3R Grabenloser Leitungsbau (Vorschau)

FACHBERICHT ABWASSERENTSORGUNG
Ebenso müssen der Werkstoff sowie die geometrischen
Rohrparameter (Nennweite, Wandstärke und Baulänge)
und mechanischen Parameter (Festigkeit, Nennsteifigkeit
oder E-Modul) bestimmt werden, sofern im Rahmen der
Ausschreibung des Bauvorhabens noch keine Angaben
festgelegt sind. Durch die in der statischen Berechnung zu
führenden Nachweise muss anschließend belegt werden,
dass die gewählten Parameter den Anforderungen an die
Standfestigkeit und die Gebrauchstauglichkeit genügen.
Bei der Bestimmung der Lastaufteilung bzw. Lastkonzentration
muss im nächsten Schritt geprüft werden, ob sich das
Tragsystem aus Rohr und umgebenden Boden biegesteif
oder biegeweich verhält. Ein biegesteifes System verhält sich
unnachgiebig und nimmt die einwirkenden Lasten auf, sodass
das umgebende Erdreich entlastet wird. Biegeweiche Systeme
dagegen geben unter Belastung nach und lagern die Lasten
durch Verformung in den umgebenden Baugrund um.
Durch die unterschiedliche Charakteristik bei der Lastaufteilung
werden auch die Nachweise der Standsicherheit und
der Gebrauchstauglichkeit geprägt, die zum Schluss einer
statischen Berechnung geführt werden.
Bei biegesteifen Rohr-Boden-Systemen stehen die Nachweise
der Spannung und der Ermüdung im Vordergrund, wogegen
bei biegeweichen Rohren in erster Linie die Verformung und
die Stabilität nachgewiesen werden müssen (vgl. Bild 2).
Lastermittlung
Die Erdlasten werden durch den Boden und seine bodenmechanischen
Eigenschaften sowie durch die Überdeckungshöhe
bestimmt. Bei in offener Bauweise verlegten Rohren sind die
Eigenschaften des Bodens in der Hauptverfüllung maßgebend.
Dabei gelten die ungünstigsten Bodeneigenschaften beim
Einbau verschiedener Böden als maßgebend.
Die ungleichmäßig verteilte Erdlast p E
berechnet sich als Produkt
der Wichte des Bodens und der Überdeckungshöhe.
Zur Berücksichtigung einer Abminderung der Bodenspannung,
die durch Reibungskräfte an dauerhaft vorhandenen
Grabenwänden verursacht werden kann, wird das Ergebnis
zudem mit einem Abminderungsfaktor k multipliziert. Die
Grundlage hierfür bildet die Silotheorie, die den Formeln
zur Berechnung des Abminderungsfaktors zugrunde liegt.
Abweichend hiervon wird bei einer gleichmäßig verteilt
wirkenden Flächenlast p 0
die mittlere vertikale Spannung
zu p 0
* k 0
berechnet.
Bild 1: Angaben zur statischen Berechnung gemäß ATV-
DVWK-A 127, Anhang 2
Zur Berücksichtigung der Überschüttungsbedingungen für
die Grabenverfüllung (A1 bis A4, siehe Bild 3) werden
zusätzlich die Eingangswerte K 1
zur Berücksichtigung als
Beiwert des Erddruckverhältnissesses und d als Beiwert des
64 07-08 | 2014