Що таке статичний розрахунок дерев'яної будівлі?

Статичний розрахунок дерев'яної будівлі підтверджує, що несучих елементів достатньо для сприйняття вертикальних навантажень, сейсмічних, вітрових і снігових впливів. У будівлях із легким каркасом стіни є дерев'яними діафрагмами жорсткості зі стояків, обв'язок, поясів і обшивки, а перекриття складаються з обшивки, балок перекриття та проміжних зв'язків. Тому в статичному проєкті дерев'яного будинку перевіряється кожен із численних стрижньових елементів.

Основою проєктування дерев'яних будівель у Туреччині є Основи проєктування, розрахунку та будівництва дерев'яних будівель (ABTHYE), опубліковані в Офіційному віснику Туреччини від 24 березня 2024 року за номером 32499 і чинні з 1 січня 2025 року. Сейсмічний розрахунок виконується за TBDY 2018.

StatiCAD об'єднує цей розрахунок в одній моделі: дерев'яні стіни жорсткості та сітки перекриттів створюються командою, 87 комбінацій навантажень, які норми вимагають для дерев'яних будівель, задаються автоматично, обчислюються сейсмічні навантаження та внутрішні зусилля, кожен стрижневий елемент перевіряється за ABTHYE. Дах створюється в тій самій моделі за допомогою майстрів, а результати передаються до звітів і креслень.

Що StatiCAD робить для дерев'яних будівель

Розрахунковий ланцюжок дерев'яної будівлі від моделювання до звіту й креслення.

Дерев'яна стіна жорсткості (легка каркасна стіна)

  • Дерев'яна стіна жорсткості з обшивкою з одного або двох боків: клас OSB, товщина й ширина панелі, кроки кріплень і жорсткість з'єднань
  • Автоматичне створення командою сітки або ручне введення крайових і проміжних стійок, верхнього та нижнього поясів і проміжних зв'язків
  • Автоматичний розрахунок несучої здатності стіни на зсув за TBDY 2018 і звіт про достатність
  • Задання даних про анкери на розтяг і анкери на зсув у властивостях стіни

Дерев'яне перекриття, балка та колона

  • Дерев'яне перекриття з настилом, балками перекриття та горизонтальними проміжними зв'язками
  • Створення балок і проміжних зв'язків командою «Створення ребра/сітки на вибраній плиті перекриття»
  • Окремі дерев'яні балки та колони; вибір класу деревини з бібліотеки матеріалів (C24 тощо)
  • Варіанти розрахунку без діафрагми та з напівжорсткою діафрагмою

Перевірки елементів за ABTHYE

  • Перевірки напружень розтягу та стиску вздовж волокон
  • Перевірка граничного стану при згині та граничного стану бічної втрати стійкості
  • Дотичні напруження, напруження котильного зсуву та вплив крутного моменту
  • Комбіновані впливи: згинальний момент і поздовжні сили
  • Перевірка стиску впоперек волокон; враховуються коефіцієнти вологості та розмірів
  • Перевірка кожного стрижневого елемента, зокрема стояків і проміжних балок усередині стіни, за слабкою віссю, втратою стійкості та крученням

Навантаження та аналіз

  • Снігове навантаження та вітровий тиск відсмоктування задаються за TS 498; обираються перекриття й покриття, на які діють навантаження
  • Вітрове навантаження на зовнішні стіни автоматично обчислюється залежно від сторони розташування стіни та її кута в плані
  • 87 комбінацій навантажень для дерев'яних будівель, що включають вертикальні, сейсмічні та снігові навантаження, задаються автоматично
  • Сейсмічні навантаження та внутрішні зусилля в елементах обчислюються автоматично

Вібрація дерев'яних перекриттів (ABTHYE 5.4.2)

  • Перекриття з дерев'яними балками, композитні (з механічно з'єднаним настилом або шаром монолітного бетону) та CLT із 3 або 5 шарів
  • Значення для балок і настилу визначаються за елементами всередині розрахункової осі
  • Результати в попередженнях аналізу, контрольному списку проєкту та на окремій сторінці звіту
  • Ця перевірка доступна у версії StatiCAD Ultimate

Майстри кроквяних ферм і прогонів

  • 13 шаблонів, зокрема Fink, Howe, Pratt, Warren, з королівською стійкою, трапецієподібна, односхила та арочна; попередній перегляд із розмірами
  • Розстановка ферм рядом у плані за двома точками; редагування створеної ферми в тому самому вікні
  • Осі, що сходяться у вузлі, автоматичні шарніри та модель опирання з нерухомою й рухомою опорами на опорних стійках
  • Автоматичні прогони між фермами: розстановка за кроком, кількістю або вузлами ферм і подовження звису карниза

Майстер даху та покрівельний настил

  • Вальмовий, двосхилий і напіввальмовий дах за полігоном даху: крокви, прогони, коньок, накосні та ендовні крокви, стійки, підкоси й карнизна дошка за один раз
  • Оновлення збереженого даху: відкриття та зміна його параметрів
  • Автоматичне розбиття сіткою покрівельного настилу за відмітками кроквяних балок, прогонів, коника та ендов
  • Вирівнювання верхніх відміток стійок, стін і стін жорсткості за відмітками балок
  • Перевірка елементів даху за допомогою проєктування дерев'яних балок і колон

Змішані конструкції та усунення недостатності

  • Дерев'яні, мурані та залізобетонні елементи в одному проєкті; дерев'яні елементи можна задавати й у мурованих та залізобетонних конструктивних системах
  • Показ недостатніх елементів у 3D-вигляді, швидкий вибір і редагування
  • Визначення довжини опирання, довжини бічної втрати стійкості та стану вологості в налаштуваннях елемента
  • Необов'язкова перевірка балок за TS 647 (переріз і прогин); основне проєктування виконується за ABTHYE

Знімки з програми

План першого поверху дерев'яної будівлі: дерев'яні стіни жорсткості та балки перекриття

Дерев'яні стіни жорсткості та балки перекриття на плані поверху.

Вікно властивостей стіни, вкладка дерев'яної стіни жорсткості: обшивка панелями та з'єднання

Панельна обшивка, кроки кріплень і елементи всередині дерев'яної стіни жорсткості.

3D-модель двоповерхової дерев'яної будівлі, виконана методом скінченних елементів

3D-модель скінченних елементів із дерев'яними стінами жорсткості та сітками перекриттів.

Майстер кроквяних ферм: шаблон Howe та попередній перегляд із розмірами

Майстер кроквяних ферм: 13 шаблонів і попередній перегляд із розмірами.

3D-попередній перегляд вальмового даху у вікні майстра даху

Майстер даху: вальмовий дах за полігоном даху та 3D-попередній перегляд.

План опалубки першого поверху: дерев'яні балки та перекриття CLT

Дерев'яні балки та перекриття CLT на плані опалубки першого поверху.

Крок за кроком розгляньте приклад двоповерхової дерев'яної будівлі

Як це працює?

  1. У Загальних налаштуваннях проєкту виберіть комбінації навантажень для дерев'яних будівель; задайте снігове навантаження та вітровий тиск відсмоктування.
  2. Накресліть стіни та встановіть тип елемента Дерев'яна стіна жорсткості; задайте панельну обшивку та перерізи елементів усередині стіни й створіть сітку.
  3. Накресліть плити перекриття; створіть ребра/сітку на вибраній плиті, щоб отримати балки перекриття та проміжні зв'язки.
  4. Створіть дах за допомогою майстра даху або майстрів ферм і прогонів; макросом посадіть покрівельний настил на відмітки балок.
  5. Запустіть аналіз; знайдіть недостатні елементи в 3D-вигляді та відредагуйте їх.
  6. Отримайте звіти; збережіть у форматі DXF плани розмічення фундаментів, плани поверхів і опалубки та бічні фасади по осях.

Звіти та креслення

У групі «Звіти дерев'яних елементів» і в розділі креслень:

  • Проєктування дерев'яних стін жорсткості (TBDY 2018 і ABTHYE 2025)
  • Проєктування дерев'яних елементів (ABTHYE 2024)
  • Проєктування дерев'яних балок (TS 647, необов'язково)
  • Вібрація дерев'яних перекриттів (ABTHYE 5.4.2 / 4.8.4.7.1; Ultimate)
  • План розмічення фундаментів, плани поверхів і опалубки
  • Бічні фасади будівлі по осях; вихідні дані у форматі DXF

Довідкові матеріали

Покрокове використання, приклади розрахунку, теоретичні основи та верифікаційні дослідження в Базі знань.

Верифікація та сфера застосування

Перевірку вібрації дерев'яних перекриттів порівняно з прикладом розв'язання з посібника з дерев'яних конструкцій: жорсткість, перша власна частота (14,27 Гц), прогин і значення критерію швидкості збігаються з посібником. Для композитних перекриттів жорсткість з'єднань, коефіцієнт γ та ефективну згинальну жорсткість перевірено за значеннями посібника й ручними розрахунками, а перекриття в прикладі проєкту перевірено вручну.

Перекриття CLT із 7 і більше шарами та CLT із шаром бетону виходять за межі сфери застосування перевірки вібрації.

Перегляньте порівняльні таблиці

Норми

ABTHYE 2025 TBDY 2018 TS 498 TS 647 (необов'язково)
У якій версії? Проєктування дерев'яних будівель доступне у версіях StatiCAD Hybrid, Ultimate, Profesyonel і Standart. Перевірка вібрації перекриттів є лише в Ultimate. Майстри кроквяних ферм, прогонів і даху доступні в усіх версіях.

Часті запитання

За якими нормами виконується статичний розрахунок дерев'яної будівлі?

Дерев'яні елементи перевіряються за принципами проєктування за міцністю ABTHYE, чинних з 1 січня 2025 року. Сейсмічний розрахунок і несуча здатність дерев'яних стін жорсткості на зсув визначаються за TBDY 2018; снігове навантаження та вітровий тиск відсмоктування вводяться за TS 498. TS 647 є в програмі лише як необов'язкова стара перевірка балок.

Чи можна виконати статичний проєкт дерев'яного будинку в StatiCAD?

Так. Стіни жорсткості, перекриття, дах і окремі балки та колони дерев'яного будинку з легким каркасом створюються в одній моделі. Після аналізу можна отримати розрахункові звіти, план розмічення фундаментів, плани поверхів і опалубки та бічні фасади по осях.

Чи можна розрахувати дерев'яний дах?

Так. Майстер кроквяних ферм створює ферму за 13 шаблонами, майстер прогонів додає прогони між фермами, а майстер даху за полігоном даху за один раз створює вальмовий, двосхилий і напіввальмовий дах. Елементи потрапляють до розрахункової моделі та перевіряються за допомогою проєктування дерев'яних балок і колон.

Чи перевіряється вібрація дерев'яних перекриттів?

Так, у версії StatiCAD Ultimate. Перекриття з дерев'яними балками, композитні та CLT перевіряються за розрахунковою віссю згідно з ABTHYE 5.4.2 і 4.8.4.7.1. Перевірка не змінює результати аналізу; результати записуються в попередження аналізу, контрольний список проєкту та на окрему сторінку звіту.

Чи можна використовувати дерев'яні елементи в залізобетонних або мурованих будівлях?

Так. Дерев'яні елементи можна задавати й у мурованих та залізобетонних конструктивних системах; дерев'яні, мурані та залізобетонні елементи розраховуються разом в одному проєкті, а розрахункові звіти формуються в одному файлі.

У яких версіях StatiCAD є програма для дерев'яних будівель?

Проєктування дерев'яних будівель є у версіях StatiCAD Hybrid, Ultimate, Profesyonel і Standart; у версіях Betonarme, Yığma Pro і Yığma Standart його немає. Перевірка вібрації перекриттів є лише в Ultimate. Майстри кроквяних ферм, прогонів і даху доступні в усіх версіях.

Пов'язані сторінки

Розрахуйте свою дерев'яну будівлю в StatiCAD

Завантажте демоверсію й безкоштовно випробуйте моделювання дерев'яних стін жорсткості, перекриттів і даху або разом оберімо відповідну вам версію.