Software zur Bemessung von Brettschichtholz nach Eurocode 5
Berechnen Sie Brettschichtholz-Bauteile wie Träger, Stützen, Durchführungen und Brandschutzauslegung gemäß Eurocode 5. Führen Sie in Sekundenschnelle Biege-, Schub- und Stabilitätsanalysen für die Sortierklassen GL24, GL28 und GL30 durch.
Die Bemessung von Brettschichtholz für europäische Projekte
Brettschichtholz (Glulam) ermöglicht Spannweiten und Geometrien, die Massivholz einfach nicht erreichen kann. Durch das Verleimen von nach Festigkeit sortiertem Schnittholz bietet Brettschichtholz eine höhere Festigkeit, gleichbleibende Qualität und architektonische Ästhetik.
Die Brettschichtholz-Rechner der SPEC Toolbox vereinfachen die Nachweise nach Eurocode 5 (EN 1995-1-1). Ganz gleich, ob Sie einen einfachen Dachfirstbalken oder eine hochbelastbare Stütze entwerfen – dieses Tool übernimmt automatisch die Wechselwirkungsnachweise, die Stabilitätsfaktoren und die Werkstoffeigenschaften für alle europäischen Standard-Brettschichtholzqualitäten (EN 14080).
Was dieser Rechner leistet
Dieses Tool führt eine vollständige statische Analyse von Brettschichtholzträgern und -stützen unter Schwerkraft- und Windlasten durch. Es prüft:
Wichtige GLT-Entwicklungsfunktionen
Auslegung von GLT-Trägern
Lieferanten- und Code-Integration
Eine effektive Bemessung von Brettschichtholzträgern beginnt mit der korrekten Anwendung der Materialparameter und Lastfaktoren des Eurocodes. Unsere Plattform verbindet herstellerspezifische Daten zu Brettschichtholz mit den Anforderungen des Eurocodes 5 und ermöglicht so eine schnelle und zuverlässige statische Überprüfung von Holzbalkenelementen.
Stahlsorten wie GL24h, GL28h und andere werden anhand der Bemessungsparameter des Eurocodes 5 bewertet, während die Bestimmungen der nationalen Anhänge die Kompatibilität mit länderspezifischen Sicherheitsfaktoren und Lastkombinationen gewährleisten.
Analytisches Modell für Brettschichtholzträger
• Theorie elastischer Träger
Brettschichtholzträger werden anhand der klassischen Euler-Bernoulli-Trägertheorie analysiert. Der Träger wird als linear-elastisches Element behandelt, bei dem ebene Querschnitte während der Biegung eben bleiben. Dieser Ansatz ermöglicht eine genaue Berechnung von inneren Kräften, Spannungen und Durchbiegungen.
• Querschnittseigenschaften
Das Tragverhalten wird anhand der Trägergeometrie und der Werkstoffgüte ermittelt. Wichtige Eigenschaften wie Trägheitsmoment, Querschnittsmodul, wirksame Querschnittsfläche und Trägheitsradius werden automatisch berechnet, um die Steifigkeit und Festigkeit zu bewerten.
• Überlegungen zur Standsicherheit
Schlanke Träger können unter Biegebelastung eine seitlich-torsionale Instabilität aufweisen. Die Konstruktion berücksichtigt Parameter zur wirksamen Länge und umfasst Standsicherheitsprüfungen, um eine zuverlässige Tragwerksleistung zu gewährleisten.
Prüfung der strukturellen Leistungsfähigkeit
Der Rechner berechnet die wichtigsten statischen Grenzzustände gemäß den Bestimmungen des Eurocodes 5.
• Biegefestigkeit
Überprüfung der Biegespannungen im Vergleich zur Bemessungsbiegefestigkeit des Brettschichtholzprofils. Das Tool berechnet das maximale Biegemoment und die entsprechende Spannungsausnutzung.
• Schubfestigkeit
Die Schubspannungen im Querschnitt des Trägers werden mit der Bemessungsschubfestigkeit verglichen, um sicherzustellen, dass der Träger vertikale Lasten sicher aufnehmen kann.
• Prüfung der Torsionsstabilität bei Biegung
-Brettschichtholzträger können bei Biegung um die Hauptachse seitlich-torsional knicken. Der Rechner ermittelt die kritische Biegespannung und die Stabilitätsminderungsfaktoren, um das sichere Verhalten bei Biegung zu überprüfen.
• Überprüfung der Durchbiegung
Die Gebrauchstauglichkeit wird durch die Berechnung der momentanen, der Kriech- und der Enddurchbiegung bewertet. Die daraus resultierende Verformung wird mit den zulässigen Spannweitengrenzen verglichen, um eine ausreichende Steifigkeit und den Komfort der Insassen sicherzustellen.
Auslegung von GLT-Säulen
Lieferanten- und Code-Integration
Eine effektive Bemessung von Brettschichtholzstützen beginnt mit der korrekten Anwendung der Materialparameter und Lastfaktoren des Eurocodes. Unsere Plattform verbindet herstellerspezifische Brettschichtholz-Daten mit den Anforderungen des Eurocodes 5 und ermöglicht so eine schnelle und zuverlässige statische Überprüfung von Druckbauteilen aus Holz.
Stahlsorten wie GL24h, GL28h und andere werden anhand der Bemessungsparameter des Eurocodes bewertet. Dank der Einstellungen in den nationalen Anhängen kann der Rechner automatisch länderspezifische Sicherheitsfaktoren, Lastkombinationen und Bemessungskoeffizienten anwenden.
Analytisches Modell für Brettschichtholzstützen
• Analyse elastischer Stäbe
Brettschichtholzstützen werden nach den Grundsätzen der klassischen Strukturmechanik als linear-elastische Stäbe modelliert. Axiale Druckkräfte, durch exzentrische Lasten verursachte Biegemomente und Wechselwirkungen werden anhand der Bemessungsverfahren des Eurocodes 5 berechnet.
• Querschnittseigenschaften
Das Tragverhalten wird anhand der Säulengeometrie und der Holzgüteklasse ermittelt. Wichtige Eigenschaften wie Querschnittsmodul, Trägheitsmoment und Schwingradius werden automatisch berechnet, um die Steifigkeit und Tragfähigkeit des Bauteils zu bestimmen.
• Auswirkungen exzentrischer Belastungen
Stützen sind häufig exzentrischen Belastungen durch Träger oder Anschlussdetails ausgesetzt. Der Rechner berücksichtigt Exzentrizitäten in beiden Hauptrichtungen, was zu Biegemomenten führt, die bei der Nachweisführung mit der axialen Druckbeanspruchung kombiniert werden.
Prüfung der strukturellen Leistungsfähigkeit
Der Rechner führt die wichtigsten Nachweise für den Grenzzustand der Tragfähigkeit von Holzstützen gemäß Eurocode 5 durch.
• Biegeüberprüfung
Die durch Lastversätze verursachten Biegespannungen werden sowohl um die Haupt- als auch um die Nebenachse des Säulenquerschnitts überprüft. Die berechneten Spannungen werden mit der Bemessungsbiegefestigkeit des Brettschichtholzbauteils verglichen.
• Überprüfung der Druckfestigkeit
Die auf die Stütze einwirkenden axialen Druckkräfte werden anhand der vorgesehenen Druckfestigkeit des Materials überprüft. Dadurch wird sichergestellt, dass die Stütze die von den Trägern und den darüber liegenden Bauteilen übertragenen vertikalen Lasten sicher aufnehmen kann.
• Überprüfung der Wechselwirkung von Einwirkungen
Wenn Axialkräfte und Biegemomente gleichzeitig auftreten, wird die Wechselwirkung zwischen diesen Einwirkungen gemäß den Wechselwirkungsgleichungen des Eurocodes überprüft. Diese kombinierte Überprüfung gewährleistet ein sicheres Verhalten unter realistischen Belastungsbedingungen.
• Knicknachweis
Schlanke Stützen sind anfällig für Instabilität. Der Rechner ermittelt die Knickfestigkeit der Stütze anhand von effektiven Längenfaktoren, Schlankheitsverhältnissen und Reduktionsfaktoren, um die Bemessungsknickfestigkeit zu bestimmen.
• Seitliche Torsionsstabilität
Eine zusätzliche Stabilitätsprüfung stellt sicher, dass die Säule unter kombinierten Druck- und Biegebeanspruchungen stabil bleibt, wobei die Ausrichtung der Lasten und die Auflagerbedingungen berücksichtigt werden.
Auslegung von GLT-Bauteilen
Lieferantenintegration und Materialdaten
Eine effektive Bemessung von Brettschichtholzbauteilen beginnt mit genauen Material- und Querschnittsdaten. Unsere Plattform integriert herstellerspezifische Daten zu Brettschichtholz und ermöglicht so eine zuverlässige Überprüfung von Holzbauteilen unter kombinierten Belastungsbedingungen.
Werkstoffklassen wie GL24h, GL28h und andere werden anhand der Werkstoffparameter des Eurocodes 5 bewertet, um die Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften des Holzbauteils zu bestimmen.
Analytisches Modell für Brettschichtholz-Bauteile
• Bemessungslastwirkungen
Im Gegensatz zu anderen Berechnungsprogrammen, die die inneren Kräfte aus Lasten und Spannweiten ableiten, wertet dieses Tool die vom Benutzer eingegebenen Bemessungskräfte direkt aus. Biegemomente, Querkräfte und Axialkräfte werden als Bemessungslastwirkungen eingegeben und direkt für die statische Überprüfung verwendet.
• Querschnittseigenschaften
Das Tragverhalten des Querschnitts wird anhand der Querschnittsgeometrie und der Holzgüte bestimmt. Querschnittsmodul, Trägheitsmoment und andere Querschnittseigenschaften dienen zur Bewertung von Spannungen und Festigkeiten.
• Konfiguration der Bauteile
Der Rechner unterstützt verschiedene Bauteilrollen wie Stützen oder Diagonalstreben. Bei der Bewertung des Tragverhaltens werden die Bauteilänge, der Berechnungsort und die Belastungsdauer berücksichtigt.
Prüfung der strukturellen Leistungsfähigkeit
Der Rechner führt die wichtigsten Prüfungen für den Grenzzustand der Tragfähigkeit gemäß den Bestimmungen des Eurocodes 5 durch.
• Biegeüberprüfung
Die Biegespannungen werden anhand der eingestellten Bemessungsbiegemomente um beide Hauptachsen überprüft Mx und My.
• Kombinierte Biegeprüfung
Wenn eine Biegung gleichzeitig um beide Achsen auftritt, wird das Zusammenspiel der beiden Biegekomponenten bewertet, um eine sichere kombinierte Biegefestigkeit zu gewährleisten.
• Überprüfung der Druckfestigkeit
Die auf das Bauteil einwirkenden axialen Druckkräfte werden mit der Bemessungsdruckfestigkeit des Brettschichtholzprofils abgeglichen.
• Kombinierte Biege- und Druck
en: Wenn axiale Druck- und Biegebelastungen gemeinsam auftreten, werden Wechselwirkungsgleichungen verwendet, um den kombinierten Spannungszustand zu überprüfen.
• Nachweis der Scherkräfte
Scherkräfte Fx und Fy , die in beiden Hauptrichtungen wirken, werden mit der Bemessungsscherfestigkeit des Bauteils verglichen.
• Überprüfung kombinierter Einwirkungen
Der Rechner bewertet das Zusammenspiel von Scher-, Biege- und Axialkräften, um ein sicheres Tragverhalten bei mehreren gleichzeitig wirkenden inneren Kräften zu gewährleisten.
• Stabilitätsnachweis
Die Stabilität der Bauteile wird anhand der effektiven Länge und der Schlankheitsparameter bewertet, um sicherzustellen, dass das Bauteil unter kombinierten Belastungseinflüssen stabil bleibt.
Entwurf von GLT Fire
Fortgeschrittene GLT-Brandschutztechnik
Die brandtechnische Bemessung von Brettschichtholzbauteilen ist ein wesentlicher Bestandteil jeder auf dem Eurocode basierenden statischen Nachweise und jeder leistungsorientierten brandschutztechnischen Lösung.
SPEC Toolbox vereinfacht die Brandnachweise für Brettschichtholzträger und -stützen durch die Umsetzung der Brandschutzvorschriften des Eurocodes 5 und der Methoden aus den nationalen Anhängen. Die Plattform bewertet die Tragfähigkeit unter Brandbeanspruchung, indem sie die Entwicklung der Verkohlungstiefe und den reduzierten wirksamen Querschnitt berechnet, und stellt so sicher, dass Brettschichtholzbauteile während der geforderten Feuerwiderstandsdauer eine ausreichende Tragfähigkeit aufweisen.
Unabhängig davon, ob standardisierte Brandschutzparameter nach Eurocode oder projektspezifische Werkstoffeigenschaften verwendet werden, ermittelt der Rechner den Restquerschnitt und bewertet die Tragfähigkeit von Brettschichtholzbauteilen im Hinblick auf die Anforderungen des Eurocodes an die Sicherheit und die strukturelle Integrität.
Präzisionsverkohlung und Analyse des Restquerschnitts
Unser Modell simuliert den physikalischen Prozess der Verkohlung von Holz bei Brandeinwirkung und ermöglicht so eine genaue Bestimmung des verbleibenden Querschnitts.
Die Nutzer können die Grundverkohlungrate β₀ und die nominelle Verkohlungrate βₙ sowie die erforderliche Feuerwiderstandsdauer festlegen. Anhand dieser Parameter berechnet die Plattform die Verkohlungstiefe und den effektiven Restquerschnitt nach der Brandbelastung.
Der Rechner berücksichtigt zudem unterschiedliche exponierte Seiten und Schutzbedingungen, sodass Ingenieure realistische Brandszenarien wie partielle Exposition, geschützte Seiten oder einen Brandangriff von mehreren Seiten simulieren können. Dies gewährleistet eine zuverlässige statische Überprüfung von Leimholzbauteilen, die einem Brand ausgesetzt sind.
Automatisierte Brandprüfung zur Gewährleistung der baulichen Sicherheit
Um transparente und zuverlässige brandschutztechnische Lösungen zu bieten, automatisiert SPEC Toolbox die Berechnung der Brandschutznachweise nach Eurocode für Brettschichtholzbauteile.
Die Plattform bewertet die Tragfähigkeit des nach der Verkohlung verkleinerten Querschnitts und überprüft wichtige Tragfähigkeitsmechanismen, darunter:
-
Feuerbändiger-Widerstand
-
Feuerbeständigkeit
-
Torsionsstabilität unter Brandbedingungen
Diese automatisierte Überprüfung stellt sicher, dass Brettschichtholzbauteile während der gesamten festgelegten Branddauer eine ausreichende Tragfähigkeit aufweisen, und unterstützt Ingenieure dabei, sichere und effiziente Holzkonstruktionen für den Brandfall zu entwerfen.
Auslegung von GLT-Anschlüssen
Weiterentwicklung der Konstruktion von Verbindungen für Brettschichtholz
Während der Eurocode 5 (EN 1995-1-1) den grundlegenden Rahmen für die Bemessung von Holzkonstruktionen bildet, erfordert die Bemessung moderner Brettschichtholzverbindungen häufig eine komplexere Modellierung und produktspezifische Leistungsdaten, um eine zuverlässige Tragfähigkeit zu gewährleisten.
Erweiterte Fließmodellierung: Die SPEC Toolbox von
setzt die Johansen-Fließmodelle nach Eurocode um, um das Verhalten von Dübelverbindungen in Brettschichtholzverbindungen genau zu bewerten und so eine präzise Vorhersage von Versagensarten und Tragfähigkeit zu gewährleisten.
ETA-Integration:
Unsere Plattform integriert herstellerspezifische Europäische Technische Bewertungen (ETAs) und ermöglicht es Ingenieuren, Verbindungen unter Verwendung zertifizierter Verbindungselemente und vom Hersteller verifizierter Leistungsdaten zu konstruieren.
Vereinfachte Auslegung von Baufugen
SPEC Toolbox vereinfacht komplexe Verbindungsberechnungen und integriert sie in einen übersichtlichen und effizienten technischen Arbeitsablauf für gängige Verbindungsszenarien bei Brettschichtholz.
Vorkonfigurierte Verbindungstypen:
Entwerfen und prüfen Sie eine Vielzahl von Verbindungen für Brettschichtholz, darunter:
-
Dübelfassungen und Schraubverbindungen
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Träger-Stützen-Verbindungen
-
Verbindungen von Balken zu Balken
-
Druck senkrecht zur Faserrichtung (GLT)
-
Überprüfung der Strahlkerbe
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Auslegung von Schubbewehrungen
-
CLT-Verbindungen zwischen Boden und Balken
Jedes Modul überprüft automatisch die relevanten Geometriebedingungen, Lastübertragungsmechanismen und Versagensarten gemäß den Bemessungsvorschriften des Eurocodes.
Die „Global-Local“-Verbindungsbibliothek
Mit SPEC Toolbox können Ingenieure Anbieter von Brettschichtholz mit branchenführenden Herstellern von Verbindungselementen kombinieren und so realistische Verbindungskonstruktionen entwerfen, die sowohl die Materialeigenschaften als auch die Leistungsfähigkeit der Verbindungselemente berücksichtigen.
Auswahl an universellen Befestigungselementen:
Wählen Sie aus erstklassigen Befestigungssystemen, darunter ESSVE, Eurotec, Klimas, Rocket/Vynex, Rothoblaas, Schmid Schrauben, Sihga, SPAX, Würth und Pitzl.
Geprüfte Kompatibilität:
Verbindungsentwürfe können mit Brettschichtholz von führenden europäischen Anbietern wie Binderholz, Kalvasta Timber, MTT und Theurl bewertet werden, wodurch eine genaue statische Überprüfung unter Verwendung realer Herstellerdaten gewährleistet ist.
Auslegung von GLT-Durchführungen
Fortgeschrittene Bemessung von Durchführungen in Brettschichtholzbauteilen
Öffnungen und Durchführungen in tragenden Brettschichtholzträgern führen zu lokalen Spannungskonzentrationen, die sorgfältig geprüft werden müssen, um die Tragwerkssicherheit zu gewährleisten.
Während der Eurocode 5 (EN 1995-1-1) die Grundlage für die Bemessung von Holzbauwerken bildet, erfordern moderne Gebäudesysteme häufig mehrere Durchbrüche in den Trägern für die Haustechnik (Sanitär, Elektro und Heizung). Mit SPEC Toolbox können Ingenieure diese Änderungen bewerten und gleichzeitig die statische Integrität des Trägers gewährleisten.
Die Plattform bewertet kreisförmige und rechteckige Durchbrüche unter Berücksichtigung ihrer Größe, ihrer Lage und ihrer Wechselwirkung mit der Spannungsverteilung im Träger, um eine zuverlässige statische Überprüfung zu gewährleisten.
Detaillierte Durchdringungsgeometrie und strukturelle Bewertung
Mit der SPEC Toolbox können Ingenieure mehrere Durchführungen entlang der Trägerlänge definieren, wodurch eine genaue Modellierung realer Verlegungsszenarien ermöglicht wird.
Flexible Durchdringungsgeometrie:
Benutzer können Durchdringungsart, Abmessungen und Position entlang des Trägers festlegen, darunter:
-
Runde oder rechteckige Öffnungen
-
Durchmesser und Abstand der Bohrungen
-
Position innerhalb des Strahlquerschnitts
-
Verstärkte oder unverstärkte Öffnungen
Die Plattform wertet geometrische Einschränkungen und Abstandsanforderungen automatisch aus und stellt so sicher, dass die Konstruktionsregeln für Holzbalken mit Öffnungen eingehalten werden.
Nachprüfung der Bewehrung und der Tragfähigkeit
Um die Tragwerkssicherheit zu gewährleisten, ermittelt der Rechner die verbleibende Tragfähigkeit des Trägers nach dem Einbau der Durchdringung.
Einbindung von Verstärkungen:
Bei Bedarf ermöglicht die Plattform den Einsatz von selbstschneidenden Schrauben als Verstärkungselemente, wodurch Spannungen um Öffnungen herum umverteilt und spröde Versagensarten verhindert werden.
Automatisierte statische Überprüfungen:
Das System überprüft die statische Tragfähigkeit des Trägers durch Auswertung folgender Faktoren:
-
Geometrische Einschränkungen bei Durchführungen
-
Spannungsnachweis für unverstärkte Öffnungen
-
Biegefestigkeit des modifizierten Querschnitts
-
Scherfestigkeit im Bereich von Durchführungen
-
Anforderungen an die Geometrie der Bewehrung
-
Auslegungskapazität der Bewehrung
Diese automatisierte Überprüfung stellt sicher, dass Brettschichtholzträger mit Durchbrüchen unter Belastung eine ausreichende Tragfähigkeit aufweisen und gleichzeitig den modernen Anforderungen an die Systemintegration genügen.
Die ultimative GLT-Entwurfsplattform für europäische Bauingenieure
Wenn Sie bei Ihrem nächsten Projekt mit CLT arbeiten möchten, ist SPEC Toolbox genau das Richtige für Sie!
Häufig gestellte Fragen
Kann ich sich verjüngende Träger konstruieren?
Dieses Modul ist für prismatische (gerade) Bauteile vorgesehen. Für konische, gekrümmte oder gewölbte Träger verwenden Sie bitte unser erweitertes Modul für komplexe Träger (in Kürze verfügbar), da diese spezielle Spannungsprüfungen für die Zugspannung senkrecht zur Faserrichtung ($k_{vol}$) erfordern.
Überprüft es die Lager?
Ja. Der Rechner überprüft die Druckfestigkeit senkrecht zur Faserrichtung ($f_{c,90,d}$) an den Auflagern. Sie können die Auflagelänge ($l_b$) anpassen, um sicherzustellen, dass der Balken die Wandplatte nicht zusammendrückt.
Ist Fire Design enthalten?
Dieses Modul behandelt die „Kalt“-Auslegung. Für die Brandnachweise (R30, R60) verwenden Sie den „Beam Fire Calculator“, um den effektiven reduzierten Querschnitt ($d_{eff}$) nach der Verkohlung zu ermitteln.


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Dübel
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Klammern
Leichtbau
Geripptes Deck
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