Programvara för dimensionering av trä-betongkomposit (TCC) enligt Eurokod 5 | Engineering Platform

Starta den kostnadsfria TCC-kalkylatorn (Timber Concrete Composite) nedan och kontrollera din konstruktion på några sekunder!

Den nya standarden för europeisk massivträkonstruktion

Golvsystem av trä-betongkomposit (TCC) får allt större uppmärksamhet i takt med att ingenjörer söker efter lösningar som kombinerar träets hållbarhet med betongens styvhet och massa. Genom att integrera en betongplatta med träpaneler med hjälp av mekaniska fästelement kan TCC-system avsevärt förbättra den strukturella styvheten, vibrationsdämpningen och bärförmågan jämfört med golv som enbart består av trä.

Trots dessa fördelar är det fortfarande komplicerat att konstruera sammansatta golv av trä och betong. Det strukturella beteendet beror på samspelet mellan trä, betong och de skjuvförbindelser som överför krafter mellan de två materialen. Detta samspel måste utvärderas noggrant för att man ska kunna förutsäga böjstyvhet, inre kraftfördelning och långsiktig prestanda på ett korrekt sätt.

Inom ramen för Eurokod-systemet dimensioneras TCC-system vanligtvis med hjälp av EN 1992-1-1 – Eurokod 2 (Betongkonstruktioner) tillsammans med EN 1995-1-1 – Eurokod 5 (Träkonstruktioner). Eftersom sammansatta trä- och betonggolv inte omfattas av förenklade bestämmelser om ”anses uppfylla kraven” förlitar sig ingenjörer ofta på analytiska metoder såsom Gamma-metoden eller den utvidgade Gamma-metoden för att modellera partiell samverkan och verifiera konstruktionens bärförmåga, funktionsduglighet och anslutningsprestanda.

Den europeiska ingenjörsplattformen för konstruktion av trä-betongkomposit (TCC)

Vår plattform utför en kontroll av konstruktioner av trä-betongkomposit (TCC) enligt Eurokod 5. Beräkningsmodulen omfattar:

Kontroll av betong-, trä- och förbindningskapacitet: Verifiering av ULS vid t = 0 och t = ∞
Vibrationskontroll: Flera vibrationsmetoder ingår (Hamm et al. 2010, FP Innovations, prEN 1995:2023)
Kontroll av nedböjning: Nedböjningsdiagramfinns tillgängliga för varje belastningsfall.
Kontroll av skruvgeometri: Kontroll av skruvavstånd.
Kontroll av anslutningens dimensioner: Skruvars utdragskraft, brott vid dragprovning och axiell bärförmåga.

Nyheter från våra samarbetspartner

Den snabbast växande plattformen för specifikation av virke

Viktiga konstruktionsmöjligheter för kompositkonstruktioner av trä och betong (TCC)

Översikt över kompositsystem av trä och betong

System av typen trä-betongkomposit (TCC) kombinerar bärande träelement med en betongplatta som fästs med mekaniska fästdon. Det samverkande materialförhållandet mellan materialen ökar styvheten, bärförmågan och vibrationsdämpningen jämfört med golvsystem som enbart består av trä.

Med beräkningsverktyget SPEC Toolbox Timber–Concrete Composite kan ingenjörer analysera sammansatta golvsystem som består av:

  • CLT-träpaneler

  • betongplatta

  • lutande skruvkopplingar

Kalkylatorn beräknar:

  • konkret kapacitet

  • timmerkapacitet

  • anslutningskapacitet

  • böjningsegenskaper hos kompositmaterial

  • böjningsegenskaper

  • vibrationsrespons

Det strukturella samspelet mellan trä- och betongskikten modelleras med hjälp av mekaniska förbindningselement och teorin om sammansatta balkar, vilket möjliggör realistiska prognoser av systemets beteende.

För Eurokod-regionen använder beräkningsverktyget följande standarder:

Designkoder

  • EN 1992-1-1:2004 – Eurokod 2: Dimensionering av betongkonstruktioner

  • EN 1995-1-1:2004 – Eurokod 5: Konstruktionsberäkning av träkonstruktioner

Laddar kod

  • EN 1991:2002 – Eurokod 1: Belastningar på konstruktioner

Dessa standarder fastställer de materialmodeller, säkerhetsfaktorer och verifieringsförfaranden som används i analysen.

Geometri och komponenter

Ett golv av trä-betongkomposit består av två huvudsakliga konstruktionsdelar:

  • CLT-träpanel

  • betongplatta

Betongplattan motstår tryckkrafter och ökar böjstyvheten, medan träpanelen främst tar upp dragspänningar.

Systemets geometri definieras av:

  • Konstruktion av CLT-skivor

  • betongplattans tjocklek

  • förstärkningsparametrar

  • avstånd mellan anslutningarna

  • spännvidd

Dessa parametrar avgör kompositmaterialets styvhet och golvsystemets konstruktionsmässiga prestanda.

CLT-panelen definieras genom manuell inmatning av lager, där användaren anger:

  • skikttjocklek

  • fiberriktning

  • virkesklass

  • staplingskonfiguration

Detta möjliggör modellering av anpassade CLT-konfigurationer.

Betongskiktet definieras med hjälp av:

  • betongklass

  • betongtjocklek

  • cementtyp

  • relativ luftfuktighet

Dessa parametrar påverkar kompositsystemets styvhet och långsiktiga beteende.

Förstärkningsparametrarna omfattar:

  • förstärkningshållfasthet

  • stångdiameter

  • avstånd mellan armeringsjärnen

Dessa värden används för sprickkontroll och kontroll av armeringen.

Designmetoder

Samverkan mellan trä- och betongskikten utvärderas med hjälp av analytiska metoder som tar hänsyn till förbindningselementens flexibilitet.

Kalkylatorn stöder följande analysmetoder:

  1. Utvidgad gammametod

  2. Metoden med ekvivalent gamma

Dessa metoder fastställer kompositprofilens effektiva böjstyvhet, med hänsyn tagen till glidning mellan trä- och betongskikten.

Ytterligare konstruktionsparametrar är bland annat:

  • kompositstyvhetsfaktor

  • verifieringsvillkor (t = 0 och t = ∞)

  • faktorer som påverkar materialvalet

Dessa parametrar påverkar verifieringen av kompositkonstruktioner.

Massor

Kompositgolvet analyseras som ett balkverk som utsätts för fördelade laster.

Användarna definierar:

  • spännvidd

  • villkor för stöd

  • lastfördelning

Analysen visar att:

  • böjspänningar

  • skjuvkrafter

  • spänningar i sammansatta sektioner

  • skjuvkrafter i kopplingar

Dessa värden används för verifiering av slutlig hållfasthet och funktionsduglighet.

Vibrationsmetoder

Golvets vibrationsbeteende utvärderas med hjälp av tillgängliga metoder för vibrationsbedömning.

Tillgängliga vibrationsmetoder:

  1. Hamm m.fl. 2010

  2. FPInnovations

  3. prEN 1995:2023

Ytterligare vibrationsparametrar är bland annat:

  • golvets prestandanivå

  • sekundär bredd

  • dämpningsförhållande

  • gåfrekvens

  • styvheten hos en flytande avjämningsmassa

  • villkor för stöd

Dessa parametrar påverkar golvsystemets dynamiska respons.

Skruvdata

Samverkan mellan trä- och betongskikten åstadkoms med hjälp av snedställda skruvförbindelser.

Användarna definierar:

  • fästelementstyp

  • skruvens läge (lutande)

  • parametrar för kopplingens styvhet

Skruvarnas egenskaper anges manuellt, bland annat:

  • skruvtyp

  • draghållfasthet

  • relaterad densitet

  • nominell diameter

  • skruvlängd

  • gänglängd

  • inre gängdiameter

  • spetslängd

Anslutningsgeometrin definieras med hjälp av:

  • avståndet längs balken (a₁)

  • avståndet över balken (a₂)

  • kantavstånd (a₃)

  • inbäddningslängd

  • anslutningspunkt

Dessa parametrar avgör skjuvöverföringsförmågan mellan trä- och betongskikten.

Designkontroller

Efter analysen visar kalkylatorn en fullständig sammanfattning av verifieringen.

Följande kontroller utförs:

Slutlig gränstillstånd (vid t=0 och vid t=∞)

  • Faktisk kapacitet

  • Timmerkapacitet

  • Anslutningskonstruktion

Gränstillstånd för funktionsduglighet

  • Avböjning

  • Vibrationsegenskaper

Varje kontroll innehåller en utnyttjandegrad och en indikator för godkänd/underkänd, vilket gör det möjligt för ingenjörer att snabbt bedöma den strukturella prestandan hos kompositsystemet av trä och betong.

Handledningar

Konstruktion av CLT-anslutningar mellan golv och vägg

Konstruktion av anslutningar mellan betongplatta och balk

I den här handledningen går vi igenom beräkningsverktyget för övergången mellan golvplatta och balk för att effektivisera detta vanliga gränssnitt. Se hur vi använder skruvmodulen för att modellera samverkan mellan golvplattan och stödbalken, vilket säkerställer optimal skjuvkraftsöverföring och samverkning.

Konstruktion med halvöverlappande fog

Följ med när vi går igenom konstruktionen av halvöverlappningsfogar, med fokus på att upprätthålla strukturell kontinuitet utan yttre stålplåtar. Med hjälp av skruvmodulen går vi igenom den automatiska kontrollen av kantavstånd och avståndskrav som är avgörande för dessa geometriskt snäva fogar.

CLT-väggberäknare

I den här videon får du lära dig hur man steg för steg utformar ett typiskt CLT-väggelement. Vi går igenom hur man väljer en CLT-leverantör och använder rätt funktioner, dynamiska bilder och utbildningsinnehåll för att fastställa optimal paneltjocklek och konstruktion. Du får också se hur man växlar mellan ramtyperna Platform och Balloon, tillämpar olika excentricitetsmetoder och lägger till belastningar i och utanför planet – vilket ger dig en gedigen förståelse för grunderna i beräkning och konstruktion av CLT-väggar.

Massivträ formar framtiden för hållbart byggande. Med rekordstora träbyggnader som växer fram över hela världen är det viktigare än någonsin att behärska CLT-konstruktion. Testa vår app CLT Toolbox för kraftfulla designverktyg, automatiserade beräkningar och experttips som hjälper dig att effektivisera dina CLT-projekt!

Beräkningsverktyg för CLT-membrankonstruktion

En komplett guide till hur man ställer in och analyserar membranets beteende i X-riktningen med hjälp av CLT Toolbox. Du kommer att definiera skruvtyper för styvhetsberäkningar, ange panelgeometri, förbindelsetyper och panelbredder. Vi går igenom hur man matar in ULS- och SLS-krafter och förklarar vilka värden för skjuvning i planet och vilka lamineringsdata som krävs. Videon avslutas med en genomgång av nedböjningsresultat, kraftpåverkan och hållfasthetskontroller enligt Eurokod 5.

Brandkonstruktion för CLT-golv

Vi är glada över att kunna lansera den efterlängtade branddesignmodulen för CLT-golv, som nu finns tillgänglig tillsammans med designberäknaren för omgivande miljö i CLT Toolbox.

Den här handledningen visar hur den nya modulen fungerar, bland annat vilka standarder som stöds och hur teckendjupet beräknas lager för lager.

De viktigaste funktionerna är:

  • Stöd för flera brandmodeller:
    – Utkast till Eurokod 5 (prEN 1995-1-2:2023)
    – Österrikisk nationell bilaga (ÖNORM B EN 1995-1-2:2011)
    – Standardiserade brandprov (ISO 834 / EN 1363-1)
  • Möjlighet att definiera skyddslager och brandutsatta sidor
  • Automatiska beräkningar av förkolningsdjupet lager för lager över tid
  • Tydlig logik bakom fel i limfogen och försämring av limfogen
  • Fullständig PDF-export med alla mellanliggande steg, säkerhetsfaktorer och indata

Utvecklad för att ge ingenjörer insyn, precision och snabbhet vid brandkonstruktion av CLT.

Konstruktion av CLT-skjuvväggar

Vi är glada att kunna meddela att den andra versionen av vår CLT-skjuvväggskalkylator nu är tillgänglig!

Efter att ha lyssnat på användarnas synpunkter under 12 månader är vi glada att kunna lansera ett förbättrat och mer robust verktyg för dimensionering av skjuvväggar.

CLT-skjuvväggar har utmärkt hållfasthet i planet och kan fungera som ett pålitligt system för att motstå sidokrafter.

Den andra versionen av beräkningsverktyget innehåller funktioner som fem avancerade metoder för lastöverföring – baserade på forskning av Casagrande, Wallner-Novak, Tomasi, Pei och Reynolds. Vi har även lagt till kontroller av sidodeformation och beräkningar av panelstyvhet i enlighet med ProHolz 2014-guiden. Slutligen ingår även beräkningar av CLT-konstruktioner i planet enligt både ProHolz 2014 och FP Innovations 2019.

Under oktober månad lägger vi till beräkningsverktyget för skjuvväggar i gratisversionen. ​ Så gå in i appen och kolla in det🙂

Beräkningsverktyg för CLT-golvkonstruktion

Följ med oss när vi går igenom allt från hur man väljer den perfekta CLT-panelen – oavsett om du väljer en leverantörs produkt eller matar in dina egna data manuellt – till hur man väljer rätt nationellt tillägg, definierar laster och finjusterar detaljerna. Den här videon guidar dig genom varje steg, inklusive konstruktionsanalys, styvhetsberäkningar och till och med hur du integrerar kantlimmade lameller i din konstruktion.

Vi kommer även att undersöka hur olika vibrationstekniker påverkar din konstruktion och visa hur du kan optimera din konstruktion genom att ta hänsyn till betongavjämningens styvhet i planet samt påverkan från flexibla stöd. Dessutom kommer du att kunna följa resultat och formler under hela processen, så att du alltid har full kontroll.

Då sätter vi igång!

Beräkningsverktyg för CLT-membrankonstruktion

Kom igång med en helhetsinriktad metod för konstruktion av membran genom att definiera krafter, materialegenskaper och tillämpa parametrar enligt Eurokod 5. Börja med att definiera de ingångskrafter som verkar på membranet i X-riktningen och välj skruvtyper för styvhetsberäkningar. Ange membranets geometri och orientering i användarinställningarna, typ av panelförbindelser samt panelbredd med hjälp av teknisk information från CLT-leverantörer. Ange krafter för både ULS och SLS, med hänsyn till kraftriktningen. Förstå skjuvvärden i planet, nödvändiga lamineringsdata och viktiga konstruktionsparametrar för Eurokod 5. Analysera slutligen nedböjningsresultat, den underliggande teorin, verkande krafter och hållfasthetskontroller för att säkerställa en precis och effektiv konstruktion.

Vanliga frågor

Varför välja golv av trä-betongkomposit?

Golv av trä-betongkomposit förenar träets hållbarhet med betongens styvhet och massa. Detta förbättrar den strukturella styvheten, vibrationsdämpningen och bärförmågan jämfört med golv som enbart består av trä.

Varför är mekaniska anslutningar avgörande vid utformningen av TCC?

Mekaniska förbindningselement styr skjuvkraftsöverföringen mellan betongplattan och träelementet. Deras styvhet och inbördes avstånd avgör hur effektivt de två materialen samverkar som en sammansatt sektion.

Stäng menyn