Che cos'è il calcolo statico di una struttura in legno?

Il calcolo statico di una struttura in legno è il calcolo che dimostra l'adeguatezza degli elementi portanti di un edificio in legno sotto carichi verticali, sisma, vento e neve. Negli edifici a telaio leggero le pareti sono pareti in legno composte da montanti, traversi, fasce intermedie e rivestimento; anche i solai sono costituiti da rivestimento, travetti e fasce di irrigidimento. Per questo, nel progetto strutturale di una casa in legno, un gran numero di elementi lineari viene verificato singolarmente.

In Turchia la norma di riferimento per il progetto delle strutture in legno è la ABTHYE (Principi di progettazione, calcolo e costruzione degli edifici in legno), pubblicata nella Gazzetta Ufficiale n. 32499 del 24 marzo 2024 ed entrata in vigore il 1° gennaio 2025. I calcoli sismici si eseguono secondo TBDY 2018.

StatiCAD riunisce questo calcolo in un unico modello: le griglie delle pareti e dei solai in legno si generano con un comando, le 87 combinazioni di carico richieste dalla norma per gli edifici in legno vengono definite automaticamente, si calcolano le azioni sismiche e le sollecitazioni interne e ogni elemento lineare viene verificato secondo ABTHYE. La copertura si costruisce nello stesso modello con le procedure guidate; i risultati confluiscono nelle relazioni e nelle tavole.

Cosa fa StatiCAD per le strutture in legno

La catena di calcolo dell'edificio in legno, dalla modellazione alla relazione e alla tavola.

Parete in legno (parete a telaio leggero)

  • Parete in legno con rivestimento su uno o due lati: classe OSB, spessore e larghezza del pannello, interassi dei collegamenti e rigidezza del collegamento
  • Montanti di estremità, montanti intermedi, correnti superiore e inferiore e fasce di irrigidimento generati automaticamente con il comando griglia oppure inseriti a mano
  • Calcolo automatico della capacità a taglio della parete secondo TBDY 2018 e relazione sulla verifica di adeguatezza
  • Definizione degli ancoraggi a trazione e degli ancoraggi a taglio nelle proprietà della parete

Solaio, travi e pilastri in legno

  • Solaio in legno con rivestimento, travetti e travi orizzontali di irrigidimento
  • Generazione di travi e fasce di irrigidimento con il comando Creare nervatura/griglia sul solaio selezionato
  • Travi e pilastri in legno indipendenti; scelta della classe del legno (C24 ecc.) dalla libreria dei materiali
  • Opzioni di analisi senza diaframma e con diaframma semirigido

Verifiche degli elementi secondo ABTHYE

  • Verifiche a trazione e a compressione parallela alla fibratura
  • Verifica allo stato limite per flessione e allo stato limite di instabilità flesso-torsionale
  • Tensione tangenziale, tensione tangenziale di rolling shear ed effetto del momento torcente
  • Effetti combinati: momento flettente e sforzi assiali
  • Verifica a compressione perpendicolare alla fibratura; si tiene conto dei coefficienti di umidità e dimensione
  • Verifica per asse debole, instabilità e torsione di ogni elemento lineare, compresi montanti e travi intermedie all'interno della parete

Carichi e analisi

  • Carico neve e pressione di depressione del vento si inseriscono secondo TS 498; si scelgono i solai e i rivestimenti su cui agiscono i carichi
  • Sulle pareti esterne il carico del vento è calcolato automaticamente in base al lato in cui si trova la parete e al suo angolo in pianta
  • Le 87 combinazioni di carico per edifici in legno, con carichi verticali, sismici e da neve, sono definite automaticamente
  • Azioni sismiche e sollecitazioni interne degli elementi calcolate automaticamente

Vibrazioni dei solai in legno (ABTHYE 5.4.2)

  • Solai in legno con travetti, solai compositi (rivestimento con collegamento meccanico o strato di calcestruzzo gettato in opera) e solai CLT a 3 o 5 strati
  • Rilevamento dei valori di travi e rivestimento dagli elementi presenti nell'asse di calcolo
  • Risultati negli avvisi di analisi, nella lista di controllo del progetto e in una pagina di relazione dedicata
  • Questa verifica è disponibile nella versione StatiCAD Ultimate

Procedure guidate per capriate e arcarecci

  • 13 modelli, tra cui Fink, Howe, Pratt, Warren, a puntone centrale, trapezoidale, a falda unica e ad arco; anteprima quotata
  • Posizionamento delle capriate in serie in pianta con due punti; modifica della capriata già creata con la stessa finestra
  • Assi concorrenti nel nodo, cerniere automatiche e modello di vincolo con montante d'appoggio fisso + a carrello
  • Arcarecci automatici tra le capriate: disposizione per interasse, numero o nodi delle capriate e prolungamento della sporgenza di gronda

Procedura guidata della copertura e rivestimento di copertura

  • Dal poligono di copertura, tetto a padiglione, a due falde e con timpano: travetti, arcarecci, colmo, travetti di displuvio e di compluvio, montanti, puntoni e frontalino di gronda in una sola operazione
  • Aggiornamento della copertura salvata aprendola e modificandone le impostazioni
  • Mesh automatica del rivestimento di copertura in base alle quote di travetti, arcarecci, colmo e compluvio
  • Allineamento delle quote superiori di montanti, muri e pareti alle quote delle travi
  • Verifica degli elementi di copertura con il progetto di travi e pilastri in legno

Strutture miste e risoluzione delle insufficienze

  • Elementi in legno, in muratura e in cemento armato nello stesso progetto; gli elementi in legno si possono definire anche nei sistemi strutturali in muratura e in cemento armato
  • Visualizzazione 3D degli elementi insufficienti, selezione rapida e modifica
  • Definizione di lunghezza d'appoggio, lunghezza di instabilità flesso-torsionale e condizione di umidità dalle impostazioni dell'elemento
  • Verifica facoltativa delle travi secondo TS 647 (sezione e freccia); il progetto principale resta quello secondo ABTHYE

Immagini dal programma

Pianta del piano terra di un edificio in legno: pareti in legno e travetti del solaio

Pareti in legno e travetti del solaio nella pianta del piano.

Finestra Proprietà della parete, scheda Parete in legno: rivestimento a pannelli e collegamenti

Rivestimento a pannelli, interassi dei collegamenti ed elementi interni della parete in legno.

Modello 3D agli elementi finiti di un edificio in legno a due piani

Modello 3D agli elementi finiti con pareti in legno e griglie di solaio.

Procedura guidata della capriata di copertura: modello Howe e anteprima quotata

Procedura guidata della capriata di copertura: 13 modelli e anteprima quotata.

Anteprima 3D di un tetto a padiglione nella finestra della procedura guidata della copertura

Procedura guidata della copertura: tetto a padiglione dal poligono di copertura e anteprima 3D.

Pianta di carpenteria del piano terra: travi in legno e solaio CLT

Travi in legno e solaio CLT nella pianta di carpenteria del piano terra.

Scoprite passo dopo passo l'esempio di edificio in legno a due piani

Come funziona

  1. In Impostazioni generali del progetto selezionate le combinazioni di carico per strutture in legno e inserite il carico neve e la pressione di depressione del vento.
  2. Disegnate i muri e impostate il tipo di elemento su Parete in legno; inserite il rivestimento a pannelli e le sezioni degli elementi interni alla parete e generate la griglia.
  3. Disegnate i solai; creando nervatura/griglia sul solaio selezionato generate travetti e fasce di irrigidimento.
  4. Costruite la copertura con la procedura guidata della copertura oppure con quelle di capriate e arcarecci; con la macro adattate il rivestimento di copertura alle quote delle travi.
  5. Eseguite l'analisi; individuate gli elementi insufficienti nella vista 3D e modificateli.
  6. Ottenete le relazioni; salvate in DXF la pianta di tracciamento delle fondazioni, le piante dei piani e di carpenteria e i prospetti asse per asse.

Relazioni e tavole

Nel gruppo Relazioni degli elementi in legno e nella sezione dei disegni:

  • Progetto delle pareti in legno (TBDY 2018 e ABTHYE 2025)
  • Progetto degli elementi in legno (ABTHYE 2024)
  • Progetto delle travi in legno (TS 647, facoltativo)
  • Vibrazioni dei solai in legno (ABTHYE 5.4.2 / 4.8.4.7.1; Ultimate)
  • Pianta di tracciamento delle fondazioni, pianta del piano e pianta di carpenteria
  • Prospetti dell'edificio asse per asse; output DXF

Documenti di aiuto

Uso passo per passo, esempi di soluzione, fondamenti teorici e studi di validazione nella Base di conoscenza.

Validazione e ambito

La verifica delle vibrazioni dei solai in legno è stata confrontata con l'esempio risolto della guida sulle strutture in legno: rigidezza, prima frequenza naturale (14,27 Hz), freccia e valori del criterio di velocità coincidono con quelli della guida. Nei solai compositi, rigidezza del collegamento, coefficiente γ e rigidezza flessionale efficace sono stati verificati con i valori della guida e con calcoli manuali, e i solai del progetto di esempio sono stati verificati a mano.

Nella verifica delle vibrazioni sono esclusi dall'ambito i solai CLT con 7 o più strati e quelli con strato di calcestruzzo.

Consultate le tabelle di confronto

Normative

ABTHYE 2025 TBDY 2018 TS 498 TS 647 (facoltativo)
In quale edizione? Il progetto di edifici in legno è disponibile nelle versioni StatiCAD Hybrid, Ultimate, Profesyonel e Standart. La verifica delle vibrazioni dei solai è presente solo in Ultimate. Le procedure guidate per capriate, arcarecci e copertura sono utilizzabili in tutte le versioni.

Domande frequenti

Secondo quale norma si esegue il calcolo statico di una struttura in legno?

Gli elementi in legno vengono verificati con i criteri di progetto agli stati limite della ABTHYE, in vigore dal 1° gennaio 2025. Il calcolo sismico e la capacità a taglio delle pareti in legno si eseguono secondo TBDY 2018; il carico neve e la pressione di depressione del vento si inseriscono secondo TS 498. La TS 647 è presente nel programma solo come verifica facoltativa e datata delle travi.

Si può realizzare il progetto strutturale di una casa in legno con StatiCAD?

Sì. Pareti, solai, copertura e travi e pilastri indipendenti di una casa in legno a telaio leggero si costruiscono in un unico modello. Dopo l'analisi si ottengono le relazioni di calcolo, la pianta di tracciamento delle fondazioni, la pianta del piano, la pianta di carpenteria e i prospetti asse per asse.

È possibile calcolare una copertura in legno?

Sì. La procedura guidata della capriata crea la capriata con 13 modelli, quella degli arcarecci inserisce gli arcarecci tra le capriate e quella della copertura genera in una sola operazione il tetto a padiglione, a due falde e con timpano dal poligono di copertura. Gli elementi entrano nel modello di analisi e vengono verificati con il progetto di travi e pilastri in legno.

Le vibrazioni dei solai in legno vengono verificate?

Sì, nella versione StatiCAD Ultimate. I solai in legno con travetti, compositi e CLT sono verificati lungo l'asse di calcolo secondo ABTHYE 5.4.2 e 4.8.4.7.1. La verifica non modifica i risultati dell'analisi; i risultati sono riportati negli avvisi di analisi, nella lista di controllo del progetto e in una pagina di relazione dedicata.

Gli elementi in legno si possono usare negli edifici in cemento armato o in muratura?

Sì. Gli elementi in legno si possono definire anche nei sistemi strutturali in muratura e in cemento armato; elementi in legno, in muratura e in cemento armato vengono risolti insieme nello stesso progetto e le relazioni di calcolo si ottengono in un unico file.

In quali versioni di StatiCAD è presente il software per strutture in legno?

Il progetto di edifici in legno è presente nelle versioni StatiCAD Hybrid, Ultimate, Profesyonel e Standart; non è presente nelle versioni Betonarme, Yığma Pro e Yığma Standart. La verifica delle vibrazioni dei solai è presente solo in Ultimate. Le procedure guidate per capriate, arcarecci e copertura sono utilizzabili in tutte le versioni.

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