances.

Validation et périmètre

La vérification des vibrations des planchers en bois a été comparée à l’exemple résolu du guide des structures en bois : la rigidité, la première fréquence propre (14,27 Hz), la flèche et la valeur du critère de vitesse sont identiques à celles du guide. Pour les planchers mixtes, la rigidité des assemblages, le coefficient γ et la rigidité en flexion effective ont été validés avec les valeurs du guide et par calculs manuels, et les planchers du projet exemple ont été vérifiés à la main.

Pour la vérification des vibrations, les planchers CLT à 7 couches ou plus et les planchers CLT avec couche de béton sont hors périmètre.

Consultez les tableaux de comparaison

Codes

ABTHYE 2025 TBDY 2018 TS 498 TS 647 (facultative)
Dans quelle édition ? La conception des bâtiments en bois est disponible dans les versions StatiCAD Hybrid, Ultimate, Profesyonel et Standart. La vérification des vibrations des planchers n’existe que dans Ultimate. Les assistants de fermes, de pannes et de toiture sont utilisables dans toutes les versions.

Questions fréquentes

Selon quel règlement le calcul statique d’une structure en bois est-il effectué ?

Les éléments en bois sont vérifiés selon les principes de conception en résistance de l’ABTHYE, entré en vigueur le 1er janvier 2025. Le calcul sismique et la capacité de cisaillement des voiles en bois suivent la TBDY 2018 ; la charge de neige et la pression d’aspiration du vent sont saisies selon la TS 498. La TS 647 n’existe dans le programme que comme ancienne vérification facultative des poutres.

Peut-on réaliser le projet statique d’une maison en bois avec StatiCAD ?

Oui. Les voiles, planchers, la toiture ainsi que les poutres et poteaux indépendants d’une maison en bois à ossature légère sont construits dans un seul modèle. Après l’analyse, vous obtenez les rapports de calcul, le plan d’implantation des fondations, le plan d’étage, le plan de coffrage et les vues latérales axe par axe.

Peut-on calculer une toiture en bois ?

Oui. L’assistant de ferme de toiture construit une ferme à partir de 13 modèles, l’assistant de pannes ajoute des pannes entre les fermes, et l’assistant de toiture génère en une seule opération une toiture à croupes, à deux versants ou à pignons à partir du polygone de toiture. Les éléments entrent dans le modèle d’analyse et sont vérifiés par la conception des poutres et poteaux en bois.

Les vibrations des planchers en bois sont-elles vérifiées ?

Oui, dans la version StatiCAD Ultimate. Les planchers à solives en bois, mixtes et CLT sont vérifiés selon l’ABTHYE 5.4.2 et 4.8.4.7.1 à partir de l’axe de calcul. La vérification ne modifie pas les résultats de l’analyse ; les résultats sont inscrits dans les avertissements d’analyse, la liste de contrôle du projet et une page de rapport distincte.

Les éléments en bois peuvent-ils être utilisés dans des bâtiments en béton armé ou en maçonnerie ?

Oui. Les éléments en bois peuvent aussi être définis dans les systèmes structurels en maçonnerie et en béton armé ; les éléments en bois, en maçonnerie et en béton armé sont résolus ensemble dans un même projet et les rapports de calcul sont obtenus dans un seul fichier.

Dans quelles versions de StatiCAD trouve-t-on le logiciel de structures en bois ?

La conception des bâtiments en bois existe dans les versions StatiCAD Hybrid, Ultimate, Profesyonel et Standart ; elle n’existe pas dans Betonarme, Yığma Pro et Yığma Standart. La vérification des vibrations des planchers n’existe que dans Ultimate. Les assistants de fermes, de pannes et de toiture sont utilisables dans toutes les versions.

Pages associées

Calculez votre bâtiment en bois avec StatiCAD

Téléchargez la version démo pour essayer gratuitement la modélisation des voiles en bois, des planchers et de la toiture, ou déterminons ensemble la version qui vous convient.