TY - RPRT A1 - Falter, Bernhard A1 - Wolters, Martin T1 - Mindestüberdeckung und Belastungsansätze für flach überdeckte Abwasserkanäle N2 - Die statische Berechnung von erdgebetteten Abwasserleitungen und -kanälen erfolgt in Deutschland seit 1984 nach dem Arbeitsblatt ATV-A 127 [V1]. Im Rahmen der CEN/TC165/WG12 wurden zwar zwei Optionen für eine europäische Rohrstatik erarbeitet, es konnte jedoch keine Einigkeit auf ein gemeinsames Verfahren erzielt werden. Die Ergebnisse werden daher lediglich in Form eines Technischen Berichtes TR 1295-3 [V4] veröffentlicht. Zur Berücksichtigung von Weiterentwicklungen bei der Rohrherstellung und beim Rohreinbau sowie der Notwendigkeit einer Anpassung an europäisch übliche Regelungen zur Standsicherheit wird daher in der DWA-Arbeitsgruppe ES 5.4 eine 4. Auflage des Arbeitsblattes A 127 vorbereitet. Dabei können auch neuere Erkenntnisse bezüglich der Tragwirkung des Rohr-Boden-Systems einbezogen werden. Flache Überdeckungen sind für die Praxis von besonderer Bedeutung, da solche Anwendungen einerseits zunehmen, andererseits auf die Rohrleitungen hohe Bodenspannungen aus Verkehrslasten einwirken. Im Rahmen eines durch das Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes NRW unterstützten Forschungsvorhabens, an dem die Fachhochschule Münster, das Institut für Unterirdische Infrastruktur Gelsenkirchen, die Leibniz Universität Hannover und die Ruhr-Universität Bochum beteiligt sind, sollen mit Hilfe von Versuchen im Maßstab 1:1 und Finite Element-Simulationen eine Reihe von Fragen geklärt werden, die bei der Dimensionierung von Abwasserkanälen mit flacher Überdeckung auftreten. Die Untersuchungen sollen außerdem Aussagen über die Reststandsicherheit von geschädigten Kanälen und die Berechnung von Sanierungssystemen bei nicht mehr allein tragfähigen Altrohren liefern. KW - Abwasserleitung KW - Statik KW - geringe Überdeckung KW - Straßenverkehrslasten KW - seitlicher Erddruck KW - Großversuch KW - Straßenoberbau Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-769 PB - FH Münster ER - TY - CHAP A1 - Falter, Bernhard A1 - Hildebrand, Sonja A1 - Wolters, Martin T1 - Designing Liners for fully deteriorated sewers T2 - The North American Society (NASTT) and the International Society for Trenchless Technology (ISTT): International No-Dig Show 2009, Paper D-3-01 N2 - In the German design code ATV-M 127-2, three host pipe states are differentiated: State I for leaky sewers without cracks, state II for sewers with longitudinal cracks but a stable soil pipe system, and state III for cracked pipes with larger deformations and considerable risk of collapse in the near future. State II sewers that are close to the traffic surface must be calculated as a state III situation. On the other hand, the US Standard ASTM F 1216 defines two states: structurally safe and fully deteriorated sewers. This paper examines the common aspects and differences between the two codes. A simple non-linear numerical approach is presented to evaluate the actual safety of the host pipe-soil system based on the following parameters: 1. the pipe material (e. g. age, corrosion depth, state of the contact zones), 2. the measured or estimated pipe deformations, 3. the soil group, stiffness, and possible voids occurring next to the springlines of the pipe, 4. the loading to be applied on the deteriorated pipe-soil system. Using stability and ultimate stress criteria, the safety of the system can be defined in a rational way. Missing parameters have to be introduced into the algorithm conservatively. Case studies are presented to demonstrate safe estimations for the host pipe state. The consequences on the required wall thickness of a lining and the application of non-circular linings are shown. The wall thicknesses resulting from a design for the fully deteriorated state as defined by the design codes in both the USA and Germany are compared and discussed. KW - Verkehrslast KW - Druckzonen KW - Liner KW - Kanal KW - fully deteriorated gravity pipe KW - sewer KW - pressure zones KW - traffic load KW - liner Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-2372 PB - The North American Society (NASTT) and the International Society for Trenchless Technology (ISTT) ER - TY - CHAP A1 - Falter, Bernhard T1 - New developments in liner design due to ATV-M 127-2 T2 - North-American Society for Trenchless Technology 2008 No-Dig Conference & Exhibition, Dallas, Texas, April 27 - Mai 2, 2008, Paper C-1-03-1 N2 - The German Code ATV-M 127-2 published in 2000 for the design of linings to rehabilitate sewers has proved itself a helpful guideline to find the optimum wall thickness of any liner material, e.g. CIPP or stainless steel sleeves. Many rehabilitation projects in different European countries have been performed successfully using this code. The code differentiates between three host pipe states: State I for untight sewers without cracks, state II for sewers with longitudinal cracks but a stable soil pipe system and state III for cracked pipes with larger deformations and considerable risk to collapse in the near future. State II sewers but installed close to the traffic surface must be calculated as a state III situation too. According to the code stress, deformation and stability tests are necessary. For many practical cases charts with stress factors and imperfection reductions allow to design without a computer. Numerous theoretical and experimental papers are available which mainly deal with circular linings. An evaluation of design codes carried out by experts of different countries shows a fairly good coincidence of the required wall thicknesses, but the assessment of pipeline damages by engineers is sometimes resulting in quite different assumptions necessary for the design input parameters. The paper reports about the progress in liner design since the 1st edition of the code. Additional clauses have to be introduced into the 2nd edition for non circular geometries (e.g. for hood and rectangular profile), imperfections describing practical and theoretical situations and new applications (e.g. railway crossings). International discussion can be useful to find safe and resources saving constructions. N2 - Das im Jahr 2000 veröffentlichte deutsche Regelwerk ATV-M 127-2 zur Dimensionierung von Linern für Abwasserkanäle erweist sich als gute Richtlinie zur Ermittlung der optimalen Wanddicken von Linern aus beliebigem Material, wie z. B. faserverstärkte Kunststoffe oder Manschetten aus nicht rostendem Stahl. Viele Sanierungsprojekte in verschiedenen europäischen Ländern wurden mit Hilfe dieser Richtlinie erfolgreich durchgeführt. Die Richtlinie differenziert zwischen drei Altrohrzuständen: Der erste Zustand gilt für ein Abwasserrohr ohne Risse, der zweite Zustand für Rohre mit Längsrissen, aber einem stabilen Rohr-Boden-System und der dritte Zustand für das gerissene Rohr mit größeren Verformungen und hohem Risiko des Versagens in naher Zukunft. Abwasserrohre im Zustand II, die in der Nähe einer Verkehrsfläche liegen, müssen genauso behandelt werden wie Abwasserrohre im Zustand III. Gemäß der Richtlinie sind Spannungs-, Verformungs-, und Stabilitätsnachweise erforderlich. Für viele praktische Fälle wurden Diagramme mit Spannungsfaktoren und Abminderungsbeiwerten entwickelt, die eine Dimensionierung ohne Computer ermöglichen. Es wurde eine Vielzahl von theoretischen und experimentellen Arbeiten veröffentlicht, die sich hauptsächlich auf kreisförmige Liner konzentrieren. Eine Auswertung von Berechnungsverfahren ergab, dass eine relativ gute Übereinstimmung der Ergebnisse von Experten aus verschiedenen Ländern bezüglich der erforderlichen Wanddicken vorliegt, die Ingenieure jedoch mitunter ganz unterschiedliche Annahmen für die Rohrverformungen treffen. Es wird über Fortschritte in der Linerdimensionierung seit der ersten Ausgabe des Regelwerks im Jahr 2000 berichtet. In der zweiten Auflage werden für nicht kreisförmige Querschnitte zusätzliche Beiwerte eingeführt, z. B. für Ei- und Rechteckprofile. Wichtige zukünftige Anwendungsbereiche sind z. B. Eisenbahnkreuzungen. Eine internationale Diskussion ist nützlich, um sichere und wirtschaftliche Konstruktionen zu finden. T2 - Neue Entwicklungen in der Linerberechnung nach ATV-M 127-2 Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-687 PB - North-American Society for Trenchless Technology ER - TY - JOUR A1 - Falter, Bernhard T1 - Grenzlasten von einseitig elastisch gebetteten kreiszylindrischen Konstruktionen T1 - Ultimate loads of elastically bedded circular cylindrical constructions bedded at the outside JF - Bauingenieur N2 - Für elastisch gebettete, kreiszylindrische Konstruktionen wird im Fall getrennter Belastungs- und Bettungswirkung das Last-Verschiebungsverhalten analysiert. Es zeigt sich, dass das System eine Grenzlast hat, nach deren Überschreitung die aufnehmbare Belastung absinkt. Für Anwendungsfälle in der Praxis und zur Auswertung von Modell- und Großversuchen wird ein Diagramm für die Ermittlung der Grenzlasten angegeben. Die untersuchten Bereiche des Steifigkeitsparameters ß und des Konstruktionsparameters k* umfasst Anwendungen wie Tunnelwandungen, Rohre und Rohrauskleidungen aus PVC und Polyethylen sowie Durchlässe aus kalt gewellten und kalt gebogenen Stahlblechen. Es wird die Gültigkeit des gewählten, linear elastischen Stoffgesetzes der Konstruktion abgegrenzt. Beim Erddruckproblem kann die Last- und Bettungswirkung nicht mehr voneinander getrennt werden. Hierfür werden Versuche und rechnerische Ansätze dargestellt, die einen Einblick in das Verhalten der Konstruktion bei Laststeigerung ermöglichen. Unter idealisierten Voraussetzungen existiert im überkritischen Bereich des zunächst mehrwelligen Beulproblems ein weiterer Indifferenzpunkt und eine einwellige Beulform. N2 - The load-deflection behaviour of cycle-cylindrical constructions under elastic support is analysed in cases of separated influences of pressure and bedding. The result is the existence of a maximum load. If this load is passed a fall in bearing capacity is shown. A graph for the determination of maximum loads is given for tasks in practice and for analysis of model and large-scale tests. The examined regions of the stiffness parameter ß and of the construction parameter k* contains applications like tunnel walls, pipes and pipe-coatings of PVC and polyethylene as well as conducts of cold corrugated steel panels. The validity of the chosen, linear elastic equation of the construction is shown. In case of the earth pressure problem the influences of pressure and bedding can not be separated. For this purpose experiments and analytical approaches are shown which provide an insight into the behaviour of the construction at load progression. Under idealised conditions another point of indifference and a single mode buckling form exist in the post critical range. KW - Kreisring KW - elastische Bettung KW - Stabilität für Wasserdruck KW - Stabilität für Erddruck KW - lokale Imperfektion KW - Last-Verschiebungskurven KW - Circular ring KW - elastic bedding KW - stability for water pressure KW - stability for soil pressure KW - local imperfection KW - load-deflection curves Y1 - 1980 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-392 VL - 55 / 1980 SP - 381 EP - 390 PB - Springer-Verlag ER - TY - JOUR A1 - Falter, Bernhard T1 - Lining van rioleringen: statische berekeningen volgens de richtlijn ATV-M 127-2 T1 - sewer rehabilitation: structural design according to worksheet ATV-M 127-2 JF - rioleringswetenschap N2 - Ten opzichte van de richtlijnen voor direct in de bodem ingebedde leidingen (In Duitsland betreft het de richtlijn ATV A127[1], in Frankrijk de Fascicule 70, in Nederland Cur n° 122 voor betonbuizen) vereist de richtlijn voor de statische berekening van linersystemen (kousrelining, u lining, buis in buislining...) voor de sanering van beschadigde riolen een grondig andere aanpak en berekeningsmethodiek. Onder meer zijn voor liners volgende parameters van belang: • Toestand van de beschadigde leiding. Wanneer de oude leiding vervormd is, zal bij „close fit“ renovatiesystemen zoals kousliners ook de liner zelf voorvervormingen vertonen. Bij deze onvolkomenheden wordt onderscheid gemaakt tussen lokale intrusie (opbolling) globale voorvervorming (ovalisatie); • Materiaalkarakteristieken van de liner samenhangend met de uitharding (vorming van ringspleet enz.); • Hoge drukspanningen door externe waterdruk in combinatie met de geringe wanddikte en de relatief lage elasticiteitsmodulus van de liner; • De liggingcondities van de liner in de beschadigde leiding (aanwezigheid van scheuren, radiale en axiale verplaatsing enz..); • Specifieke eigenschappen van de materialen waaruit de liner is opgebouwd (Elasticiteitsmodulus en buigtreksterkte op lange termijn) Vragen in verband met de stabiliteit van saneringsystemen werden de afgelopen jaren uitgebreid in internationale fora en wereldwijd bediscussieerd, [2] tot [5], en om de mechanische draagkracht ervan na te gaan werden omvangrijke proeven uitgevoerd, [2], [4], [6], [12] en [18]. Aan de hand van het document „Merkblatt ATV-M 127-2“ [14] is het mogelijk om statische berekeningen op een voor liners adequate wijze uit te voeren en is het mogelijk controleberekeningen uit te voeren zoals dit in Duitsland in het document „Merkblatt ATV-M 143-3“ [13] geëist wordt. N2 - Vorschriften für erdgebettete Leitungen (Deutschland: Arbeitsblatt ATV-A 127 [1], Frankreich: Fascicule 70, Niederlande: Cur n° 122 für Betonbauten) und die Richtlinie ATV-M 127-2 für statische Berechnungen von Linersystemen (Schlauchliner, U-Liner, S-Liner, Rohrstranglining) zur Sanierung von geschädigten Rohren enthalten grundsätzlich unterschiedliche Berechnungsverfahren. So sind für Liner die folgenden Parameter von Belang: • Zustand der beschädigten Leitung: Ist die äußere Leitung verformt, so müssen bei „close-fit“ Renovierungssystemen (z. B. Schlauchliner) solche Vorverformungen des Liners berücksichtigt werden. Es wird zwischen lokalen und globalen Vorverformungen unterschieden. • Werkstoffeigenschaften des Liners bestimmen die Aushärtung und damit die Größe des Ringspaltes usw. • Hohe Druckspannungen durch externen Wasserdruck, in Kombination mit der geringen Wanddicke und dem relativ geringen Elastizitätsmodul der Liner. • Beschreibung der Bettungsbedingungen des Liners in der beschädigten Leitung bei Vorhandensein von Rissen, radialem und axialem Versatz usw. • Spezifische Eigenschaften des Werkstoffs, aus dem der Liner aufgebaut ist (Langzeit-Elastizitätsmodul und Langzeit-Biegezugfestigkeit). Fragen im Zusammenhang mit der Stabilität von Sanierungssystemen werden in den letzten Jahren in internationalen Foren verbreitet und weltweit diskutiert, vgl. [2] bis [5]. Um ihre Tragfähigkeit zu untersuchen, wurden umfangreiche Versuche ausgewertet, vgl. [2], [4], [6], [12] und [18]. Anhand des Merkblattes ATV-M 127-2 [14] ist es möglich, statische Berechnungen auf eine für Liner adäquate Weise durchzuführen. KW - ATV-A 127 KW - Kanalsanierung KW - Liner KW - Vorverformungen KW - ATV-A 127 KW - sewer rehabilitation KW - liner KW - initial deformations Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-382 VL - 4 / 2004 IS - 14 SP - 57 EP - 75 PB - HoLaPress Wetenschap ER - TY - JOUR A1 - Falter, Bernhard A1 - Grunwald, Georg A1 - Steffens, Klaus T1 - Experimentelle Standsicherheitsuntersuchung an einem gemauerten Abwasserkanal mit Eiquerschnitt T1 - Experimental Stability Analysis of an Egg-shaped Brickwork Sewer JF - Korrespondenz Abwasser N2 - Die Standsicherheitsbeurteilung alter gemauerter Kanäle mit Eiprofil wird dadurch erschwert, dass neben den Unwägbarkeiten der Materialeigenschaften und des Baugrundes keine Regeln zur Nachweisführung vorliegen. ln Anlehnung der Schnittgrößenermittlung an das Arbeitsblatt ATV-A 127 ergeben sich insbesondere bei bestimmten Tiefenlagen rechnerisch unzureichende Sicherheitsbeiwerte, die jedoch offensichtlich mit der örtlich erreichten Tragfähigkeit nicht übereinstimmen. Um die im Sammler-Baugrund-System auftretenden Lastabtragungen zu erkennen und um diese in einem Rechenmodell nachzubilden, wurden die Untersuchungen an einem Abwassersammler in Bremen durchgeführt. N2 - The assessment of the stability of older egg-shaped brickwork sewers is difficult because in addition to the uncertainties of the properties of the material used as well as the foundation there are no design codes for structural analysis. lf Worksheet ATV-A 127 is closely followed in calculating the cross section forces, insufficient safety coefficients are obtained, above all for certain depths; however these do not coincide with the load bearing capacity achieved locally. ln order to identify the load carrying capacity of the sewer-soil-system and to simulate them in a calculation model, studies were carried out in an interceptor in Bremen. KW - Abwasserableitung KW - Kanalisation KW - Kanal mit Eiprofil KW - Statik KW - Standsicherheit KW - Boden KW - Messung KW - Berechnung KW - Modell KW - wastewater discharge KW - sewer system KW - sewer with egg shape KW - structural analysis KW - ground KW - measurement KW - calculation KW - model Y1 - 1999 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-363 VL - 1999 IS - 2 SP - 258 EP - 266 PB - Gesellschaft zur Förderung der Abwassertechnik (GFA) ER - TY - JOUR A1 - Falter, Bernhard A1 - Lohse, M. A1 - Brüggesch, G. A1 - Gitzel, R. T1 - Methode zur Bauzustandserfassung und -bewertung begehbarer Mauerwerkskanäle T1 - Methods of analysis and assessment of the existing condition of accessible brickwork sewers JF - Korrespondenz Abwasser N2 - Während über die Erfassung und Bewertung des Bauzustands kleinformatiger Abwasserkanäle inzwischen umfangreich berichtet wurde, liegen über begehbare Kanäle nur wenige Veröffentlichungen vor. Als Teil einer umfassenden Bestandsaufnahme werden Methoden vorgestellt, wie bei Mauerwerkskanälen die Bauzustandserfassung durch Begehungen und ergänzende Untersuchungen erfolgen kann. Ferner werden Verfahren zur Bewertung des Kanalmilieus, der Baustoffverhältnisse und insbesondere der statischen Tragfähigkeit aufgezeigt. Diese Methoden sind teilweise auf begehbare Kanäle aus anderen Baustoffen übertragbar. N2 - Whereas the analysis and valuation of small sewers has been treated comprehensively, only few publications exist about accessible sewers. As part of an elaborated inventory, methods will be presented for the assessment of brickwork sewers by site visits and supplementary investigations. Further methods for the valuation of the sewer atmosphere, the material properties and the load-carrying capacity are discussed. Parts of these methods are transferable to accessible sewers made of other building materials. KW - begehbare Kanäle KW - Mauerwerkskanäle KW - Bestandsaufnahme KW - statische Tragfähigkeit KW - accessible sewers KW - brickwork sewers KW - assessment KW - load-carrying capacity Y1 - 1992 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-359 VL - 1992 IS - 3 SP - 368 EP - 376 PB - Gesellschaft zur Förderung der Abwassertechnik (GFA) ER - TY - JOUR A1 - Falter, Bernhard A1 - Alberding, Mechthild T1 - Zeitabhängiges Beulverhalten von U-Linern aus PE-HD T1 - Time-dependent buckling behaviour of HDPE U-liners JF - 3R international, Heft 9, 1997, Seite 534-541 N2 - Im Rahmen eines USA-Praxissemesters der erstgenannten Autorin an der Tulane University in New Orleans wurden im Jahr 1995 in Zusammenarbeit mit Pipe Liners, Inc. Außendruckversuche an PE-HD-Linern durchgeführt. Bei diesen Versuchen sollte der maximale Beuldruck unter Variation von Randbedingungen des Liners im Altrohr (hier: Längsversatz und Ovalisierung) ermittelt werden. Außerdem war die Ermittlung des Zeitstandverhaltens der mit konstantem Außendruck beaufschlagten Versuchskörper ein wichtiges Versuchsziel. Die experimentellen Ergebnisse werden unter Verwendung der vom Zweitverfasser entwickelten nichtlinearen Theorie ausgewertet. N2 - ln the context of a practical semester spent in the USA by the first of the above-mentioned authors at Tulane University, New Orleans, La., external pressure tests were performed on HDPE liners in cooperation with Pipe Liners, lnc., during 1995. The objective of these tests was the determination of the maximum buckling pressure at various liner conditions in the host pipe (in this case: longitudinal misalignment and ovalization). ln addition, the determination of the creep resistance behaviour of the test objects when exposed to a constant external pressure was another important test target. The experimental results are evaluated using the non-linear theory developed by the second author. KW - Außendruckversuche KW - PE-HD Liner KW - Liner KW - Beuldruck KW - Ovalisierung KW - nichtlineare Theorie KW - Tulane University KW - Pipe Liners KW - Zeitstandverhalten KW - external pressure tests KW - HDPE liners KW - liner KW - bulging pressure KW - ovalization KW - non-linear theory KW - Pipe Liners KW - creep resistance behaviour Y1 - 1997 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-348 VL - 1997 IS - 9 SP - 534 EP - 541 PB - Oldenbourg Industrieverlag ER - TY - JOUR A1 - Falter, Bernhard T1 - Praktische Vorgehensweise beim Standsicherheitsnachweis für Linersysteme in Abwasserkanälen T1 - Practical approach for the structural analysis of linings in sewers JF - Tiefbau Ingenieurbau Straßenbau N2 - Das Stabilitätsproblem eines radial elastisch gebetteten Kreisringes unter gleichmäßiger Temperaturerhöhung wird mit der klassischen Stabilitätstheorie einer geometrisch nichtlinearen Theorie und durch Versuche untersucht. Die Ergebnisse für die kritische Temperatur, das Verhalten im überkritischen Bereich und den Einfluss von Vorverformungen werden in Diagrammen in Abhängigkeit von den Steifigkeitsparametern angegeben. N2 - The stability of circular rings with radial elastic support under a uniform temperature rise is investigated by classical theory of stability, by geometrically non-linear theory and by tests. The results for the critical temperature, the behaviour in the post-critical range and the influence of initial irregularities are presented in graphs as functions of two stiffness parameters. KW - Rohrleitungsstatik KW - Sanierung KW - Liner KW - Altrohr-Bodensystem KW - Altrohrzustand KW - Beulnachweis KW - Spannungsnachweis KW - Wasserdruck KW - Vorverformungen KW - Structural analysis of pipelines KW - rehabilitation KW - liner KW - host pipe-soil system KW - stage of host pipe KW - buckling analysis KW - stress analysis Y1 - 1994 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-331 VL - 1994 IS - 9 SP - 13 EP - 28 PB - Bauverlag ER - TY - JOUR A1 - Falter, Bernhard A1 - Klein, J. T1 - Grenzlasten von Linern im Schachtbau T1 - Stability limits of liner systems in mine shafts JF - Bauingenieur N2 - Bedingt durch die zunehmende Mächtigkeit des Wasser führenden Deckgebirges wird bei neueren Schachtbauten der innere Ausbau als Verbundkonstruktion ausgeführt (Voerde, Sophia Jacoba 8): Ein Stahl- oder Gusseisenliner wird von einem dickwandigen Betonmantel mit außen liegendem, wasserdicht verschweißten Stahlmantel umschlossen. Die Verbundkonstruktion wird durch mit der Teufe anwachsende Druckkräfte beansprucht, die einen besonderen Stabilitätsnachweis des relativ dünnwandigen Liners verlangen. Es werden die Durchschlaglasten für unverankerte und verankerte Liner in Abhängigkeit vom Radius-/Wanddickenverhältnis angegeben. Die bei der Berechnung zu berücksichtigenden Imperfektionen, die Grenzwerte für die Annahme einer starren Bettung und weitere Gültigkeitsgrenzen für die Durchschlagslasten werden erläutert und Rechenverfahren für die Praxis aufbereitet. N2 - Caused by the increasing depth of the water bearing formation in modern shaft buildings the inner cylinder is designed as a composite construction (Voerde, Sophia Jacoba 8): A steel or cast iron liner is enclosed in a thick-walled concrete cylinder with an outer water-tight welded steel membrane. The composite construction is loaded by compressive forces increasing with depth, which require a stability analysis with respect to the relatively thin-walled liner. The snap-through loads of free and anchored liners depending on the radius-/wall-thickness ratio are presented. The imperfections to be considered in the analysis, the limits for the assumption of a rigid bedding and further validity limits for the snap-through loads are discussed. The calculation methods are prepared for practical use. KW - Schachtbau KW - Verbundkonstruktion KW - Liner KW - verankerte Liner KW - Stabilität für Außendruck KW - lokale Imperfektion KW - Last-Verschiebungskurven KW - Shaft design KW - composite structure KW - liner KW - anchored liner KW - stability for outside pressure KW - local imperfection KW - load-deflection curves Y1 - 1989 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-322 VL - 64 / 1989 SP - 9 EP - 18 PB - Springer-Verlag ER - TY - CHAP A1 - Hain, Hans A1 - Falter, Bernhard T1 - Zum Stabilitätsproblem des starr oder elastisch gebetteten Kreisringes infolge gleichmäßiger Temperaturerhöhung T1 - The stability of circular rings in rigid or elastic bedding under uniform temperature rise T2 - Festschrift Alf Pflüger zum 65. Geburtstag / hrsg. von H. Hain und J. Stern N2 - Das Stabilitätsproblem eines radial elastisch gebetteten Kreisringes unter gleichmäßiger Temperaturerhöhung wird mit der klassischen Stabilitätstheorie einer geometrisch nichtlinearen Theorie und durch Versuche untersucht. Die Ergebnisse für die kritische Temperatur, das Verhalten im überkritischen Bereich und den Einfluss von Vorverformungen werden in Diagrammen in Abhängigkeit von den Steifigkeitsparametern angegeben. In Versuchen mit starr und elastisch gebetteten Hostaphan-Ringen werden die Vorverformungen systematisch variiert. N2 - The stability of circular rings with radial elastic support under a uniform temperature rise is investigated by classical theory of stability, by geometrically non-linear theory and by tests. The results for the critical temperature, the behaviour in the post-critical range and the influence of initial irregularities are presented in graphs as functions of two stiffness parameters. The influence of local imperfections is investigated systematically by buckling tests on rigidly and elastically bedded Hostaphane rings. KW - Kreisring KW - klassische Beullast KW - elastische Bettung KW - Temperaturerhöhung KW - Beulversuche KW - lokale Imperfektion KW - Circular ring KW - classical buckling load KW - elastic bedding KW - temperature rise KW - buckling experiments KW - local imperfection Y1 - 1977 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-315 SP - 79 EP - 91 PB - TU Hannover ER - TY - JOUR A1 - Falter, Bernhard T1 - Standsicherheitsnachweis an Sanierungssystemen für Abwasserkanäle mit unverankerten Linern T1 - Structural analysis for renovation systems of sewers with non-anchored liners JF - 3R international N2 - Schadhafte Abwasserkanäle und -leitungen können durch Einziehen eines flexiblen Liners oder durch Teilauskleidung mit Platten saniert werden. Der Ringraum zwischen Rohr und Liner wird häufig mit Dämmer verfüllt. Die Standsicherheit muss für die Lebensdauer des sanierten Bauwerks unter den während der Sanierungsarbeiten und beim Betrieb des Abwasserkanals herrschenden Bedingungen gewährleistet sein. Das bedeutet, dass konservative Annahmen bezüglich des System- und Belastungsverhaltens zu treffen sind. Für einige wichtige Lastfälle (hydrostatischer Druck mit Auftrieb, Eigenlasten, Temperaturänderungen usw.) werden Lösungsansätze diskutiert und Durchschlagbeiwerte alpha D angegeben. Von besonderer Bedeutung für die Sicherheitsnachweise ist der richtige Ansatz der Vorverformungen: Sie müssen sowohl die Verformungen des Kanals repräsentieren als auch stabilitätstheoretischen Erkenntnissen entsprechen. N2 - Defect sewers can be repaired by drawing in flexible liners or by lining parts of the circumference. The gap between pipe and liner is usually grouted. The structural safety of the renovated sewer must be ensured during the construction works and under long-term service conditions. This means, that conservative assumptions for the system and the load behaviour must be introduced into the analysis. For some important load cases (hydrostatic pressure with buoyancy, dead loads, temperature change etc.) solution methods are discussed and snap through coefficients alpha D are presented. A true statement of the imperfections is very important far the safety analysis: The imperfections have to represent the deflections of the sewer and must be in accordance with the stability theory. KW - Rohrleitungsstatik KW - Sanierung KW - Liner KW - Durchschlaglasten KW - Temperaturerhöhung KW - Wasserdruck KW - Vorverformungen KW - Structural analysis of pipelines KW - rehabilitation KW - liner KW - snap-through loads KW - temperature impact KW - water pressure KW - initial deformations Y1 - 1991 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-296 VL - 1991 IS - 1/2 SP - 50 EP - 55 PB - Oldenbourg Industrieverlag ER - TY - JOUR A1 - Falter, Bernhard A1 - Hain, Hans T1 - Stabilität von biegesteifen oder durch Momentengelenke geschwächten und auf der Außenseite elastisch gebetteten Kreisringen unter konstantem Außendruck T1 - Stability of elastically bedded circular rings - rigid or weakened by hinges - under constant outer pressure JF - Straße Brücke Tunnel N2 - Es werden die Verzweigungslasten von Kreisringen, die auf der Außenseite elastisch gebettet sind, nach der klassischen Stabilitätstheorie ermittelt und das Verhalten im überkritischen Bereich untersucht. Im Hinblick auf praktische Anwendungen werden sowohl Kreisringe mit Momentengelenken bzw. Momentenfedergelenken als auch biegesteife Ringe betrachtet. Als Ergebnisse werden die kritischen Lasten mitgeteilt und Hinweise für ihre Anwendung bei der Berechnung von Tunnelauskleidungen und unterirdischen Behältern gegeben. N2 - Bifurcation loads of circular rings, bedded at the outside, are treated by the classical approach. The behaviour in the post buckling region is investigated. For practical use circular rings without and with moment hinges and hinges with springs are examined. As a result the critical loads are given and hints for the design of tunnel linings und sub-ground tanks. KW - Kreisring KW - klassische Beullast KW - elastische Bettung KW - Wasserdruck KW - Momentengelenke KW - Circular ring KW - classical buckling load KW - elastical bedding KW - water pressure KW - moment hinges Y1 - 1975 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-287 VL - 1975 SP - 98 EP - 105 PB - Ernst CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Falter, Bernhard T1 - LINING STABILITY: AN ANALYSIS OF DAMAGED SEWERS T2 - North American Society for Trenchless Technologies (NASTT), NO-DIG 2004, New Orleans, Louisiana, March 22-24, 2004 N2 - With the assessment of sewers and drains generally recognised criteria such as tightness, stability, hydraulic capability and efficiency are valid. For the assessment of the stability, however, there are often uncertainties. In this connection the ATV-DVWK Advisory Leaflet ATV M 127-2 represents a practical development of the system of rules and standards for the stability of earth-bedded pipelines that is called upon in the case of dimensioning for rehabilitation procedures. Nevertheless, further assumptions about the pipe-soil system are necessary which often are based on individual appraisals and experiences of the designer. To that end, in the years 1999 to the beginning of 2002, extensive experiments and theoretical investigations were carried out at the Universities of Bremen and Muenster as well as at the Bremen hanseWasser GmbH in order to assess more reliably the load-carrying capacity in particular of damaged host pipes in the ground. The research was supported by the Federal Ministry for Education and Research (BMB+F) under the short title ASSUR. The paper gives a view of the essential contents of the research; further information can be taken from the final report to ASSUR. N2 - Bei der Beurteilung von Abwasserkanälen und -leitungen gelten allgemein anerkannte Kriterien wie Dichtheit, Standsicherheit, hydraulische Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit. Zur Beurteilung der Standsicherheit sind jedoch häufig Unsicherheiten anzutreffen. In diesem Zusammenhang stellt das Merkblatt M 127-2 der ATV eine praxisorientierte Weiterentwicklung des Regelwerks zur Standsicherheit von erdgebetteten Rohrleitungen dar, das bei Dimensionierungen für grabenlose Sanierungsverfahren hinzugezogen wird. Dennoch sind weiterhin Annahmen zum Rohr-Bodensystem zu treffen, die wiederum häufig auf individuellen Einschätzungen und Erfahrungen des Planers beruhen. Hierzu wurden in den Jahren 1999 bis Anfang 2002 von den Hochschulen Bremen und Münster sowie der hanseWasser Bremen GmbH umfangreiche Versuche und theoretische Untersuchungen durchgeführt, um die Tragfähigkeit insbesondere von geschädigten Alt-rohren im Boden sicherer zu beurteilen. Die Arbeiten wurden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMB+F) unter dem Kurztitel ASSUR gefördert. Der Vortrag gibt einen Überblick über die wesentlichen Inhalte des Vorhabens, Näheres kann dem Abschlussbericht zu ASSUR entnommen werden. KW - Liner KW - Altrohrschäden KW - Altrohrzustand III KW - Mauerwerkssammler KW - gerissene Rohre KW - Druckzone KW - Bodenspannungen KW - Belastungsversuche KW - Belastungsfahrzeug KW - Liner KW - damaged pipes KW - Host Pipe Stage III KW - masonry sewer KW - broken pipe KW - pressure zone KW - soil stresses KW - loading test KW - load vehicle Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-190 PB - North American Society for Trenchless Technology ER - TY - RPRT A1 - Falter, Bernhard T1 - Standsicherheit von Rohren und Schächten N2 - Konstruktionen aus dem Werkstoff PE-HD haben sich in besonderer Weise für den Einbau in einer Deponie bewährt. Zur Berücksichtigung der Einflüsse während des Betriebs wie Wärmeentwicklung, Chemikalieneinwirkung und hohe Belastungen ist eine sichere Dimensionierung mit analytischen und numerischen Verfahren möglich (Merkblatt ATV-M 127-1 und Finite Element Methode). Im Anschlussbereich Schachtmantel/-boden und Speicherrohr/Kopfschacht sind analytische Modelle auf der Grundlage der Schalentheorie zur Beurteilung von Randbedingungen vorteilhaft. Ferner liefern sie bei Anwendung der FEM Informationen für die an solchen Stellen er-forderliche Elementverfeinerung. Mit analytischen Verfahren lassen sich die relevanten Ein-flüsse von Imperfektionen der Konstruktion und von Grenzzuständen im Boden auf das Trag-verhalten systematisch aufzeigen. Bei zutreffender Modellierung kann das Tragverhalten von Rohren und Schächten in Deponien mit der Finite Element Methode gut angenähert werden. So muss mit geeigneten Schalenelementen der Einfluss von Schubverformungen erfasst werden. Bei Mitnahme des Bodens im Modell müssen Zugspannungen ausgeschlossen und die Schubspannungen im Boden be-grenzt werden. Bei profilierten Querschnitten ist eine Untersuchung der in Rohr- und Schachtanschlüssen auftretenden Spannungen von besonderer Bedeutung - die Schnittgrößen müssen in den inneren Wandaufbau verfolgt werden. Messprogramme an ausgeführten Bauwerken sind erfor-derlich, um die verwendeten Rechenmodelle weiter abzusichern. N2 - Constructions from the material PE-HD proved themselves to be favourable for waste piles. For the consideration of the influences during usage as thermic development, chemical impact and high loads a secure dimensioning is possible with analytical and numeric procedures (Leaflet ATV-M 127-1 and Finite Element Method). In the connection area of manhole coat-bottom and collector pipe-pump shaft analytical models on the basis of the shell theory are useful for the judgement of limiting conditions. Further information is supplied for the element refinement necessary at such places when FEM is applied. With analytical procedures the relevant influences of imperfect constructions and limit soil states onto the load bearing-behaviour can be shown systematically. In case of a valid modelling the load bearing-behaviour of pipes and manholes in waste piles is well approximated by the Finite Element Method. Thus the influence of shear deformations must be taken into account with suitable shell elements. Regarding soil in the model tensile stresses must be excluded and shear stresses are to be limited. At corrugated pipes an investigation of the tensions occurring in the pipe and manhole connections is of special importance - the section forces must be pursued into the inside of the wall. Test programs at existing constructions are necessary to evaluate the applied computation models. KW - Deponieeinbauten aus Kunststoff KW - Speicherrohr KW - Pumpenschacht KW - Kopfschacht KW - profilierte Wand KW - Finite Element Methode KW - Stabilität KW - Spannungen KW - Axialdruc KW - Plastics constructions in waste piles KW - collector pipe KW - pumps shaft KW - end shaft KW - corrugated pipe wall KW - Finite Element Method KW - stability KW - stresses KW - axial Y1 - 1997 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-34 PB - FH Münster ER - TY - RPRT A1 - Falter, Bernhard T1 - Statische Berechnung von Abwasserkanälen und -leitungen nach ATV-DVWK-A 127, 3. Auflage 08.2000 N2 - Mit der 3. Auflage des Arbeitsblattes ATV-DVWK-A 127 vom August 2000 werden die folgenden Ziele verfolgt: Für den Rohrleitungsbau wichtige Neuentwicklungen werden berücksichtigt, z. B. neue Werkstoffe, profilierte Rohre, Erweiterung auf Druckentwässerungen usw. Zwar ist damit auch der Umfang der Vorschrift angewachsen, die Änderungen bleiben jedoch auch bei Handrechnungen überschaubar und plausibel. Beispiele sind die Abminderungsfaktoren beim Beulnachweis oder die einfach zu ermittelnden Vergrößerungsfaktoren, wenn ein nichtlinearer Nachweis geführt werden muss. In der Praxis sind Berechnungen mit dem PC üblich - dort fällt der Mehraufwand nicht ins Gewicht. Neben den gewohnten Handrechenverfahren (also die Verwendung von Beiwerten und geschlossenen Formeln) werden durch eine Öffnungsklausel auch EDV-Verfahren unter der Bedingung zugelassen, dass die bodenmechanischen Grenzzustände beachtet werden. Als Berechnungsmodell kann der elastisch gebettete Kreisring oder ein Stabwerk im Kontinuum verwendet werden. Wie in der 2. Auflage werden einfache und nachvollziehbare Formeln angegeben, mit deren Hilfe z. B. Einzeleinflüsse auf die Nachweise leicht überprüft werden können (Beispiel: die Verringerung der Beullast aufgrund der Vorverformungen des Rohres). Durch Diagramme werden die Auswirkungen von Parametern transparent gemacht. N2 - With the 3rd edition of the worksheet ATV-DVWK-A 127 of the August 2000 the following destinations pursues: Innovations, important for the pipeline construction, are considered: e. g. new materials, corrugated pipes, pressure drains and so on. Also the extent of the code increased with that, the changes remain however manageable and valid also inmanual analyses. Examples are the reduction factors used for the buckling proof or the enlargement factors simply to be determined if a non-linear proof is necessary. In the practice calculations with the personal computer are usual - there the additional effort does not fall into weight. Next to the usual manual procedures (as the use of coefficients and formulae) also software procedures are allowed under to the condition that the soil-mechanical limit states are considered. The elastically bedded circular ring or a continuum can be employed as a calculation model. As in the 2nd edition simple and understandable formulae are given, with whose aid for example single influences can be checked for the proofs easily (Example: the decrease of the buckling load due to the pipe’s imperfection amplitude). Through diagrams the effects of parameters are made transparent. KW - Rohrleitungsbau KW - Statik KW - Berechnungsvorschrift KW - Beulnachweise KW - profilierte Rohre KW - Druckentwässerung KW - Pipeline construction KW - structural analysis KW - design code KW - buckling proof KW - corrugated pipes KW - pressure drain Y1 - 2001 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-149 PB - FH Münster ER - TY - RPRT A1 - Falter, Bernhard A1 - Hoch, Albert A1 - Wagner, Volker T1 - Hinweise und Kommentare zur Anwendung des ATV-M 127-2 für die statische Berechnung von Linern T1 - Comments and clues how to use the worksheet ATV-M 127-2 N2 - Das deutsche Merkblatt ATV-M 127-2 regelt die statische Berechnung von Lining- und Montagesystemen zur Sanierung von Abwasserkanälen und –leitungen. Es wurde in den Jahren 1994 bis 1999 von der ATV-Arbeitsgruppe ES 2.3 erstellt, mit Vertretern der Praxis im Rahmen eines internen Einspruchverfahrens diskutiert und im Januar 2000 veröffentlicht. Die Bemessungsregeln werden bei einer großen Zahl von Liningmaßnahmen im Leistungsverzeichnis als Grundlage der Ermittlung von Linerwanddicken und der Qualitätssicherung vorgeschrieben. Sie wurden bereits vor der endgültigen Fertigstellung des Merkblattes an einer Vielzahl von Projekten erprobt und angewendet. Ferner werden sie zur Begutachtung von Schadensfällen und zu internationalen Vergleichen herangezogen. Auch nach dem Erscheinen des Merkblattes ATV-M 127-2 wurden die Forschungsarbeiten zu Fragen des Altrohrzustandes III, der Standsicherheit geschädigter Rohrleitungen und der Mess- und Versuchstechnik im Sandkasten und in-Situ fortgesetzt und publiziert. Die Arbeit behandelt z. B. – Abgrenzungen der Altrohrzustände I bis III, – Messung und Abschätzung der Ovalisierung bei Altrohrzustand II und III, – Abminderungsfaktoren der Beullast für mehrere gleichzeitig zu berücksichtigende Imperfektionen, – experimentelle Traglasten und Nachweise von Druckzonen in geschädigten Altrohren, – Verformungszustände bei Eiprofilen mit Längsrissen, – Hinweise für Ausschreibungen von Rehabilitationsmaßnahmen mit Linern. N2 - The German leaflet ATV-M 127-2 is valid for the structural analysis of linings and assembly systems for the rehabilitation of waste water channel and management. It was worked out by the ATV-team 2.3 in the years 1994 to 1999, discussed with representatives of the practice within an internal objection procedure and published in January 2000. The dimensioning rules are prescribed in many tenders as a basis for the specification of the liner wall thickness and the quality protection. They were already before the final finishing of the leaflet proved and applied at a great number of projects. Further they are used for the appraisal of damage cases and for international comparison calculations. Also after the appearance of the leaflet ATV-M 127-2 research on host pipe state III, the stability of damaged pipelines and sand box and in-Situ experimental technique were published. The paper treats for example – limitations of the host pipe states I to III, – measurement and definition of the ovalisation host pipe states II and III, – reduction factors of the buckling load for several imperfections to be considered simultaneously, – experimental loads and proofs of contact zones in damaged host pipes, – deformation states of egg shaped sewers with longitudinal cracks, – notes for advertisements of rehabilitation projects with liners. KW - Rohrsanierung KW - Liner KW - Altrohrzustand KW - Druckzone in Altrohren KW - Imperfektionen KW - Beullast KW - Pipe rehabilitation KW - liner KW - host pipe state KW - contact pressure in host pipe KW - imperfections KW - buckling load Y1 - 2003 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-154 PB - FH Münster ER - TY - RPRT A1 - Falter, Bernhard A1 - Kolonko, Andrzej T1 - Sanierung von Kanälen mit im Scheitel befestigten Telekommunikationskabeln T1 - Renovation of sewers with embedded commuinication cables N2 - Statische Berechnungen von Linern zur Sanierung von Abwasserkanälen und -leitungen werden in Deutschland nach dem Merkblatt ATV-M 127-2 durchgeführt. Hierfür ist der Zustand der Altleitung durch die Altrohrzustände I, II und III zu beschreiben, die für die anzusetzenden Belastungen und Imperfektionen maßge-bend sind. Für den in der Praxis bedeutsamen Fall einer Störung der Kreisgeometrie (oder der Geometrie des Ei-querschnitts) durch eingebaute Telekommunikationskabel existiert noch keine gesonderte Berechnungsvor-schrift. Im folgenden werden hierfür auf der Grundlage der Vorgehensweise in ATV-M 127-2 und unter Be-rücksichtigung von Verfahrensprüfungen Nachweismöglichkeiten fortentwickelt und Vergleichsrechnungen dis-kutiert. Die Untersuchungen beschränken sich auf den Altrohrzustand I (keine Längsrisse), da dieser Fall für den Einbau von Kabeln eher geeignet ist N2 - Structural analyses of liners for the renovation of sewers are based on the worksheet ATV-M 127-2 in Germany. Therefore the state of the sewer has to be described by host pipe states I, II and III, which are relevant for loadings and imperfections. For the practical case of a perturbation of the circular geometry (or the geometry of an egg shaped liner) caused by embedded telecommunication cables no special design methods are known On the basis of the procedure in ATV-M 127-2 and considering installation procedure in practice design methods are developed and comparison results are discussed in the following. The investigations are limited to the host pipe state I (no cracks in axial direction) since this case is rather suitable for the mounting of cables KW - Telekommunikationskabel KW - Sanierung von Abwasserkanälen KW - Standsicherheit KW - Beulen KW - Spannungen KW - Verformungen KW - Renovation of sewer KW - Liner KW - telecommunication cable Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-181 PB - FH Münster ER - TY - CHAP A1 - Falter, Bernhard T1 - Struktural design of linings T2 - Underground Infrastructure Research: Municipal, Industrial and Environmental Applications / Knight & Thomson (eds) N2 - The German Worksheet ATV-M 127-2 published in January 2000 after a seven years period of preparation and discussion is now well accepted in design practice for lining systems made of different materials and installed in various methods. The concept based on stress, deformation and stability analyses supports simple formula and diagram usage in standard cases like circular pipes up to ND 600 and more elaborate analyses for non-circular cross sections. Beside a short description of the design code the theoretical background is presented. Experimental test configurations are discussed regarding restrictions such as test specimen length, friction and load distribution. There is need of further research projects in co-operation with other universities to solve the problems left in theory and in practical use. N2 - Das deutsche Arbeitsblatt ATV-M 127-2, veröffentlicht im Januar 2000 nach siebenjähriger Vorbereitung und Diskussion, findet mittlerweile bei der Bemessung von Linern aus unterschiedlichen Materialien und bei verschiedenen Einbaumethoden Anwendung. Das auf Spannungs-, Verformungs- und Stabilitätsanalysen basierende Konzept stützt sich in Standardfällen, wie kreisförmige Rohre bis DN 600, auf einfache Formeln und den Gebrauch von Diagrammen und für nichtkreisförmige Querschnitte auf umfangreichere Analysen. Neben einer kurzen Beschreibung des Bemessungskonzeptes wird der theoretische Hintergrund dargestellt. Versuchsanordnungen werden unter Berücksichtigung einiger Einschränkungen wie Prüflingslänge, Reibung und Lastverteilung besprochen. Es besteht Bedarf an weiteren Forschungsprojekten in Zusammenarbeit mit anderen Hochschulen, um die ausstehenden Probleme in der Theorie und der praktischen Anwendung der Nachweisverfahren zu lösen. KW - Liner KW - Rohrstatik KW - Liner Y1 - 2001 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-172 SP - 1 EP - 10 PB - Swets & Zeltinger ER -