Ce este calculul static al unei structuri din lemn?

Calculul static al unei structuri din lemn este calculul care demonstrează că elementele portante ale unei clădiri din lemn sunt suficiente sub acțiunea încărcărilor verticale, a cutremurului, a vântului și a zăpezii. La clădirile cu schelet ușor, pereții sunt pereți de forfecare din lemn, alcătuiți din montanți, grinzi de talpă, grinzi de legătură și înveliș; planșeele se formează din înveliș, grinzi de planșeu și grinzi de legătură. De aceea, într-un proiect static pentru o casă din lemn se verifică individual un număr mare de elemente de tip bară.

În Turcia, baza proiectării structurilor din lemn este Normativul pentru proiectarea, calculul și execuția clădirilor din lemn (ABTHYE), publicat în Monitorul Oficial nr. 32499 din 24 martie 2024 și intrat în vigoare la 1 ianuarie 2025. Calculele seismice se efectuează conform TBDY 2018.

StatiCAD reunește acest calcul într-un singur model: pereții de forfecare din lemn și grilele de planșeu se generează cu o comandă, cele 87 de combinații de încărcări cerute de normativ pentru clădirile din lemn se definesc automat, se calculează încărcările seismice și eforturile interne, iar fiecare element de tip bară se verifică conform ABTHYE. Acoperișul se construiește în același model cu ajutorul experților; rezultatele sunt transferate în rapoarte și planșe.

Ce face StatiCAD la structurile din lemn?

Lanțul de calcul al clădirii din lemn, de la modelare până la raport și planșă.

Perete de forfecare din lemn (perete cu schelet ușor)

  • Perete de forfecare din lemn cu înveliș pe una sau pe ambele fețe: clasa OSB, grosimea și lățimea panoului, distanțele dintre îmbinări și rigiditatea îmbinărilor
  • Generarea automată a montanților de margine, a montanților intermediari, a grinzilor de talpă superioară și inferioară și a grinzilor de legătură cu ajutorul comenzii de grilă, sau introducerea lor manuală
  • Calculul automat al capacității la forfecare a peretelui conform TBDY 2018 și raportarea verificării
  • Definirea ancorajelor de tracțiune și a ancorajelor de forfecare în proprietățile peretelui

Planșeu, grinzi și stâlpi din lemn

  • Planșeu din lemn cu înveliș, grinzi de planșeu și grinzi orizontale de legătură
  • Generarea grinzilor și a grinzilor de legătură cu comanda „Crearea nervurii/grilei pe placa selectată”
  • Grinzi și stâlpi independenți din lemn; selectarea clasei de lemn din biblioteca de materiale (C24 etc.)
  • Opțiuni de analiză fără diafragmă și cu diafragmă semirigidă

Verificările elementelor conform ABTHYE

  • Verificări la întindere și compresiune paralelă cu fibrele
  • Verificarea stării limită la încovoiere și starea limită de flambaj lateral
  • Efectul tensiunii tangențiale, al tensiunii tangențiale de rulare și al momentului de torsiune
  • Efecte combinate: moment încovoietor și forțe axiale
  • Verificarea la compresiune perpendiculară pe fibre; se iau în calcul coeficienții de umiditate și de dimensiune
  • Verificarea pe axa slabă, la flambaj și la torsiune pentru fiecare element de tip bară, inclusiv montanții și grinzile secundare din interiorul peretelui

Încărcări și analiză

  • Încărcarea din zăpadă și presiunea de aspirație a vântului se introduc conform TS 498; se aleg planșeele și învelitorile pe care acționează încărcările
  • Încărcarea din vânt pe pereții exteriori se calculează automat, în funcție de latura pe care se află peretele și de unghiul acestuia în plan
  • Cele 87 de combinații de încărcări pentru clădiri din lemn, care includ încărcările verticale, seismice și din zăpadă, se definesc automat
  • Încărcările seismice și eforturile interne ale elementelor se calculează automat

Vibrațiile planșeelor din lemn (ABTHYE 5.4.2)

  • Planșee cu grinzi din lemn, planșee compozite (înveliș legat mecanic sau strat de beton turnat) și planșee CLT cu 3 sau 5 straturi
  • Detectarea valorilor grinzii și ale învelișului din elementele aflate în axa de calcul
  • Rezultatele apar în avertismentele de analiză, în lista de verificare a proiectului și pe o pagină separată de raport
  • Această verificare există în versiunea StatiCAD Ultimate

Experții pentru ferme de acoperiș și pane

  • 13 șabloane, inclusiv Fink, Howe, Pratt, Warren, cu popă centrală, trapezoidală, cu o singură pantă și în arc; previzualizare cotată
  • Amplasarea fermelor în serie în plan prin două puncte; editarea fermei create cu aceeași fereastră
  • Axe care se întâlnesc în nod, articulații automate și model de reazem cu montant de reazem de tip fix + mobil
  • Pane automate între ferme: amplasare după distanță, număr sau nodurile fermei, cu prelungirea streașinii laterale

Expertul pentru acoperiș și învelitoarea acoperișului

  • Acoperiș în patru ape, în două ape și cu fronton pornind de la poligonul acoperișului: căpriori, pane, coamă, căpriori de coamă și de colțar, montanți, contrafișe și solduri de streașină, toate dintr-o singură operație
  • Actualizarea unui acoperiș salvat prin deschiderea lui și modificarea setărilor
  • Discretizarea automată a învelitorii acoperișului după cotele căpriorilor, panelor, coamei și coamelor de colțar
  • Egalarea cotelor superioare ale montanților, pereților și pereților de forfecare cu cotele grinzilor
  • Verificarea elementelor acoperișului cu proiectarea grinzilor și stâlpilor din lemn

Structuri mixte și remedierea insuficiențelor

  • Elemente din lemn, zidărie și beton armat în același proiect; elementele din lemn pot fi definite și în sistemele structurale din zidărie și beton armat
  • Afișarea elementelor insuficiente în vizualizarea 3D, selectare rapidă și editare
  • Stabilirea lungimii de reazem, a lungimii de flambaj lateral și a stării de umiditate din setările elementului
  • Verificare opțională a grinzilor conform TS 647 (secțiune și săgeată); proiectarea propriu-zisă se face conform ABTHYE

Imagini din program

Planul parterului unei clădiri din lemn: pereți de forfecare din lemn și grinzi de planșeu

Pereții de forfecare din lemn și grinzile de planșeu în planul de nivel.

Fereastra Proprietăți perete, fila Perete din lemn: învelișul panoului și îmbinările

Învelișul panoului, distanțele dintre îmbinări și elementele din interiorul peretelui de forfecare din lemn.

Modelul 3D cu elemente finite al unei clădiri din lemn cu două niveluri

Model 3D cu elemente finite, cu pereți de forfecare din lemn și grile de planșeu.

Expertul pentru ferme de acoperiș: șablonul Howe și previzualizarea cotată

Expertul pentru ferme de acoperiș: 13 șabloane și previzualizare cotată.

Previzualizarea 3D a unui acoperiș în patru ape în fereastra expertului pentru acoperiș

Expertul pentru acoperiș: acoperiș în patru ape pornind de la poligonul acoperișului și previzualizare 3D.

Planul de cofraj al parterului: grinzi din lemn și planșeu CLT

Grinzi din lemn și planșeu CLT în planul de cofraj al parterului.

Parcurgeți pas cu pas exemplul clădirii din lemn cu două niveluri

Cum funcționează?

  1. În Setările generale ale proiectului, alegeți combinațiile de încărcări pentru structuri din lemn; introduceți încărcarea din zăpadă și presiunea de aspirație a vântului.
  2. Desenați pereții și setați tipul elementului la Perete din lemn; introduceți învelișul panoului și secțiunile elementelor din interiorul peretelui, apoi creați grila.
  3. Desenați planșeele; creați nervura/grila pe placa selectată pentru a genera grinzile de planșeu și grinzile de legătură.
  4. Construiți acoperișul cu expertul pentru acoperiș sau cu experții pentru ferme și pane; așezați învelitoarea acoperișului la cotele grinzilor cu ajutorul macroului.
  5. Rulați analiza; găsiți elementele insuficiente în vizualizarea 3D și editați-le.
  6. Obțineți rapoartele; salvați în format DXF planul de trasare a fundațiilor, planurile de nivel și de cofraj și vederile laterale pe axe.

Rapoarte și planșe

În grupul Rapoarte pentru elementele din lemn și în secțiunea de desen:

  • Proiectarea peretelui de forfecare din lemn (TBDY 2018 și ABTHYE 2025)
  • Proiectarea elementelor din lemn (ABTHYE 2024)
  • Proiectarea grinzilor din lemn (TS 647, opțional)
  • Vibrațiile planșeelor din lemn (ABTHYE 5.4.2 / 4.8.4.7.1; Ultimate)
  • Planul de trasare a fundațiilor, planul de nivel și planul de cofraj
  • Vederile laterale ale clădirii pe axe; ieșire DXF

Documente de ajutor

Utilizare pas cu pas, exemple rezolvate, baze teoretice și studii de verificare în Baza de cunoștințe.

Validare și domeniu de aplicare

Verificarea vibrațiilor planșeelor din lemn a fost comparată cu exemplul rezolvat din ghidul pentru structuri din lemn: valorile rigidității, ale primei frecvențe proprii (14,27 Hz), ale săgeții și ale criteriului de viteză coincid cu cele din ghid. La planșeele compozite, rigiditatea îmbinărilor, coeficientul γ și rigiditatea efectivă la încovoiere au fost validate prin valorile din ghid și prin calcule manuale, iar planșeele din proiectul exemplu au fost verificate manual.

Planșeele CLT cu 7 sau mai multe straturi și cele cu strat de beton nu intră în domeniul de aplicare al verificării vibrațiilor.

Consultați tabelele de comparație

Normative

ABTHYE 2025 TBDY 2018 TS 498 TS 647 (opțional)
În ce ediție? Proiectarea clădirilor din lemn este disponibilă în versiunile StatiCAD Hybrid, Ultimate, Profesyonel și Standart. Verificarea vibrațiilor planșeelor există numai în Ultimate. Experții pentru ferme de acoperiș, pane și acoperiș pot fi folosiți în toate versiunile.

Întrebări frecvente

După ce normativ se face calculul static al unei structuri din lemn?

Elementele din lemn se verifică conform principiilor de proiectare pe baza rezistenței din ABTHYE, intrat în vigoare la 1 ianuarie 2025. Calculul seismic și capacitatea la forfecare a pereților de forfecare din lemn se determină conform TBDY 2018; încărcarea din zăpadă și presiunea de aspirație a vântului se introduc conform TS 498. TS 647 există în program numai ca verificare opțională, mai veche, a grinzilor.

Se poate realiza proiectul static al unei case din lemn cu StatiCAD?

Da. Pereții de forfecare, planșeele, acoperișul și grinzile și stâlpii independenți ai unei case din lemn cu schelet ușor se construiesc într-un singur model. După analiză se obțin rapoartele de calcul, planul de trasare a fundațiilor, planul de nivel, planul de cofraj și vederile laterale pe axe.

Se poate face calculul unui acoperiș din lemn?

Da. Expertul pentru ferme de acoperiș construiește ferme cu 13 șabloane, expertul pentru pane adaugă pane între ferme, iar expertul pentru acoperiș generează dintr-o singură operație acoperișul în patru ape, în două ape și cu fronton pornind de la poligonul acoperișului. Elementele intră în modelul de analiză și sunt verificate prin proiectarea grinzilor și stâlpilor din lemn.

Se verifică vibrațiile planșeelor din lemn?

Da, în versiunea StatiCAD Ultimate. Conform ABTHYE 5.4.2 și 4.8.4.7.1, planșeele cu grinzi din lemn, compozite și CLT se verifică pe axa de calcul. Verificarea nu modifică rezultatele analizei; rezultatele sunt scrise în avertismentele de analiză, în lista de verificare a proiectului și pe o pagină separată de raport.

Pot fi folosite elementele din lemn în clădiri din beton armat sau din zidărie?

Da. Elementele din lemn pot fi definite și în sistemele structurale din zidărie și beton armat; în același proiect, elementele din lemn, zidărie și beton armat se rezolvă împreună, iar rapoartele de calcul se obțin într-un singur fișier.

În ce versiuni StatiCAD există programul pentru structuri din lemn?

Proiectarea clădirilor din lemn există în versiunile StatiCAD Hybrid, Ultimate, Profesyonel și Standart; nu există în versiunile Betonarme, Yığma Pro și Yığma Standart. Verificarea vibrațiilor planșeelor există numai în Ultimate. Experții pentru ferme de acoperiș, pane și acoperiș pot fi folosiți în toate versiunile.

Pagini conexe

Calculați-vă clădirea din lemn cu StatiCAD

Descărcați versiunea demo și încercați gratuit modelarea pereților de forfecare din lemn, a planșeelor și a acoperișului, sau stabilim împreună versiunea potrivită pentru dvs.