Konstruktionssoftware für Holz-Beton-Verbundkonstruktionen (TCC) nach Eurocode 5 | Engineering Platform

Starten Sie den kostenlosen TCC-Rechner (Timber Concrete Composite) unten und überprüfen Sie Ihren Entwurf in Sekundenschnelle!

Der neue Standard für den europäischen Holzbau

Bodenkonstruktionen aus Holz-Beton-Verbund (TCC) finden zunehmend Beachtung, da Ingenieure nach Lösungen suchen, die die Nachhaltigkeit von Holz mit der Steifigkeit und Masse von Beton verbinden. Durch die Verbindung einer Betonplatte mit Holzplatten mittels mechanischer Verbindungselemente können TCC-Systeme die strukturelle Steifigkeit, das Schwingungsverhalten und die Tragfähigkeit im Vergleich zu reinen Holzböden deutlich verbessern.

Trotz dieser Vorteile ist die Planung von Holz-Beton-Verbunddecken nach wie vor komplex. Das Tragverhalten hängt vom Zusammenspiel zwischen Holz, Beton und den Schubverbindungen ab, die die Kräfte zwischen den beiden Materialien übertragen. Dieses Zusammenspiel muss sorgfältig untersucht werden, um die Biegesteifigkeit, die Verteilung der inneren Kräfte und das Langzeitverhalten genau vorhersagen zu können.

Im Rahmen der Eurocodes werden TCC-Systeme in der Regel unter Anwendung der EN 1992-1-1 – Eurocode 2 (Betonbau) in Verbindung mit der EN 1995-1-1 – Eurocode 5 (Holzbau) bemessen. Da Verbunddecken aus Holz und Beton nicht unter die vereinfachten „Deemed-to-Satisfy“-Bestimmungen fallen, stützen sich Ingenieure häufig auf analytische Ansätze wie die Gamma-Methode oder die erweiterte Gamma-Methode, um die partielle Verbundwirkung zu modellieren und die Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit sowie die Leistungsfähigkeit der Verbindungen zu überprüfen.

Die Europäische Ingenieurplattform für die Bemessung von Holz-Beton-Verbundkonstruktionen (TCC)

Unsere Plattform führt eine Prüfung der Bemessung von Holz-Beton-Verbundkonstruktionen (TCC) gemäß Eurocode 5 durch. Das Berechnungsmodul umfasst:

Überprüfung der Tragfähigkeit von Beton, Holz und Verbindungen: ULS-Nachweis bei t = 0 und t = ∞
Schwingungsprüfung: Mehrere Schwingungsmethoden enthalten (Hamm et al. 2010, FP Innovations, prEN 1995:2023)
Durchbiegungsprüfung:Für jeden Lastfall liegen Durchbiegungsdiagrammevor.
Überprüfung der Schraubengeometrie: Überprüfung des Schraubenabstands.
Überprüfung der Auslegungskapazität der Verbindung: Auszugskraft, Zugbruch und axiale Tragfähigkeit von Schrauben.

Neues von unseren Partnern

Die am schnellsten wachsende Plattform für Holzspezifikationen

Wichtigste Konstruktionsmöglichkeiten bei Holz-Beton-Verbundkonstruktionen (TCC)

Überblick über Holz-Beton-Verbundsysteme

Holz-Beton-Verbundsysteme (TCC) verbinden Holzbauteile mit einer Betonplatte, die mittels mechanischer Befestigungselemente verbunden sind. Das Zusammenspiel der Materialien erhöht die Steifigkeit, Tragfähigkeit und Schwingungsdämpfung im Vergleich zu reinen Holzbodensystemen.

Mit dem SPEC Toolbox -Rechner für Holz-Beton-Verbundkonstruktionen können Ingenieure Verbundbodensysteme analysieren, die aus folgenden Komponenten bestehen:

  • CLT-Holzplatten

  • Stahlbetonplatte

  • Schräggewundene Schraubverbinder

Der Rechner berechnet:

  • konkrete Kapazität

  • Holzverarbeitungskapazität

  • Anschlusskapazität

  • Biegeverhalten von Verbundwerkstoffen

  • Durchbiegungsverhalten

  • Schwingungsverhalten

Die strukturelle Wechselwirkung zwischen den Holz- und Betonschichten wird mithilfe mechanischer Verbindungselemente und der Theorie der Verbundträger modelliert, wodurch eine realistische Vorhersage des Systemverhaltens ermöglicht wird.

Für die Eurocode-Region verwendet der Rechner die folgenden Normen:

Gestaltungsrichtlinien

  • EN 1992-1-1:2004 – Eurocode 2: Bemessung von Betonkonstruktionen

  • EN 1995-1-1:2004 – Eurocode 5: Bemessung von Holzbauwerken

Code wird geladen

  • EN 1991:2002 – Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke

Diese Normen legen die in der Analyse verwendeten Materialmodelle, Sicherheitsfaktoren und Nachprüfungsverfahren fest.

Geometrie und Komponenten

Ein Holz-Beton-Verbundboden besteht aus zwei tragenden Hauptkomponenten:

  • CLT-Holzplatte

  • Betonplatte

Die Betonplatte widersteht Druckkräften und erhöht die Biegesteifigkeit, während die Holzplatte in erster Linie Zugspannungen aufnimmt.

Die Systemgeometrie wird definiert durch:

  • Aufbau einer CLT-Platte

  • Dicke der Betonplatte

  • Verstärkungsparameter

  • Steckerabstand

  • Spannweite

Diese Parameter bestimmen die Gesamtsteifigkeit und das Tragverhalten des Bodensystems.

Die CLT-Platte wird durch manuelle Eingabe der Schichten definiert, wobei der Benutzer Folgendes festlegt:

  • Schichtdicke

  • Faserausrichtung

  • Holzgüteklasse

  • Stapelkonfiguration

Dies ermöglicht die Modellierung benutzerdefinierter CLT-Konfigurationen.

Die Betonschicht wird wie folgt definiert:

  • Betonklasse

  • Betondicke

  • Zementart

  • relative Luftfeuchtigkeit

Diese Parameter beeinflussen die Steifigkeit und das Langzeitverhalten des Verbundsystems.

Zu den Bewehrungsparametern gehören:

  • Festigkeit der Bewehrung

  • Stangendurchmesser

  • Bewehrungsabstand

Diese Werte werden zur Rissüberwachung und zur Überprüfung der Bewehrung herangezogen.

Entwurfsmethoden

Das Verbundverhalten zwischen Holz- und Betonschicht wird mithilfe analytischer Methoden bewertet, die die Flexibilität der Verbindungselemente berücksichtigen.

Der Rechner unterstützt die folgenden Berechnungsmethoden:

  1. Erweiterte Gamma-Methode

  2. Äquivalenz-Gamma-Methode

Diese Verfahren ermitteln die effektive Biegesteifigkeit des Verbundquerschnitts unter Berücksichtigung des Schlupfs zwischen Holz- und Betonschicht.

Weitere Auslegungsparameter sind:

  • Verbundsteifigkeitsfaktor

  • Überprüfungsbedingung (t = 0 und t = ∞)

  • Faktoren des Materialdesigns

Diese Parameter beeinflussen die statische Überprüfung der Verbundkonstruktion.

Lasten

Der Verbundboden wird als Trägersystem analysiert, das auf verteilte Lasten wirkt.

Benutzer definieren:

  • Spannweite

  • Unterstützungsbedingungen

  • Lastverteilung

Die Analyse ergibt:

  • Biegespannungen

  • Scherkräfte

  • Spannungen im Verbundquerschnitt

  • Scherkräfte an Verbindungsstücken

Diese Werte werden zur Überprüfung der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit herangezogen.

Schwingungsmessverfahren

Die Schwingungsverhalten des Fußbodens wird anhand der verfügbaren Methoden zur Schwingungsbewertung beurteilt.

Verfügbare Vibrationsmethoden:

  1. Hamm et al. 2010

  2. FPInnovations

  3. prEN 1995:2023

Weitere Schwingungsparameter sind:

  • Leistungsniveau

  • Sekundärbreite

  • Dämpfungsverhältnis

  • Schrittfrequenz

  • Steifigkeit des schwimmenden Estrichs

  • Voraussetzung

Diese Parameter beeinflussen das dynamische Verhalten des Bodensystems.

Schraubendaten

Die Verbundwirkung zwischen den Holz- und Betonschichten wird durch schräg angeordnete Schraubverbinder erreicht.

Benutzer definieren:

  • Befestigungsart

  • Schraubenausrichtung (schräg)

  • Parameter zur Steifigkeit von Steckverbindern

Die Eigenschaften der Schrauben werden durch manuelle Eingabe festgelegt, darunter:

  • Schraubtyp

  • Zugfestigkeit

  • zugehörige Dichte

  • Nennweite

  • Schraubenlänge

  • Gewindelänge

  • Innendurchmesser des Gewindes

  • Spitzenlänge

Die Anschlussgeometrie wird wie folgt definiert:

  • Abstand entlang des Trägers (a₁)

  • Abstand über den Balken (a₂)

  • Kantenabstand (a₃)

  • Einbettungslänge

  • Anschlussposition

Diese Parameter bestimmen die Schubübertragungsfähigkeit zwischen Holz- und Betonschichten.

Designprüfungen

Nach der Analyse liefert der Rechner eine vollständige Zusammenfassung der Überprüfung.

Die folgenden Prüfungen werden durchgeführt:

Grenzzustand (bei t=0 und bei t=∞)

  • Betonkapazität

  • Holzverarbeitungskapazität

  • Anschlussausführung

Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit

  • Durchbiegung

  • Schwingungsverhalten

Jede Überprüfung umfasst eine Auslastungsquote sowie eine Bestanden/Nicht bestanden-Anzeige, wodurch Ingenieure die statische Leistungsfähigkeit des Holz-Beton-Verbundsystems schnell beurteilen können.

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.

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

Warum sollten man Holz-Beton-Verbunddecken verwenden?

Holz-Beton-Verbunddecken verbinden die Nachhaltigkeit von Holz mit der Steifigkeit und der Masse von Beton. Dadurch werden die statische Steifigkeit, das Schwingungsverhalten und die Tragfähigkeit im Vergleich zu reinen Holzdecken verbessert.

Warum sind mechanische Steckverbinder für die TCC-Konstruktion von entscheidender Bedeutung?

Mechanische Verbindungselemente steuern die Schubübertragung zwischen der Betonplatte und dem Holzbauteil. Ihre Steifigkeit und ihr Abstand bestimmen, wie effektiv die beiden Materialien als Verbundquerschnitt zusammenwirken.

Menü schließen