CLT-Berechnungssoftware für Eurocode 5 | Engineering-Plattform

Starten Sie den kostenlosen CLT-Bodenrechner unten und überprüfen Sie Ihren Entwurf in Sekundenschnelle!

CLT-Design

Der neue Standard für den europäischen Holzbau

CLT-Konstruktionen verändern in Europa das Stadtbild, doch für viele Bauingenieure ist der Weg zu einer normkonformen Massivholz-Konstruktion mit technischen Hürden gepflastert. Trotz der weit verbreiteten Nutzung wird der Umgang mit spezieller CLT-Konstruktionssoftware für Eurocode 5 an Hochschulen nur selten vermittelt, was zu einer erheblichen Wissenslücke in der lokalen Branche führt.

Die Bemessung nach der wichtigsten europäischen Holzbau-Norm, EN 1995-1-1, stellt eine besondere Herausforderung dar: Während die Norm die Grundlage bildet, erfordert die Bewältigung der komplexen schichtweisen Nachweise für CLT die Berücksichtigung nationaler Anhänge und vielfältiger herstellerspezifischer Daten. Diese Komplexität zwingt Ingenieure dazu, einen geprüften CLT-Rechner zu verwenden, um die Grundprinzipien manuell mit normspezifischen Faktoren wie k zu kombinierenmod, ksysund Ym

Die Europäische Ingenieurplattform für die Planung von Brettschichtholz

Dieses Tool führt eine vollständige statische Analyse von CLT-Platten unter Schwerkraftlasten durch. Es prüft sowohl die Kriterien des Grenzzustands der Tragfähigkeit (ULS) als auch die des Grenzzustands der Gebrauchstauglichkeit (SLS):

Biegefestigkeit (fm,Rd): Überprüft die Momentfestigkeit der Längsschichten.
Scherfestigkeit (fv,Rd): Überprüfung der Längsscherfestigkeit.
Rollschub (fr,k): Die „Achillesferse“ von CLT. Dieses Werkzeug überprüft gründlich die Schubspannung in den Querschichten (der schwachen Rollschubebene), die häufig ausschlaggebend für die Bemessung kurzer Spannweiten ist.
Durchbiegung (winst,wfin): Berechnet die momentane und die langfristige Kriechdurchbiegung (kdef).
Schwingungsanalyse: Überprüfung der Eigenfrequenz (f1 > 8 Hz) und der Steifigkeitskriterien, die für den Wohn- und Bürokomfort erforderlich sind.

Neues von unseren Partnern

Die am schnellsten wachsende Plattform für Holzspezifikationen

Wichtige Kompetenzen von CLT im Bereich Design

Planung von CLT-Decken

Lieferanten- und Code-Integration

Eine effektive Planung von CLT-Decken beginnt mit der korrekten Anwendung der Material- und Lastfaktoren gemäß Eurocode. Unsere Plattform verbindet Herstellerangaben mit den Anforderungen des Eurocodes 5 und ermöglicht so eine schnelle und zuverlässige statische Überprüfung.

Analytische Methoden zur Bestimmung der CLT-Steifigkeit

  • Die Gamma-Methode: Am besten geeignet für standardmäßige, gleichmäßige CLT-Platten mit 3, 5 oder 7 Schichten. Sie berücksichtigt die rollende Scherverformung in den Querschichten durch die Verwendung eines vereinfachten Wirkungsfaktors.

  • Die Extended-Gamma-Methode: Unsere empfohlene Methode für dicke Platten (7-lagig und mehr) oder ungleichmäßige Lagenanordnungen. Sie ermöglicht eine genauere Berechnung der effektiven Steifigkeit, indem sie die Rollscherstiffigkeit jeder einzelnen Querlage berücksichtigt und so eine zu konservative Auslegung verhindert.

  • Die Scherversuchsmethode: Der strengste analytische Ansatz, geeignet für hochkomplexe oder asymmetrische Laminataufbauten. Dabei wird die Platte als Verbundträger mit getrennten Biege- und Schubsteifigkeitskomponenten behandelt, was für alle Laminataufbaukonfigurationen die höchste Genauigkeit gewährleistet.

Hochleistungsfähiges Schwingungsdesign

Bei CLT-Decken ist die Schwingung häufig der maßgebliche Gebrauchstauglichkeitsgrenzzustand. Wir haben die neuesten Eurocode-Entwürfe berücksichtigt, um ein optimales Bemessungsergebnis zu erzielen:

  • Stützbedingungen: Modellieren Sie realistische Szenarien mit starren oder flexiblen Stützen, um das Verhalten des Bodens genau vorherzusagen.

  • Leistungsniveaus: Legen Sie Zielleistungsniveaus fest, um spezifische Gebäudeanforderungen zu erfüllen, und gehen Sie dabei über einfache Frequenzprüfungen hinaus, um einen ganzheitlichen Komfort für die Nutzer zu gewährleisten.

Dieser Rechner geht über die einfache statische Durchbiegung hinaus. Das Tool analysiert die Eigenfrequenz (f1) und die Impulsgeschwindigkeitsantwort, sodass Sie die Masse und Steifigkeit des Bodens so abstimmen können, dass strenge Schwingungskriterien (z. B. 8 Hz für Büroräume) erfüllt werden, und so sicherstellen, dass das „Gefühl“ des Bodens der Qualität des Gebäudes entspricht.

Planung von CLT-Brandschutzmaßnahmen

Fortgeschrittene Brandschutztechnik für CLT-Bauwerke

Die brandtechnische Auslegung von Massivholz ist ein wesentlicher Bestandteil jeder auf dem Eurocode basierenden statischen Nachweise und jeder leistungsorientierten brandschutztechnischen Lösung.

Die SPEC Toolbox vereinfacht diese Komplexität, indem sie verschiedene Nachweismethoden zur Unterstützung der ingenieurtechnischen Beurteilung bietet, die von der weit verbreiteten ÖNORM B EN 1995-1-2:2011 (österreichischer Anhang zum Eurocode 5) bis hin zur zukunftsweisenden prEN 1995-1-2:2023 (Eurocode der 2. Generation) reichen. Unabhängig davon, ob Sie eine Standard-Brandkurve auf Basis von Prüfungen nach EN 1363-1 oder projektspezifische Brandversuchsdaten verwenden, berechnet die Plattform präzise Verkohlungstiefen und Resttragfähigkeiten und hilft Ihnen so, sicherzustellen, dass Ihre CLT-Platten die strengen Anforderungen des Eurocodes an Sicherheit und strukturelle Integrität erfüllen.

Präzise Verkohlung und Unversehrtheit der Klebefuge

Unser Modell berücksichtigt die komplexen physikalischen Vorgänge bei der Verkohlung von Holz und geht damit über einfache, gleichmäßige Verkohlungsraten hinaus. Sie können die grundlegende Verkohlungsrate β₀ auf Basis der Holzdichte und des Feuchtigkeitsgehalts festlegen, und die Plattform wendet automatisch die relevanten Eurocode-Modifikationsfaktoren an, um die fiktiven Verkohlungsraten βₙ zu ermitteln. Entscheidend ist, dass unser Eurocode-Modul der 2. Generation die Integrität der Verbindungsfuge und Delaminierungseffekte explizit modelliert und so den katastrophalen Verlust des Schutzes verhindert, der in vereinfachten Berechnungen für geschichtete Holzbauteile wie CLT oft ignoriert wird.

Automatisierte Faktorenanalyse für Leistungslösungen

Um vollständige Transparenz bei der technischen Planung zu gewährleisten, ermöglicht die SPEC Toolbox eine detaillierte Steuerung der Verbrennungsvariablen. Die Plattform automatisiert die Berechnung der Eurocode-Verbrennungs- und Schutzfaktoren, einschließlich der Parameter für Spalten, Schutzschichten und das Abklingverhalten der Schichten. Dieser „No-Black-Box“-Ansatz ermöglicht es Ingenieuren, entweder normspezifische Standardwerte zu verwenden oder diese durch manuelle Eingaben zu umgehen, die auf Brandversuchen der Hersteller basieren, wodurch ein verifizierter Weg von den Eurocode-Grundlagenberechnungen bis zur Projektzertifizierung geschaffen wird.

Brand im CLT-Boden

Auslegung von CLT-Verbindungen

1. Über vereinfachte Verbindungsentwürfe hinausgehen

Zwar ist der Eurocode 5 (EN 1995-1-1) die aktuelle europäische Norm für die Bemessung von Holzkonstruktionen, doch erfordern moderne Verbindungen in Massivholzkonstruktionen oft eine komplexere Modellierung und herstellerspezifische Daten, um eine optimale Leistungsfähigkeit zu erzielen.

Erweiterte Fließmodellierung: Die SPEC Toolbox nutzt die Johansen-Fließmodelle nach Eurocode, um präzise und zuverlässige Bemessungsergebnisse für Dübelverbindungen in Holzverbindungen zu liefern.

ETA-Integration: Wir integrieren herstellerspezifische Europäische Technische Bewertungen (ETAs) und stellen so sicher, dass Ihre Konstruktionen die aktuellen Leistungsdaten nutzen, die für bestimmte Produktfamilien spezifisch sind.

2. Vereinfachte Schrauben- und Verbindungstechnik

Unsere Plattform verwandelt komplexe Berechnungen zu Verbindungen in einen optimierten, schnellen Arbeitsablauf:

Vorkonfigurierte Verbindungstypen: Entwerfen und überprüfen Sie Halbüberlappungen, Keilverbindungen und Stoßverbindungen im Handumdrehen mit automatisierten Geometrieprüfungen.

Stahl-zu-CLT: Spezielle Module für Holz-Stahl-Verbindungen, die die komplexen Spannungsverteilungen an der Schnittstelle berücksichtigen.

3. Die „Global-Local“-Verbindungsbibliothek

SPEC Toolbox ist die einzige Plattform, auf der Sie den CLT-Lieferanten Ihrer Wahl mit den weltweit führenden Herstellern von Verbindungselementen kombinieren können:

Umfassende Auswahl an Befestigungselementen: Wählen Sie aus erstklassigen Marken wie ESSVE, Eurotec, Klimas, Rocket/Vynex, Rothoblaas, Schmid Schrauben, Sihga, SPAX, Würth oder Pitzl.

Geprüfte Kompatibilität: Diese Befestigungselemente lassen sich nahtlos mit europäischen CLT-Platten wie KLH, Kalvasta Timber, Binderholz, Södra, MTT, Theurl oder Xlam Dolomiti kombinieren.

Auslegung von CLT-Scherwänden

CLT-Konstruktion in der Ebene

ProHolz Band 1, Abschnitt 5.8

ProHolz unterscheidet drei Versagensmechanismen bei CLT-Scherwänden:

  • Mechanismus 1: Scherbruch der Platten entlang einer Fuge
  • Mechanismus 2: Scherbruch der Klebefläche an den Verbindungsstellen.
  • Mechanismus 3: Scherbruch der gesamten Platte.

FP-Innovation, Ziffer 3.8

Unter Berücksichtigung der Schubspannungen in den Lamellen und den Kreuzungsbereichen lassen sich bei CLT-Trägern, die Schubspannungen ausgesetzt sind, drei verschiedene Versagensarten unterscheiden, wie zum Beispiel

  • Versagensart I: Scherbruch parallel zur Faserrichtung im Gesamtquerschnitt
  • Versagensart II: Scherbruch senkrecht zur Faserrichtung im Nettoquerschnitt
  • Versagensmodus III: Scherbruch im Schnittbereich orthogonaler Laminate

Modelle für Wandanschlüsse

Zusammenfassend lassen sich folgende Methoden zur Bestimmung der Tragfähigkeit der CLT-Scherwand an den Verbindungsstellen nennen:

Methoden Zusammenfassung
Methode I, Casagrande et al. 2016 Analysiert Schubwände unter Verwendung der Rotation starrer Körper und des statischen Gleichgewichts, wobei der Drehpunkt am Rand der Platte liegt und der Schwerpunkt auf dem Gleichgewicht der inneren Kräfte liegt.
Methode II, Wallner-Novak et al. 2014 Verwendet einen vereinfachten rechteckigen Spannungsblock und berücksichtigt den Reibungswiderstand, wodurch eine detailliertere Betrachtung des Gleitwiderstands ermöglicht wird.

 

Methode III, Tomasi, 2014 Ähnlich wie Wallner-Novak, jedoch mit einer anderen Länge der Druckzone und unter der Annahme eines extrem steifen Untergrunds mit einer verfeinerten Berechnung der neutralen Achse.

 

Methode IV, Pei et al. 2012 Behandelt die CLT-Platte als starren Körper, der sich um eine Ecke dreht, wobei die Verbindungselemente als elastische Federn modelliert werden, wobei auf rückkalibrierte Verbindungswiderstände zurückgegriffen wird und der Gleitwiderstand aus der Analyse ausgeschlossen wird.

 

Methode V, Reynolds et al. 2017 Erweitert das Verfahren der dreieckigen Zugverteilung durch Einbeziehung einer Druckzone und Berücksichtigung der Reibung, um die Bewertung des Gleitwiderstands zu verbessern.

 

Die ultimative CLT-Entwurfsplattform für australische Bauingenieure

Wenn Sie bei Ihrem nächsten Projekt mit CLT arbeiten möchten, ist SPEC Toolbox genau das Richtige für Sie!

Anleitungen

Konstruktion der Verbindung zwischen CLT-Boden und -Wand

Auslegung der Verbindung zwischen Platte und Träger

In diesem Tutorial beschäftigen wir uns mit dem „Slab-to-Beam“-Rechner, um diese gängige Schnittstelle zu optimieren. Sehen Sie sich an, wie wir das Schraubenmodul einsetzen, um die Wechselwirkung zwischen der Bodenplatte und dem Tragbalken zu modellieren und so eine optimale Schubübertragung und Verbundwirkung sicherzustellen.

Überlappungsverbindung

Begleiten Sie uns bei der detaillierten Betrachtung der Halb-Lap-Verbindung, wobei wir uns darauf konzentrieren, die strukturelle Kontinuität ohne externe Stahlplatten zu gewährleisten. Anhand des Schraubenmoduls führen wir Sie durch die automatische Überprüfung der Kantenabstände und Abstandsanforderungen, die für diese geometrisch anspruchsvollen Verbindungen entscheidend sind.

Rechner für Halbüberlappungsverbindungen

Erfahren Sie, wie Sie mit dem CLT-Toolbox-Rechner für Halbüberlappungen eine Verbindung zwischen zwei Deckenmodulen modellieren. Zunächst wählen wir den CLT-Aufbau, den Hersteller und die Überlappungsbreite aus und gehen anschließend auf die Unterschiede zwischen dem diskreten und dem kontinuierlichen Berechnungsmodus ein. Entdecken Sie die Optionen für Schraubenhersteller, Schraubenfamilien und die ETA-basierte Optimierung.

CLT-Wandrechner

In diesem Video erfahren Sie Schritt für Schritt, wie Sie ein typisches CLT-Wandelement entwerfen. Wir behandeln die Auswahl eines CLT-Lieferanten sowie die Verwendung der richtigen Funktionen, dynamischer Bilder und Lerninhalte, um die optimale Plattendicke und -konstruktion zu ermitteln. Außerdem erfahren Sie, wie Sie zwischen den Rahmenarten „Platform“ und „Balloon“ wechseln, verschiedene Exzentrizitätsmethoden anwenden und Lasten in der Ebene sowie außerhalb der Ebene hinzufügen können – so erhalten Sie ein solides Verständnis der Grundlagen der Berechnung und Konstruktion von CLT-Wänden.

Massivholz prägt die Zukunft des nachhaltigen Bauens. Angesichts der weltweit immer zahlreicher werdenden Holzgebäude, die neue Rekorde brechen, ist die Beherrschung der CLT-Planung wichtiger denn je. Entdecken Sie unsere CLT Toolbox-App mit leistungsstarken Planungswerkzeugen, automatisierten Berechnungen und Expertenwissen, die Ihnen helfen, Ihre CLT-Projekte zu optimieren!

CLT-Membran-Konstruktionsrechner

Eine umfassende Anleitung zur Einrichtung und Analyse des Verhaltens von Membranen in X-Richtung mithilfe der CLT Toolbox. Sie definieren Schraubentypen für Steifigkeitsberechnungen, legen die Plattengeometrie, Verbindungstypen und Plattenbreiten fest. Wir behandeln die Eingabe von ULS- und SLS-Kräften und erläutern die erforderlichen Werte für die Scherung in der Ebene sowie die Laminierungsdaten. Das Video schließt mit einer Aufschlüsselung der Durchbiegungsergebnisse, der Kraftwirkungen und der Festigkeitsnachweise gemäß Eurocode 5.

Brandschutzplanung für CLT-Decken

Wir freuen uns, das lang erwartete Modul „Fire Design“ für CLT-Böden vorstellen zu können, das nun neben dem Rechner für die Raumgestaltung in der CLT Toolbox verfügbar ist.

Dieses Tutorial erklärt, wie das neue Modul funktioniert, einschließlich der unterstützten Standards und der Berechnung der Zeichentiefe für jede einzelne Ebene.

Zu den wichtigsten Funktionen gehören:

  • Unterstützung mehrerer Brandmodelle:
    – Entwurf des Eurocodes 5 (prEN 1995-1-2:2023)
    – Österreichischer Nationalanhang (ÖNORM B EN 1995-1-2:2011)
    – Standard-Brandversuche (ISO 834 / EN 1363-1)
  • Flexibilität bei der Festlegung von Schutzschichten und brandgefährdeten Seiten
  • Automatische Berechnung der Verkohlungstiefe Schicht für Schicht im Zeitverlauf
  • Eindeutige Ursachen für das Versagen von Klebeverbindungen und die Verschlechterung von Klebefugen
  • Vollständiger PDF-Export mit allen Zwischenschritten, Sicherheitsfaktoren und Eingabewerten

Entwickelt, um Ingenieuren Transparenz, Genauigkeit und Schnelligkeit bei der Brandschutzplanung für CLT zu bieten.

Auslegung von CLT-Scherwänden

Wir freuen uns, Ihnen mitteilen zu können, dass die zweite Version unseres CLT-Scherwand-Rechners nun online ist!

Nachdem wir uns 12 Monate lang das Feedback unserer Nutzer angehört haben, freuen wir uns, ein verbessertes und leistungsfähigeres Tool für die Bemessung von Schubwänden vorstellen zu können.

CLT-Scherwände verfügen über eine hervorragende Festigkeit in der Ebene und können als zuverlässiges System zur Aufnahme von Querkräften dienen.

Die zweite Version des Berechnungsprogramms umfasst Funktionen wie fünf hochmoderne Lastübertragungsmethoden, die auf Forschungsergebnissen von Casagrande, Wallner-Novak, Tomasi, Pei und Reynolds basieren. Außerdem haben wir Prüfungen der seitlichen Verformung sowie Berechnungen der Plattensteifigkeit gemäß dem ProHolz-Leitfaden 2014 hinzugefügt. Schließlich enthalten wir auch die Berechnung der in-planaren Festigkeit von CLT gemäß ProHolz 2014 und FP Innovations 2019.

Im Oktober stellen wir den Schubwandrechner in der kostenlosen Version zur Verfügung. Schaut also in der App vorbei und probiert ihn aus🙂

Rechner für CLT-Bodenkonstruktionen

Begleiten Sie uns auf einer Reise, bei der wir alles von der Auswahl der idealen CLT-Platte – ganz gleich, ob Sie sich für das Produkt eines Anbieters entscheiden oder Ihre eigenen Daten manuell eingeben – bis hin zur Auswahl des richtigen nationalen Anhangs, der Definition von Lasten und der Feinabstimmung der Details behandeln. Dieses Video führt Sie durch jede einzelne Phase, einschließlich der statischen Berechnung, der Steifigkeitsberechnungen und sogar der Einbindung von kantengeklebten Lamellen in Ihren Entwurf.

Wir werden außerdem untersuchen, wie sich verschiedene Schwingungstechniken auf Ihre Konstruktion auswirken, und aufzeigen, wie Sie Ihren Entwurf optimieren können, indem Sie die Steifigkeit des Betonestrichs in der Ebene sowie den Einfluss flexibler Auflager berücksichtigen. Darüber hinaus können Sie die Ergebnisse und Formeln während des gesamten Prozesses nachverfolgen, sodass Sie stets auf dem Laufenden sind.

Los geht’s!

CLT-Membran-Konstruktionsrechner

Beginnen Sie mit einem umfassenden Ansatz für die Bemessung von Aussteifungselementen, indem Sie Kräfte und Materialeigenschaften definieren und die Parameter des Eurocodes 5 anwenden. Legen Sie zunächst die auf das Aussteifungselement in X-Richtung wirkenden Eingabekräfte fest und wählen Sie Schraubentypen für die Steifigkeitsberechnungen aus. Legen Sie die Geometrie und Ausrichtung des Aussteifungselements in den Benutzereingaben fest, bestimmen Sie die Art der Plattenverbindungen und die Plattenbreite anhand der technischen Informationen der CLT-Lieferanten. Geben Sie die Kräfte sowohl für ULS als auch für SLS unter Berücksichtigung der Kraftrichtung ein. Machen Sie sich mit den Werte für die Scherung in der Ebene, den erforderlichen Laminierungsdaten und den wichtigsten Konstruktionsparametern für Eurocode 5 vertraut. Analysieren Sie abschließend die Durchbiegungsergebnisse, die zugrunde liegende Theorie, die Einwirkkräfte und die Festigkeitsnachweise, um eine präzise und effiziente Konstruktion sicherzustellen.

Häufig gestellte Fragen

Unterstützt dieser Rechner die Brandschutzplanung?

Bei diesem speziellen Modul konzentrieren wir uns auf die Auslegung für „kalte“ (Umgebungs-)Bedingungen. Im Allgemeinen weist CLT jedoch aufgrund der „Verkohlungsrate“ (β0 ca. 0,65 mm/min) ein gutes Brandverhalten auf. Wir empfehlen, unseren eigenständigen CLT-Bodenbrandrechner zur Ermittlung der Brandgrenzzustände zu nutzen.

Kann ich benutzerdefinierte Layups festlegen?

Ja. Sie können Standard-Laminate (z. B. 100 mm, 3-lagig, 140 mm, 5-lagig) auswählen oder einen individuellen Aufbau Schicht für Schicht festlegen, um ihn an einen bestimmten Hersteller anzupassen (z. B. Sodra, KLH, Binderholz).

Was ist mit Punktlasten?

Die aktuelle Version analysiert gleichmäßig verteilte Lasten (UDL), wie sie für die Bemessung von Bodenbalken typisch sind. Bei punktförmigen Lasten können gesonderte lokale Durchstanznachweise erforderlich sein.

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