Software zur Bemessung von Holzschrauben nach Eurocode 5
Nutzen Sie unseren kostenlosen Online-Rechner und erfahren Sie alles, was Sie über die Auslegung von Schrauben nach Eurocode 5 wissen müssen! Die Eurocodes der zweiten Generation sind enthalten.
Eine Holzbau-Plattform zur Automatisierung Ihrer Schraubendesigns
Der Eurocode 5-Schraubenrechner ist das einzige technische Hilfsmittel, das speziell für den Übergang zur zweiten Generation der Eurocodes entwickelt wurde. Er berechnet die Bemessungstragfähigkeit (Fv,Rd) und die Axialzugfestigkeit (Fax,Rd) von Verbindungselementen und berücksichtigt dabei den erweiterten Anwendungsbereich der prEN 1995-1-1 in Bezug auf Brettsperrholz (CLT) und spröde Versagensarten.
Wichtigste Merkmale:
Wichtigste Funktionen des Moduls zur Konstruktion von Schrauben
Überblick über Schraubverbindungen im Hochbau
Selbstschneidende Schrauben finden in der modernen Holzbauweise breite Anwendung, um Axial- und Scherkräfte zwischen Bauteilen zu übertragen. Diese Befestigungselemente zeichnen sich durch hohe Tragfähigkeit, einfache Montage und vielseitige Verbindungsmöglichkeiten für Holz-Holz- und Holz-Stahl-Verbindungen aus.
Mit dem Modul „Schraubendesign“ der SPEC Toolbox können Ingenieure Schraubverbindungen in einer Vielzahl von Holzkonstruktionen unter Verwendung herstellerspezifischer Befestigungsdaten bewerten. Der Rechner integriert reale Schraubengeometrien und Produktbibliotheken führender Anbieter und ermöglicht so eine genaue Modellierung des Schraubenverhaltens und der Lastübertragung.
Das Tool unterstützt verschiedene Holzwerkstoffe und Verbindungstypen, die im Holzbau üblicherweise verwendet werden.
Zu den unterstützten Materialien gehören:
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Nadelholz
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Hartholz
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Brettschichtholz (GLT)
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Kreuzlagenholz (CLT)
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Laminiertes Furnierschichtholz (LVL)
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Sperrholz
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Stahlplatten für Holz-Stahl-Verbindungen
Dank dieser Flexibilität können Ingenieure Verbindungen sowohl in traditionellen Holzkonstruktionen als auch in modernen Holzverbundsystemen bewerten.
Interaktives Verbindungsmodell
Um die Konfiguration der Verbindungen zu erleichtern, bietet der Rechner eine interaktive 3D-Visualisierung der Schraubenanordnung und der verbundenen Bauteile.
Das Modell zeigt:
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Schraubenausrichtung
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Ladehinweise
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Geometrie der Elemente
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Anordnung der Befestigungselemente
Benutzer können die Verbindung drehen und begutachten, um den Lastübertragungsmechanismus und die Positionierung der Schrauben genau nachzuvollziehen.
Diese visuelle Rückmeldung hilft Ingenieuren dabei, die Geometrie der Verbindung zu überprüfen, bevor sie die statische Überprüfung durchführen.
Definition von primären und sekundären Elementen
Mit dem Rechner können Ingenieure die an der Verbindung beteiligten Bauteile definieren.
Es können zwei Mitglieder konfiguriert werden:
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Element 1 – Haupttragelement
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Element 2 – Sekundärelement oder verbundenes Element
Für jedes Element können die folgenden Eigenschaften definiert werden:
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Materialtyp des Bauteils
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Abmessungen der Bauteile
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charakteristische Holzdichte (ρk)
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mittlere Dichte (ρmean)
Die Dichtewerte dienen zur Berechnung der Einbettungsfestigkeit des Holzes und beeinflussen somit die Festigkeit der Schraubverbindung.
Zudem kann die Faserrichtung relativ zur Schnecke festgelegt werden, um das Lastübertragungsverhalten im Holz korrekt darzustellen.
Wirkende Kräfte
Die Schraubverbindung kann axialen und in verschiedene Richtungen wirkenden Scherkräften ausgesetzt sein.
Mit dem Rechner können Ingenieure die auf die Verbindung einwirkenden Lasten definieren, darunter:
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Fx – Querkraft in x-Richtung
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Fy – Querkraft in y-Richtung
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Fz – Axialkraft, die entlang der Schraubenachse wirkt
Diese Lastkomponenten stellen die auf die Verbindung einwirkenden Bemessungslasten gemäß der gewählten Norm dar.
Die resultierende Schubkraft wird automatisch berechnet und für die Verbindungsprüfung herangezogen.
Die einwirkenden Kräfte werden im Verbindungsmodell dargestellt, um ihre Richtung und ihren Angriffspunkt deutlich zu veranschaulichen.
Lieferanten- und Produktverzeichnis
Der Rechner enthält Schraubendaten von namhaften Herstellern, sodass Ingenieure Befestigungselemente direkt aus den Produktbibliotheken der Lieferanten auswählen können.
Benutzer können Folgendes festlegen:
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Schraubenlieferant
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Schraubenfamilie
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bestimmter Schraubentyp
Jeder Schraubentyp verfügt über vordefinierte mechanische Eigenschaften wie:
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Durchmesser
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Thread-Konfiguration
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Festigkeitseigenschaften
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Parameter für die Ausfallfestigkeit
Diese Integration stellt sicher, dass die Konstruktionsberechnungen auf realistischen Eigenschaften der Verbindungselemente und zertifizierten Herstellerangaben basieren.
Schraubentyp und Gewindekonfiguration
Je nach den Anforderungen an die Verbindung können verschiedene Schraubenkonfigurationen ausgewählt werden.
Zu den verfügbaren Optionen gehören:
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Schrauben mit Teilgewinde
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Vollgewindeschrauben
Die Gewindekonfiguration beeinflusst den Lastübertragungsmechanismus und bestimmt, ob die Schraube in erster Linie Scherkräften, Axialkräften oder einer kombinierten Belastung standhält.
Der Rechner unterstützt zudem die intelligente Auswahl der Schraubenlänge und hilft Ingenieuren dabei, anhand der Verbindungsgeometrie die passenden Schraubenlängen zu bestimmen.
Unterstützte Entwurfsmethoden
Schraubverbindungen werden gemäß den Bemessungsvorschriften des Eurocodes 5 für Holzverbindungen bewertet.
Der Rechner unterstützt derzeit drei Entwurfsmethoden:
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EN 1995-1-1:2004 (Eurocode 5)
Standardverfahren zur Bemessung von Holzverbindungen mit Dübelverbindungen. -
prEN 1995:2023
Die bevorstehende Überarbeitung des Eurocodes 5, mit der aktualisierte Bemessungsvorschriften und Berechnungsmodelle eingeführt werden. -
EN 1995-1-1:2004 (ETA des Lieferanten)
Bemessungsansatz auf der Grundlage herstellerspezifischer Werte aus der Europäischen Technischen Bewertung (ETA) für proprietäre Verbindungselemente.
Mit diesen Bemessungsmethoden können Ingenieure die Leistung von Schrauben entweder nach den allgemeinen Eurocode-Vorschriften oder anhand der vom Hersteller zertifizierten Bemessungsdaten bewerten.
Anordnung und Abstand der Schrauben
Die geometrische Anordnung der Schrauben hat einen starken Einfluss auf die Festigkeit und die Versagensarten von Holzverbindungen.
Mit dem Rechner können Ingenieure die Anordnung der Schrauben auf zwei verschiedene Arten konfigurieren:
Manuelle Anordnung
Ingenieure können die Anordnung der Schrauben manuell festlegen, darunter:
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Schraubenabstand
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Kantenabstände
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Anzahl der Schrauben in verschiedenen Richtungen
Vorschriften zu Mindestabständen und -abständen
Alternativ kann der Rechner automatisch die Mindestabstandsanforderungen des Eurocodes anwenden und so sicherstellen, dass die Anordnung der Schrauben den geometrischen Konstruktionsregeln entspricht.
Zu den berücksichtigten Parametern gehören:
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Abstand parallel zur Faserrichtung
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Abstand senkrecht zur Faserrichtung
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Kantenabstände
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Endabstände
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Positionierung des Befestigungselements im Verhältnis zur Geometrie des Bauteils
Diese geometrischen Überprüfungen stellen sicher, dass spröde Versagensarten des Holzes, wie beispielsweise das Aufspalten, vermieden werden.
Überprüfung der Verbindungskapazität
Nachdem die Schraubenkonfiguration, die Holzeigenschaften und die aufgebrachten Lasten festgelegt wurden, führt der Rechner eine statische Überprüfung der Verbindung durch.
Die Zusammenfassung der Ausgabe enthält die folgenden Prüfungen:
Geometrieprüfung
Diese Überprüfung stellt sicher, dass der Schraubenabstand und die Randabstände den geometrischen Anforderungen des Eurocodes für Holzverbindungen entsprechen.
Scherfestigkeit
Die Scherfestigkeit der Schraubverbindung wird gemäß den Eurocode-Modellen für Dübelverbindungen bewertet.
Axiale Belastbarkeit
Der Axialwiderstand der Schraube wird anhand des Auszugswiderstands und der Eigenschaften des Befestigungselements bewertet.
Kombinierte Maßnahmen
Wenn Axial- und Scherkräfte gleichzeitig wirken, überprüft der Rechner die kombinierte Belastungssituation, um sicherzustellen, dass die Tragfähigkeit der Verbindung nicht überschritten wird.
Gleitmodul
Das Modul liefert zudem den Gleitmodul der Schraubverbindung, der die Steifigkeit des Verbindungselements unter Belastung angibt. Dieser Parameter ist für die Strukturmodellierung und die Verformungsanalyse von Bedeutung.
Anleitungen
Auslegung von Träger-Stützen-Verbindungen
Verbindung zwischen Träger und Stütze: In diesem speziellen Tutorial befassen wir uns mit der Komplexität von Verbindungen zwischen Trägern und Stützen. Wir zeigen, wie sich komplexe, maßgeschneiderte Stahlkonstruktionen durch intelligente Schraubenanordnungen ersetzen lassen. Mithilfe des Schraubenmoduls überprüfen wir die Tragfähigkeit von schräg angeordneten Schraubengruppen, um erhebliche Schubkräfte direkt an der Auflagestelle aufzunehmen.
Die wichtigsten Vorteile von Schraubenschlüsseln:
Kreuzweise Schraubenanordnung: Veranschaulicht, wie die Anordnung von Schrauben in gekreuzten Paaren (X-Formation) die Steifigkeit deutlich erhöht.
Duktilität und Sicherheit: Ein detaillierter Einblick, wie moderne Konstruktionsschrauben die erforderliche Duktilität für sichere, vorhersehbare Versagensarten gewährleisten.
Konstruktion der Verbindung zwischen CLT-Boden und -Wand
Auslegung der Verbindung zwischen Platte und Träger
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.
Schrauben: Seitlich belastete Holz-Holz-Verbindung im Hirnholz
Wir freuen uns sehr, das Modul „Laterally Loaded Timber-to-Timber End Grain“ vorstellen zu dürfen – ein leistungsstarkes Werkzeug für Ingenieure, die Verbindungen mit Schrauben entwerfen, die seitlichen Belastungen ausgesetzt sind. Dieser Spezialrechner gewährleistet Genauigkeit und Flexibilität bei der Auslegung von Holzverbindungen.
Wichtigste Merkmale:
• Bemessungsnormen: Unterstützt drei Bemessungsnormen für seitlich belastete Schrauben: EN 1995:2004, AS 1720:2010 und prEN 1995:2023.
• Herstellerangaben: Eingabe von Schrauben führender Hersteller wie Rothoblass, Eurotec, Sihga, Spax und Simpson’s Strong Tie.
• Manuelle Eingabe: Ermöglicht die manuelle Eingabe von Schraubenparametern, einschließlich Abmessungen und Werkstoffeigenschaften.
• Flexible Berechnungen: Führen Sie Berechnungen auf Basis des ETA-Dokuments oder der Konstruktionsnorm des ausgewählten Lieferanten durch.
• Dynamische Diagramme: Interaktive Diagramme, die sich entsprechend Ihren Eingabedaten aktualisieren und Lastpfade sowie die Schraubenleistung visualisieren.
• Umfassende Zusammenfassungen: Detaillierte Zusammenfassungen mit Geometrieprüfungen und Angaben zur Ausnutzung der Schubkapazität, die zuverlässige Daten für Konstruktionsentscheidungen liefern.
• Stirnholzverbindungen: Speziell entwickelt zur Berechnung von Holzverbindungen mit Schrauben, die in Stirnholzrichtung befestigt sind.
Dieser Spezialrechner hilft Ingenieuren dabei, stabile, zuverlässige und präzise Holzverbindungen unter seitlicher Belastung zu gewährleisten.
Rechner für Balkenausschnitte
Entwurf und Nachweis einer GLT-Trägerausnehmung gemäß EC5 mit der CLT Toolbox
Die entscheidende Frage: Bietet der reduzierte Querschnitt ausreichende Tragfähigkeit oder ist eine Verstärkung mit Schrauben erforderlich?
Das haben wir in diesem Video behandelt:
– Wie man die Ausschnittkapazität nach EC5 überprüft
– Wann und wie man Verstärkungsschrauben auf Basis von ETA-Daten der Hersteller einsetzt
– Einführung in die Eingabe der Schraubengeometrie
– Wie Schraubenposition, -ausrichtung und -anzahl die Bemessung optimieren können
Ein praktischer Leitfaden für sichere und effiziente Holzverbindungen. Ich würde mich sehr über Ihre Meinung oder Ihre Erfahrungen mit ähnlichen Konstruktionen freuen!
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.
Rechner für Spline-Verbindungen
Erfahren Sie, wie Sie eine CLT-Spline-Verbindung zwischen zwei Platten unter Verwendung der aus Membranberechnungen resultierenden Einwirkkräfte entwerfen. Auswahl des CLT-Lieferanten, der Spline-Breite, der Dichte und des Materials, einschließlich einer Erläuterung zur richtigen Schraubenauswahl und zur Verfügbarkeit verschiedener Schraubenlieferanten, ihrer Schraubenfamilien und Schraubentypen. Für jede Gruppe gibt es informative Inhalte, die bei der Auswahl des richtigen Schraubenprodukts helfen. Wechseln Sie mühelos zwischen den verschiedenen Berechnungsmethoden, einschließlich der aktuellen und der neuen Ansätze des Eurocodes 5.
Häufig gestellte Fragen
Kann ich das heute für offizielle Berechnungen verwenden?
Ja. Die Standardeinstellung ist die strenge Anwendung von EN 1995-1-1:2004 + A2:2014. Die Bestimmungen der prEN 1995 sind eindeutig als „Entwurf/Zukunft“ gekennzeichnet, sodass Sie diese für Vergleichsanalysen oder zur internen Überprüfung von Massivholzelementen nutzen können, die von der alten Norm nicht vollständig abgedeckt sind.
Inwiefern unterscheidet sich die Behandlung von CLT im Rechner bei prEN 1995?Inwiefern unterscheidet sich die Behandlung von CLT im Rechner bei prEN 1995?
Der prEN-Entwurf führt spezifische Gleichungen für die Einbettungsfestigkeit ($f_{h,k}$) im Rahmen der CLT ein, die die Lücken und orthogonalen Schichten berücksichtigen. Durch die Verwendung des prEN-Standards stellen Sie sicher, dass Ihre Schraubenwerte auf einem standardisierten Konsens beruhen und nicht auf unterschiedlichen Auslegungen der Hersteller.
Ist dieses Produkt für Verstärkungsschrauben geeignet?
Ja. Ein Schwerpunkt der zweiten Generation der Eurocodes liegt auf der Verstärkung. Sie können die Tragfähigkeit von Vollgewindeschrauben berechnen, die speziell dazu dienen, ein Aufspalten (Zugspannung senkrecht zur Faserrichtung) in gekerbten Trägern oder im Bereich von Bohrungen zu verhindern.
CLT
Dübel
Schrauben
GLT
Klammern
Leichtbau
Geripptes Deck
TCC