DE102011014179A1 - Concrete prefabricated wall module for building e.g. nuclear power station, has connecting element that is connected with reinforcing rod with plane sides whose length is provided at specific value with respect to central position - Google Patents

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Abstract

The module (2) has wall main structure (8) with several regular reinforcement grids. The edges of wall main structure are extended parallel to the reinforcing rods (10). The end portion of wall main structure is provided with connecting elements (6) that are connected with another connection element of adjacent wall module. The connecting element is connected with the reinforcing rod along longitudinal direction. The length of plane sides of reinforcement rod is provided at 2mm with respect to central position. An independent claim is included for building.

Description

Die Erfindung betrifft ein als Betonfertigbauteil ausgebildetes Wandmodul zur Errichtung eines Bauwerks. Sie betrifft ferner ein unter Verwendung derartiger Wandmodule hergestelltes Bauwerk, insbesondere ein Betriebs- oder Anlagengebäude eines Kernkraftwerks.The invention relates to a trained as a precast concrete wall module for the construction of a building. It further relates to a building produced using such wall modules, in particular an operating or plant building of a nuclear power plant.

Sicherheitsrelevante Gebäude von nuklearen Anlagen, beispielsweise solche Gebäude, die die Notstromaggregate beherbergen, wurden bislang fast ausschließlich als Ortsbetonkonstruktion ausgeführt. Die im gewöhnlichen Wohngebäudebau erprobte Fertigbauweise kam bislang praktisch nicht zur Anwendung.Safety-related buildings of nuclear facilities, such as those buildings that house the emergency generators, have so far been almost exclusively designed as a local concrete construction. The prefabricated construction tried and tested in ordinary residential construction has so far practically not been used.

Die hohen Sicherheitsanforderungen und die Berücksichtigung der Lastfälle EVI – Einwirkung von Innen – und EVA – Einwirkung von außen – für nukleare Anlagen resultieren üblicherweise in einer sehr hohen Bewehrungsdichte. Aus diesem Grund werden die meisten Gebäudestrukturen von Kernkraftwerken oder anderen kerntechnischen Anlagen in massiver Bauweise ausgeführt. Die Verwendung von Fertigbauteilen – obwohl wegen der damit einhergehenden Standardisierung und der Optimierung der gesamten Planung, Konstruktion und Bauabläufe als durchaus wünschenswert angesehen – stieß in diesem Kontext bislang auf erhebliche Schwierigkeiten und unterblieb daher. Dies liegt insbesondere an den bislang im Fertigbau gebräuchlichen Verbindungstechniken, die entweder die im nuklearen Sektor gestellten Anforderungen nicht erfüllen oder nicht in der Lage sind, die in der Regel anzutreffenden, zulässigen Bauteiltoleranzen zu überwinden.The high safety requirements and the consideration of the load cases EVI - influence of internal and external EVA - for nuclear plants usually result in a very high rebar density. For this reason, most of the building structures of nuclear power plants or other nuclear facilities are constructed in solid construction. The use of prefabricated components - although considered to be quite desirable because of the associated standardization and the optimization of the entire planning, construction and construction processes - encountered considerable difficulties in this context and was therefore omitted. This is due, in particular, to the joining techniques commonly used in prefabrication, which either do not meet the requirements set out in the nuclear sector or are unable to overcome the permissible component tolerances which are generally encountered.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Wandmodul der eingangs genannten Art anzugeben, das sich auf einfache Weise mit weiteren derartigen Wandmodulen zu einem Bauwerk, speziell einem Gebäude oder Gebäudekomplex, zusammensetzen und verbinden lässt, das nicht nur für gewöhnliche Betriebslasten ausgelegt ist, sondern darüber hinaus auch unwahrscheinlichen extremen Belastungen – einzeln oder gar in Kombination – standhält, etwa Überflutung, Erdbeben, Dauerregen, Eislasten, Windlasten, Wirbelstürme, extreme Umgebungstemperaturen, Einschlag von Geschossen, Flugzeugabstürze etc.The invention is therefore an object of the invention to provide a wall module of the type mentioned, which can be combined easily with other such wall modules to a building, especially a building or complex of buildings, and connect, which is designed not only for ordinary operating loads, but In addition, unlikely extreme loads - individually or even in combination - withstand, for example, flooding, earthquakes, continuous rain, ice loads, wind loads, hurricanes, extreme ambient temperatures, impact of projectiles, aircraft crashes, etc.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1.This object is achieved according to the invention by the features of independent claim 1.

Demnach ist ein als Betonfertigbauteil ausgebildetes Wandmodul zur Errichtung eines Bauwerks mit einem eine rechteckige Grundfläche und vier Ränder aufweisenden Wandkörper vorgesehen, mit einer Mehrzahl von in ihrer Gesamtheit ein regelmäßiges Bewehrungsgitter bildenden, jeweils parallel zu den Rändern verlaufenden Bewehrungsstäben, die in den Wandkörper eingegossen sind, wobei die Bewehrungsstäbe den Wandkörper jeweils im Wesentlichen von Rand zu Rand durchdringen und an ihren Enden mit Verbindungselementen versehen sind, die zur Herstellung einer Verbindung mit komplementären Verbindungselementen eines unmittelbar benachbarten Wandelelements ausgebildet sind, und wobei das jeweilige Verbindungselement – jedenfalls im gelösten, nicht mit einem komplementären Verbindungselement verbundenen Zustand – derart spielbehaftet bzw. beweglich mit dem zugehörigen Bewehrungsstab verbunden ist, dass es in einer zur Längsrichtung des Bewehrungsstabes senkrechten Ebene allseitig um mindestens 2 Millimeter gegenüber einer vorgesehenen Zentralposition verschiebbar ist. Im angespannten, fest verbundenen Zustand kann diese Beweglichkeit durchaus unterbunden sein.Accordingly, a trained as a precast concrete wall module for the construction of a structure with a rectangular base and four edges having wall body is provided with a plurality of in their entirety a regular reinforcing grid forming, each parallel to the edges of reinforcing bars, which are cast into the wall body, wherein the reinforcing rods penetrate the wall body in each case essentially from edge to edge and are provided at their ends with connecting elements which are designed to make a connection with complementary connecting elements of an immediately adjacent conversion element, and wherein the respective connecting element - at least in dissolved, not with a Complementary connecting element connected state - is connected so playfully or movably connected to the associated reinforcing rod, that it is in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the reinforcing bar level on all sides is displaceable by at least 2 millimeters from an intended central position. In the strained, firmly connected state, this mobility can be completely prevented.

Besonders vorteilhaft und für übliche Anforderungen im Kernkraftwerksbau ausreichend ist es, wenn eine Verschiebbarkeit um mindestens 5 Millimeter, vorzugsweise bis hin zu etwa 10 Millimeter gewährleistet ist.It is particularly advantageous and sufficient for customary requirements in nuclear power plant construction if it is possible to ensure displaceability of at least 5 millimeters, preferably up to approximately 10 millimeters.

Der Begriff Wandmodul ist hier weit auszulegen und umfasst neben Innen- und Außenwandabschnitten (Seitenwänden) eines Gebäudes insbesondere auch Boden- und Deckenplatten.The term wall module is here interpreted broadly and includes in addition to inner and outer wall sections (side walls) of a building in particular also floor and ceiling panels.

Wie sich überraschenderweise herausgestellt hat, wird auf diese Weise nicht nur eine flexible Verbindung zwischen den einzelnen Modulen ausgenbildet, die es ermöglicht, unvermeidliche Bauteiltoleranzen bei der Vor-Ort-Montage zu überbrücken, sondern es lassen sich bei geeigneter Dimensionierung trotz der – oder auch gerade aufgrund der – vergleichsweise hohen Flexibilität der einzelnen Anschlüsse hochbelastbare Verbunde von Wandmodulen realisieren, die hohen Scherkräften und Biegemomenten standhalten und einen zuverlässigen Lastabtrag über die Modulgrenzen hinweg in die jeweiligen Verankerungspunkte gewährleisten.As has surprisingly been found, in this way not only a flexible connection between the individual modules is formed, which makes it possible to bridge unavoidable component tolerances in the on-site assembly, but it can be with suitable dimensioning in spite of - or even just due to the comparatively high flexibility of the individual connections, high-strength composites of wall modules can be realized which withstand high shear forces and bending moments and ensure reliable load transfer across the module boundaries into the respective anchoring points.

Zweckmäßig ist es, wenn die Verbindungselemente – jedenfalls primär – für eine kraftschlüssige Verbindung miteinander, insbesondere durch Verschraubung oder Verspannung, ausgelegt sind. Gegebenenfalls kann zusätzlich auch ein Formschluss vorgesehen sein, insbesondere zur Sicherung von zuvor hergestellten Schraubverbindungen.It is expedient if the connecting elements - at least primarily - for a non-positive connection with each other, in particular by screwing or clamping, are designed. Optionally, in addition, a positive connection may be provided, in particular for securing previously prepared screw.

In bevorzugter Ausgestaltung sind jeweils mindestens zwei parallel verlaufende Bewehrungsstäbe zu einer Einheit zusammengefasst und endseitig mit demselben Verbindungselement verbunden.In a preferred embodiment, in each case at least two parallel reinforcing rods are combined to form a unit and connected at the end to the same connecting element.

Wie oben bereits angedeutet, kann das jeweilige Wandmodul Bestandteil einer Seitenwand oder einer Deckenwand bzw. Bodenplatte sein, ist also entweder vertikal oder horizontal ausgerichtet. Dementsprechend sind im Einbau- bzw. Montagezustand sowohl vertikale als auch horizontale Bewehrungsstäbe mit daran angeschlossenen vertikalen oder horizontalen Verbindungselementen vorgesehen, um sowohl Seitenwandmodule untereinander und Deckenwandmodule untereinander als auch miteinander zu verbinden.As already indicated above, the respective wall module can be part of a side wall or be a ceiling wall or floor plate, so it is either vertically or horizontally aligned. Accordingly, both vertical and horizontal reinforcing bars with attached vertical or horizontal connecting elements are provided in the installation or mounting state to connect both side wall modules with each other and ceiling wall modules with each other and with each other.

In vorteilhafter Ausführung ist ein Wandmodul vorgesehen, bei dem im Montagezustand horizontal verlaufende Bewehrungsstäbe endseitig mit einem mindestens eine Halteplatte aufweisenden Tragelement fest verbunden, insbesondere verschweißt sind, wobei die jeweilige Halteplatte von einem U-förmigen Sattelelement mit einer Basisplatte und zwei Schenkelplatten umgriffen ist, und wobei die Schenkelplatten ihrerseits mit einem zugehörigen horizontalen Verbindungselement fest verbunden, insbesondere verschweißt sind. Das Sattelelement ist bevorzugt einstückig ausgeführt.In an advantageous embodiment, a wall module is provided in the mounting state horizontally extending reinforcing bars fixedly connected to the end having at least one support plate support member, in particular welded, wherein the respective support plate is embraced by a U-shaped saddle element with a base plate and two leg plates, and wherein the leg plates in turn firmly connected to an associated horizontal connecting element, in particular welded. The saddle element is preferably made in one piece.

Dabei liegt im Montagezustand zweckmäßigerweise das Sattelelement mit seiner Basisfläche an einer Stirnfläche der Halteplatte an und ist insbesondere im Hinblick auf den Abstand zwischen den Schenkelplatten derart dimensioniert, dass der oben genannte flexible Sitz realisiert ist. Das heißt, die geforderte Flexibilität des Anschlusses wird in dieser Variante bevorzugt durch die Verschiebbarkeit des Sattelelementes gegenüber der Halteplatte verwirklicht.In this case, in the assembled state, the saddle element expediently rests with its base surface on an end face of the holding plate and is dimensioned in particular with regard to the distance between the leg plates in such a way that the abovementioned flexible seat is realized. That is, the required flexibility of the connection is preferably realized in this variant by the displaceability of the saddle element relative to the holding plate.

In einer bevorzugten Variante besteht das jeweilige Tragelement aus einer einzigen quaderförmigen Halteplatte, die mit insgesamt zwei Bewehrungsstäben fest verbunden, insbesondere verschweißt ist.In a preferred variant, the respective support element consists of a single block-shaped holding plate, which is firmly connected to a total of two reinforcing bars, in particular welded.

In einer alternativen Variante umfasst das jeweilige Tragelement zwei quaderförmige Halteplatten, die über zwei quaderförmige Querplatten miteinander verbunden sind, wobei das Tragelement mit vier zugehörigen Bewehrungsstäben fest verbunden, insbesondere verschweißt ist, und wobei jede der beiden Halteplatten von einem mit einem horizontalen Verbindungelement verbundenen Sattelelement umgriffen ist. Eine in dem Wandmodul befindliche Verbindungseinheit umfasst in dieser Variante also insgesamt vier parallel verlaufende Bewehrungsstäbe, die endseitig jeweils mit einer zwei Verbindungselemente aufweisenden Anschlusseinheit versehen sind.In an alternative variant, the respective support element comprises two parallelepiped retaining plates, which are connected to one another via two parallelepipedal cross plates, wherein the support element is fixedly connected, in particular welded, to four associated reinforcing rods, and wherein each of the two retaining plates is encompassed by a saddle element connected to a horizontal connecting element is. In this variant, a connection unit located in the wall module therefore comprises a total of four parallel reinforcing rods which are each provided at the end with a connection unit having two connecting elements.

Das in dieser Variante rahmenartige Tragelement kann in bevorzugter Ausgestaltung auch einstückig ausgeführt sein.The frame-like support element in this variant can also be made in one piece in a preferred embodiment.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung umfasst das jeweilige horizontale Verbindungselement in weiblicher Ausführung eine mit einem Innengewinde versehene Buchse und in komplementärer männlicher Ausführung einen mit einem Außengewinde versehenen Gewindebolzen mit zugehöriger Kontermutter, wobei das männliche Verbindungelement und das weibliche Verbindungelement im miteinander verbundenen Zustand vorzugsweise nach Art eines Spannschlosses zusammenwirken.In a particularly preferred embodiment, the respective horizontal connecting element in the female version comprises a sleeve provided with an internal thread and complementary male version with an externally threaded threaded bolt with associated lock nut, wherein the male connecting element and the female connecting element in the connected state, preferably in the manner of a turnbuckle interact.

Dabei ist zweckmäßigerweise die jeweilige Buchse an dem dem Tragelement zugewandten Ende auf einen Gewindebolzen geschraubt, der zur Befestigung am Sattelelement vorgesehen ist.In this case, the respective bush is expediently screwed to the end facing the support element on a threaded bolt, which is provided for attachment to the saddle element.

Ferner ist eine Konstruktion voreilhaft, bei der die Schenkelplatten des jeweiligen Sattelelementes parallel zu den horizontal verlaufenden Bewehrungsstäben ausgerichtet sind und parallel dazu verlaufende Aufnahmeschlitze aufweisen, die durch Schlitzkanten begrenzt sind, wobei der jeweilige Gewindebolzen des zugehörigen Verbindungselementes entlang der Aufnahmeschlitze zwischen die Schenkelplatten gepresst und im Bereich der Schlitzkanten mit den Schenkelplatten fest verbunden, insbesondere verschweißt ist.Furthermore, a construction is premature, in which the leg plates of the respective saddle element are aligned parallel to the horizontally extending reinforcing bars and parallel extending receiving slots, which are delimited by slot edges, wherein the respective threaded bolt of the associated connecting element along the receiving slots pressed between the leg plates and in the Area of the slot edges firmly connected to the leg plates, in particular welded.

Die bislang beschriebenen Varianten sind besonders für horizontale Bewehrungsstäbe und horizontale Verbindungen geeignet. Varianten, die besonders für vertikale Verbindungen geeignet sind, werden nachfolgend beschrieben.The variants described so far are particularly suitable for horizontal reinforcing bars and horizontal connections. Variants that are particularly suitable for vertical connections are described below.

In vorteilhafter Ausführung ist ein Wandmodul vorgesehen, bei dem im Montagezustand vertikal verlaufende Bewehrungsstäbe endseitig mit einem Tragelement fest verbunden, insbesondere verschweißt sind, welches eine Ausnehmung zur Durchführung eines mit einem Außengewinde versehenen Gewindebozens aufweist, der im Zusammenspiel mit zwei aufgeschraubten Ankermuttern und gegebenenfalls vorhandenen, vom Gewindebolzen durchdrungenen Ankerplatten als vertikales Verbindungelement wirksam ist.In an advantageous embodiment, a wall module is provided, in which in the assembled state vertically extending reinforcing bars fixedly connected to the end of a support member, in particular welded, which has a recess for performing a provided with an external thread tappet, in conjunction with two unscrewed anchor nuts and possibly existing Engaged by the threaded bolt anchor plates is effective as a vertical connection element.

Die oben spezifizierte Flexibilität der vertikalen Verbindungen wird dabei zweckmäßigerweise dadurch erreicht, dass der Gewindebolzen einen etwas geringeren Durchmesser aufweist als der ihn umgebende Sitz, der insbesondere durch eine zugeordnete Ausnehmung im Tragelement oder durch eine entsprechende Ausnehmung in einer Ankerplatte realisiert ist.The above-specified flexibility of the vertical connections is expediently achieved in that the threaded bolt has a slightly smaller diameter than the surrounding seat, which is realized in particular by an associated recess in the support member or by a corresponding recess in an anchor plate.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn das jeweilige Tragelement vier nach Art eines Rechteckrahmens miteinander verbundene quaderförmige Rahmenplatten umfasst, wobei zwei einander gegenüber liegende Rahmenplatten als Haltplatten konzipiert und jeweils mit einem Bewehrungsstab fest verbunden, insbesondere verschweißt sind. Eine vertikale Verbindungseinheit im Wandmodul weist also bevorzugt zwei Bewehrungsstäbe auf.It is expedient if the respective support element comprises four rectangular frame plates connected in the manner of a rectangular frame, two frame plates lying opposite each other being designed as holding plates and firmly connected, in particular welded, to a reinforcing bar. A vertical one Connecting unit in the wall module thus preferably has two reinforcing bars.

Für alle bislang beschriebenen Varianten ist eine Ausführung des Wandmoduls vorteilhaft, bei der der Wandkörper nach Art einer Sandwichbauweise eine Außenschale, eine Innenschale und eine dazwischen liegende Kernfüllung besitzt, wobei die Außenschale und die Innenschale über Bewehrungselemente, die neben den Bewehrungsstäben der Verbindungseinheiten noch weitere Elemente umfassen können, schubfest miteinander verbunden sind.For all variants described so far an embodiment of the wall module is advantageous in which the wall body has a shell, an inner shell and an intermediate core filling in the manner of a sandwich construction, wherein the outer shell and the inner shell via reinforcing elements, in addition to the reinforcing bars of the connection units further elements may be sheared together.

Ein Bauwerk, das sich aus einer Mehrzahl von über die flexiblen Verbindungselemente miteinander verbundenen Wandmodulen der genannten Art zusammensetzt, erfüllt die eingangs genannten Anforderungen in hervorragender Weise.A building, which is composed of a plurality of interconnected via the flexible connecting elements wall modules of the type mentioned, meets the requirements mentioned above in an excellent manner.

Zweckmäßigerweise werden bei der Errichtung des Gebäudes zwischen den Wandmodulen vorhandene Fugen und gegebenenfalls im Bereich der Verbindungselemente vorhandene Aussparungen im jeweiligen Wandkörper mit Beton vergossen.Conveniently, existing in the construction of the building between the wall modules joints and possibly existing in the region of the connecting elements recesses in the respective wall body shed with concrete.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass sich durch die Bereitstellung eines „Baukastensystems” mit vorgefertigten, standardisierten Wandmodulen bzw. Wandprofilen, die mit hochwertigen und flexiblen Anschlüssen bzw. Verbindungen versehen sind, die seit jeher aus dem konventionellen Fertigteilbau bekannten Vorzüge hinsichtlich Planungs- und Ausführungszeit sowie Kosten und Effizienz auf den Bau von Gebäuden für Kernkraftanlagen übertragen lassen. Aber natürlich ist die Erfindung nicht auf derartige Einsatzzwecke beschränkt, sondern kann beispielsweise auch für nicht-nukleare Industrieanlagen, militärische Anlage oder auch für gewöhnlich Gebäude, etwa in stark erdbebengefährdeten Gebieten, verwendet werden.The advantages achieved by the invention are in particular that, by providing a "modular system" with prefabricated, standardized wall modules or wall profiles, which are provided with high-quality and flexible connections or connections, which have always been known from the conventional prefabrication advantages in terms Planning and execution time as well as costs and efficiency can be transferred to the construction of buildings for nuclear power plants. But, of course, the invention is not limited to such uses, but may also be used, for example, for non-nuclear industrial plants, military equipment or even buildings, such as in high earthquake-prone areas.

Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen in jeweils stark vereinfachter und schematisierter Darstellung:Various embodiments of the invention are explained below with reference to drawings. In each case show in a highly simplified and schematic representation:

1 eine teilweise geschnittene 7 perspektivische Darstellung eines aus mehreren Wandmodulen in Fertigteilbauweise zusammengesetzten Gebäudeabschnitts zum Zeitpunkt der Montage (genauer: kurz vor dem Zusammenschieben und Verbinden der Wandmodule), 1 a partially cut 7 perspective view of a composite of several wall modules in prefabricated construction section of the building at the time of installation (more precisely: just before pushing together and connecting the wall modules),

2 eine Draufsicht (Frontalansicht) auf den Gebäudeabschnitt gemäß 1, 2 a plan view (front view) on the building section according to 1 .

3 ein Detail aus dem zentralen Bereich von 2 mit vergrößert herausgegriffenen Verbindungselementen zwischen den Wandmodulen, 3 a detail from the central area of 2 with enlarged selected connecting elements between the wall modules,

4 das Detail aus 3 in perspektivischer Darstellung, 4 the detail 3 in perspective,

5 eine zu 4 analoge Darstellung, wobei zum einen ein alternativer Typ von horizontalen Verbindungseinheiten dargestellt ist und zum anderen die Betonhülle der Wandmodule in der Zeichnung weggelassen wurde, 5 one too 4 analogous representation, wherein on the one hand an alternative type of horizontal connecting units is shown and on the other hand the concrete shell of the wall modules has been omitted in the drawing,

6 einen ersten Typ einer horizontalen Verbindungseinheit, 6 a first type of horizontal connection unit,

7 einen zweiten Typ einer horizontalen Verbindungseinheit, 7 a second type of horizontal connection unit,

8 eine vertikale Verbindungseinheit, 8th a vertical connection unit,

9 vereinfachte Konstruktionszeichnungen für verschiedene Komponenten der Verbindungseinheit gemäß 6 mit exemplarischen Dimensionsangaben (in Millimetern), 9 simplified design drawings for various components of the connection unit according to 6 with exemplary dimensions (in millimeters),

10 vereinfachte Konstruktionszeichnungen für verschiedene Komponenten der Verbindungseinheit gemäß 7, und 10 simplified design drawings for various components of the connection unit according to 7 , and

11 vereinfachte Konstruktionszeichnungen für verschiedene Komponenten der Verbindungseinheit gemäß 8. 11 simplified design drawings for various components of the connection unit according to 8th ,

Gleiche oder gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.The same or equivalent parts are provided in all figures with the same reference numerals.

Die Wandmodule 2 gemäß der vorliegenden Erfindung sind als Betonfertigbauteile mit teilweise im Beton vergossenen Verbindungseinheiten 4 ausgeführt, wobei Verbindungselemente 6 zur Verbindung mit komplementären Verbindungselementen 6 entsprechender Nachbarmodule nach außen aus dem jeweiligen Wandkörper 8 herausragen bzw. überstehen.The wall modules 2 According to the present invention are as prefabricated concrete elements with partially cast in the concrete connecting units 4 executed, with fasteners 6 for connection to complementary connecting elements 6 corresponding neighboring modules to the outside of the respective wall body 8th stand out or survive.

Ein erster Typ einer horizontalen Verbindungseinheit 4 ist in 6 perspektivisch dargestellt. Die Verbindungseinheit 4 umfasst zwei parallel verlaufende, gleich lange Bewehrungsstäbe 10, die an ihren jeweiligen Enden mit den Stirnflächen einer quaderförmigen Halteplatte 12 verschweißt sind. Die jeweilige Halteplatte 12 wird von einem U-förmigen Sattelelement 14 umgriffen, das eine Basisplatte 16 und zwei Schenkelplatten 18 aufweist. Das jeweilige Sattelelement 14 ist bevorzugt einstückig ausgeführt (hier ist allerdings eine aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzte Variante dargestellt) und derart ausgerichtet, dass die Schenkelplatten 18 gewissermaßen eine Verlängerung der Bewehrungsstäbe 10 nach außen bilden, welche sich wiederum nach außen hin in Gestalt eines parallel zu den Bewehrungsstäben 10 ausgerichteten Verbindungselementes 6 fortsetzt. Das jeweilige Verbindungselement 6 umfasst einen mit einem Außengewinde versehenen Gewindebolzen 20, der an seinem inneren Ende zwischen Aufnahmeschlitze 22 der beiden zugehörigen Schenkelplatten 18 greift und an den Schlitzkanten 24 mit den Schenkelplatten 18 verschweißt ist. Das äußere Ende des jeweiligen Gewindebolzens 20 ist entweder in weiblicher Ausführung mit einer ein Innengewinde aufweisenden Buchse 26 oder in männlicher Ausführung mit einer Kontermutter 28 versehen, so dass zwischen komplementären Verbindungselementen 6 benachbarter Wandmodule 2 eine entsprechende kraftschlüssige Verbindung nach Art einer Spannschloss-Verbindung herstellbar ist.A first type of horizontal connection unit 4 is in 6 shown in perspective. The connection unit 4 comprises two parallel, equal length reinforcing bars 10 , which at their respective ends with the end faces of a cuboid holding plate 12 are welded. The respective holding plate 12 is made by a U-shaped saddle element 14 embraced, that is a base plate 16 and two leg plates 18 having. The respective saddle element 14 is preferably made in one piece (here, however, a composite of several parts variant is shown) and aligned such that the leg plates 18 a kind of extension of the rebars 10 form outwards, which turn outwards in the form of a parallel to the reinforcing bars 10 aligned connecting element 6 continues. The respective connecting element 6 includes an externally threaded threaded bolt 20 , which at its inner end between receiving slots 22 the two associated leg plates 18 grips and at the slot edges 24 with the leg plates 18 is welded. The outer end of the respective threaded bolt 20 is either in female version with an internally threaded socket 26 or in male version with a lock nut 28 provided so that between complementary connecting elements 6 adjacent wall modules 2 a corresponding non-positive connection in the manner of a turnbuckle connection can be produced.

Durch entsprechende Dimensionierung der Bauteile, insbesondere der Länge und Breite der Basisplatte 16 des jeweiligen Sattelelementes 14 im Verhältnis zur Länge und Breite der Halteplatte 12 der vom Sattelelement 14 umgriffenen Halteplatte 12, ist eine gewisse laterale Verschiebbarkeit des Sattelementes 14 und damit auch des zugehörigen Verbindungselementes 6 gegenüber den fest im Wandkörper 8 des Wandmoduls 2 eingegossenen Bewehrungsstäben 10 gewährleistet, insbesondere um mindestens 2 Millimeter, vorzugsweise mindestens 5 Millimeter in einer beliebigen Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Bewehrungsstäbe 10. Der im Wesentlichen quaderförmige Wandkörper 8 ist im Bereich des jeweiligen Sattelelementes 14 mit einer entsprechenden Aussparung versehen, so dass die Verschiebbarkeit tatsächlich gegeben ist. Auf diese Weise können bei Bedarf unvermeidliche Bauteiltoleranzen bei der Herstellung bzw. beim Anspannen der Verbindungen ausgeglichen werden.By appropriate dimensioning of the components, in particular the length and width of the base plate 16 of the respective saddle element 14 in relation to the length and width of the retaining plate 12 from the saddle element 14 embraced holding plate 12 , is a certain lateral displacement of the seated element 14 and thus also the associated connection element 6 opposite the stuck in the wall body 8th of the wall module 2 cast-in reinforcing bars 10 ensured, in particular by at least 2 millimeters, preferably at least 5 millimeters in any direction perpendicular to the longitudinal direction of the reinforcing bars 10 , The essentially cuboid wall body 8th is in the range of the respective saddle element 14 provided with a corresponding recess, so that the displacement is actually given. In this way, if necessary, unavoidable component tolerances can be compensated during the manufacture or during the tensioning of the connections.

Der in 7 dargestellte zweite Typ einer horizontalen Verbindungseinheit 4 ist, was die Funktionsweise betrifft, ganz anlog aufgebaut, weist aber die doppelte Anzahl von Verbindungselementen 6 und von Bewehrungsstäben 10 auf. Es sind daher auf jeder Seite zwei parallel zueinander angeordnete, jeweils von einem Sattelelement 14 mit zugehörigem Verbindungselement 6 umgriffene Halteplatten 12 vorgesehen, wobei die Halteplatten 12 über Querplatten 30 miteinander verbunden sind. Der aus Halteplatten 12 und Querplatten 30 gebildete Rahmen kann einstückig ausgeführt sein. Die Bewehrungsstäbe 10 sind mit den Stirnflächen der Halteplatten 12, alternativ mit den Querplatten 30 verschweißt. Auf diese Weise ist auf jeder Seite der Verbindungseinheit 4 gewissermaßen eine Doppel-Spannschloss-Verbindung realisierbar, welche die oben beschriebene Flexibilität aufweist.The in 7 illustrated second type of horizontal connection unit 4 In terms of functionality, it is quite anlogue, but has twice the number of connectors 6 and of rebars 10 on. There are therefore two mutually parallel on each side, each of a saddle element 14 with associated connecting element 6 embraced holding plates 12 provided, with the retaining plates 12 over cross plates 30 connected to each other. The from holding plates 12 and transverse plates 30 formed frame can be made in one piece. The reinforcing bars 10 are with the end faces of the holding plates 12 , alternatively with the transverse plates 30 welded. This way is on each side of the connection unit 4 in a sense a double turnbuckle connection can be realized, which has the flexibility described above.

8 zeigt eine vertikale Verbindungseinheit 4 mit grundsätzlich ähnlichem Funktionsprinzip, aber im Detail verschiedenem Aufbau der Verbindungselemente 6. Die beiden Bewehrungsstäbe 10 sind hier nämlich endseitig mit einem aus vier Rahmenplatten 32 gebildeten Rechteckrahmen verschweißt. An der den Bewehrungsstäben 10 zugewandten Innenseite des Rechteckrahmens ist eine mit einer zentralen Ausnehmung 34 versehene Ankerplatte 36 an die Rahmenplatten 32 angeschweißt. Der Durchmesser der Ausnehmung 34 ist derart bemessen, dass ein auch als Ankerbolzen bezeichneter Gewindebolzen 38 mit gewissem Spiel, das heißt unter Ausbildung eine Ringspalts, hindurch gesteckt werden kann. Eine Ankermutter 40 dient zum Verfestigen und Fixieren einer mit einem Gegenstück eines benachbarten Wandmoduls 2 hergestellten Verbindung, die dort ebenfalls über eine entsprechende, vom Gewindebolzen 38 durchgriffene Ankerplatte 36 fixiert wird. Eine Differenzierung nach männlichem und weiblichem Verbindungstyp ist hierbei nicht unbedingt nötig, kann aber natürlich in alternativer Ausgestaltung vorgesehen sein. Alternativ können auch hier wieder Spannbuchsen oder dergleichen zum Einsatz kommen, um die sich gegenüberstehenden Enden von Gewindebolzen 38 benachbarter Wandmodule 2 miteinander zu verbinden. 8th shows a vertical connection unit 4 with basically similar operating principle, but in detail different structure of the connecting elements 6 , The two reinforcing bars 10 Here are in fact one end of four frame plates 32 formed rectangular frame welded. At the rebars 10 facing inside of the rectangular frame is one with a central recess 34 provided anchor plate 36 to the frame plates 32 welded. The diameter of the recess 34 is dimensioned such that a threaded bolt, also referred to as anchor bolt 38 with a certain amount of play, that is with the formation of an annular gap, can be put through. An anchor nut 40 serves to consolidate and fix one with a counterpart of an adjacent wall module 2 made there connection, also there via a corresponding, from the threaded bolt 38 grabbed anchor plate 36 is fixed. A differentiation according to male and female connection type is not absolutely necessary, but can of course be provided in an alternative embodiment. Alternatively, here again clamping bushes or the like can be used to the opposing ends of threaded bolts 38 adjacent wall modules 2 to connect with each other.

Wichtig ist wieder, dass die vertikale Verbindung, genau wie die horizontale Verbindung, eine gewisse Flexibilität senkrecht zur Längsrichtung der Bewehrungsstäbe 10 von mindestens 2 Millimeter, vorzugsweise mindestens 5 Millimeter Justierspielraum zulässt.It is again important that the vertical connection, as well as the horizontal connection, some flexibility perpendicular to the longitudinal direction of the reinforcing bars 10 of at least 2 millimeters, preferably at least 5 millimeters allows adjustment clearance.

In allen Fällen werden Schub-, Zug- und Scherbelastungen zuverlässig über die insgesamt nach Art eines regelmäßigen, rechteckigen Gitters im Beton des Wandkörpers 8 eingegossenen Bewehrungsstäbe 10 abgetragen und weitergeleitet.In all cases, shear, tensile and shear loads are reliable over the total in the manner of a regular, rectangular grid in the concrete of the wall body 8th cast-in reinforcing bars 10 removed and forwarded.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
Wandmodulwall module
44
Verbindungseinheitconnecting unit
66
Verbindungselementconnecting element
88th
Wandkörperwall body
1010
Bewehrungsstabrebar
1212
Haltplattestop plate
1414
Sattelelementsaddle member
1616
Basisplattebaseplate
1818
Schenkelplatteleg plate
2020
Gewindebolzenthreaded bolt
2222
Aufnahmeschlitzreceiving slot
2424
Schlitzkanteslot edge
2626
BuchseRifle
2828
Kontermutterlocknut
3030
Querplattetransverse plate
3232
Rahmenplatteframe plate
3434
Ausnehmungrecess
3636
Ankerplatteanchor plate
3838
Gewindebolzenthreaded bolt
4040
Ankermutteranchor nut
4242
SchweißnahtWeld

Claims (15)

Als Betonfertigbauteil ausgebildetes Wandmodul (2) zur Errichtung eines Bauwerks mit einem eine rechteckige Grundfläche und vier Ränder aufweisenden Wandkörper (8), mit einer Mehrzahl von in ihrer Gesamtheit ein regelmäßiges Bewehrungsgitter bildenden, jeweils parallel zu den Rändern verlaufenden Bewehrungsstäben (10), die in den Wandkörper (8) eingegossen sind, wobei die Bewehrungsstäbe (10) den Wandkörper (8) jeweils im Wesentlichen von Rand zu Rand durchdringen und an ihren Enden mit Verbindungselementen (6) versehen sind, die zur Herstellung einer Verbindung mit komplementären Verbindungselementen (6) eines unmittelbar benachbarten Wandmoduls (2) ausgebildet sind, und wobei das jeweilige Verbindungselement (6) derart spielbehaftet mit dem zugehörigen Bewehrungsstab (10) verbunden ist, dass es in einer zur Längsrichtung des Bewehrungsstabes (10) senkrechten Ebene allseitig um mindestens 2 Millimeter gegenüber einer vorgesehenen Zentralposition verschiebbar ist.Wall module designed as precast concrete component ( 2 ) for the construction of a building with a rectangular base and four edges wall body ( 8th ), with a plurality of in their entirety a regular reinforcing grid forming, each parallel to the edges extending reinforcing bars ( 10 ), which are in the wall body ( 8th ), the reinforcing rods ( 10 ) the wall body ( 8th ) penetrate each other substantially from edge to edge and at their ends with connecting elements ( 6 ), which are used to make a connection with complementary connecting elements ( 6 ) of an immediately adjacent wall module ( 2 ) are formed, and wherein the respective connecting element ( 6 ) with such play the associated rebar ( 10 ) is connected in a direction to the longitudinal direction of the reinforcing bar ( 10 ) vertical plane is displaceable on all sides by at least 2 millimeters relative to an intended central position. Wandmodul (2) nach Anspruch 1, bei dem eine Verschiebbarkeit um mindestens 5 Millimeter gewährleistet ist.Wall module ( 2 ) according to claim 1, wherein a displaceability is ensured by at least 5 millimeters. Wandmodul (2) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Verbindungselemente (6) für eine kraftschlüssige Verbindung miteinander, insbesondere durch Verschraubung, ausgelegt sind.Wall module ( 2 ) according to claim 1 or 2, wherein the connecting elements ( 6 ) are designed for a non-positive connection with each other, in particular by screwing. Wandmodul (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem jeweils mindestens zwei parallel verlaufende Bewehrungsstäbe (10) zu einer Verbindungseinheit (4) zusammengefasst und endseitig mit demselben Verbindungselement (6) verbunden sind.Wall module ( 2 ) according to one of claims 1 to 3, in which in each case at least two parallel reinforcing rods ( 10 ) to a connection unit ( 4 ) and end with the same connecting element ( 6 ) are connected. Wandmodul (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem im Montagezustand horizontal verlaufende Bewehrungsstäbe (10) endseitig mit einem mindestens eine Halteplatte (12) aufweisenden Tragelement fest verbunden, insbesondere verschweißt sind, wobei die jeweilige Halteplatte (12) von einem U-förmigen Sattelelement (14) mit einer Basisplatte (16) und zwei Schenkelplatten (18) umgriffen ist, und wobei die Schenkelplatten (18) ihrerseits mit einem zugehörigen horizontalen Verbindungselement (6) fest verbunden, insbesondere verschweißt sind.Wall module ( 2 ) according to one of claims 1 to 4, wherein in the assembled state horizontally extending reinforcing rods ( 10 ) at the end with at least one retaining plate ( 12 ), in particular welded, wherein the respective retaining plate ( 12 ) of a U-shaped saddle element ( 14 ) with a base plate ( 16 ) and two leg plates ( 18 ) and wherein the leg plates ( 18 ) in turn with an associated horizontal connecting element ( 6 ) are firmly connected, in particular welded. Wandmodul (2) nach Anspruch 5, bei dem das jeweilige Tragelement aus einer einzigen quaderförmigen Halteplatte (12) besteht, die mit insgesamt zwei Bewehrungsstäben (12) fest verbunden, insbesondere verschweißt ist.Wall module ( 2 ) according to claim 5, wherein the respective support element consists of a single cuboid holding plate ( 12 ) with a total of two reinforcing bars ( 12 ), in particular welded. Wandmodul (2) nach Anspruch 5, beim dem das jeweilige Tragelement zwei quaderförmige Halteplatten (12) umfasst, die über zwei quaderförmige Querplatten (30) miteinander verbunden sind, wobei das Tragelement mit vier zugehörigen Bewehrungsstäben (10) fest verbunden, insbesondere verschweißt ist, und wobei jede der beiden Halteplatten (12) von einem mit einem horizontalen Verbindungelement (6) verbundenen Sattelelement (14) umgriffen ist.Wall module ( 2 ) according to claim 5, wherein the respective support element comprises two parallelepiped retaining plates ( 12 ), which via two cuboid transverse plates ( 30 ), wherein the support element with four associated reinforcing bars ( 10 ), in particular welded, and wherein each of the two retaining plates ( 12 ) of one with a horizontal connecting element ( 6 ) connected saddle element ( 14 ) is encompassed. Wandmodul (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem das jeweilige horizontale Verbindungselement (6) in weiblicher Ausführung eine mit einem Innengewinde versehene Buchse (26) und in komplementärer männlicher Ausführung einen mit einem Außengewinde versehenen Gewindebolzen (20) mit zugehöriger Kontermutter (28) umfasst, wobei das männliche Verbindungelement (6) und das weibliche Verbindungelement (6) im miteinander verbundenen Zustand nach Art eines Spannschlosses zusammenwirken.Wall module ( 2 ) according to one of claims 5 to 7, wherein the respective horizontal connecting element ( 6 ) in the female version an internally threaded socket ( 26 ) and in a complementary male version, an externally threaded threaded bolt ( 20 ) with associated lock nut ( 28 ), wherein the male connecting element ( 6 ) and the female connection element ( 6 ) interact in the connected state in the manner of a turnbuckle. Wandmodul (2) nach Anspruch 8, bei dem die jeweilige Buchse (26) an dem dem Tragelement zugewandten Ende auf einen Gewindebolzen (20) geschraubt ist, der zur Befestigung am Sattelelement (14) vorgesehen ist.Wall module ( 2 ) according to claim 8, in which the respective bushing ( 26 ) at the end facing the support element on a threaded bolt ( 20 ), which is for attachment to the saddle element ( 14 ) is provided. Wandmodul (2) nach Anspruch 9, bei dem die Schenkelplatten (18) des jeweiligen Sattelelementes (14) parallel zu den horizontal verlaufenden Bewehrungsstäben (10) ausgerichtet sind und parallel dazu verlaufende Aufnahmeschlitze (22) aufweisen, die durch Schlitzkanten (24) begrenzt sind, wobei der jeweilige Gewindebolzen (20) des zugehörigen Verbindungselementes (6) entlang der Aufnahmeschlitze (22) zwischen die Schenkelplatten (18) gepresst und im Bereich der Schlitzkanten (24) mit den Schenkelplatten (18) fest verbunden, insbesondere verschweißt ist.Wall module ( 2 ) according to claim 9, wherein the leg plates ( 18 ) of the respective saddle element ( 14 ) parallel to the horizontally extending reinforcing bars ( 10 ) are aligned and parallel receiving slots ( 22 ) through slot edges ( 24 ) are limited, wherein the respective threaded bolt ( 20 ) of the associated connecting element ( 6 ) along the receiving slots ( 22 ) between the leg plates ( 18 ) and in the region of the slot edges ( 24 ) with the leg plates ( 18 ), in particular welded. Wandmodul (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem im Montagezustand vertikal verlaufende Bewehrungsstäbe (10) endseitig mit einem Tragelement fest verbunden, insbesondere verschweißt sind, welches eine Ausnehmung zur Durchführung eines mit einem Außengewinde versehenen Gewindebozens (38) aufweist, der im Zusammenspiel mit zwei aufgeschraubten Ankermuttern (40) und gegebenenfalls vorhandenen, vom Gewindebolzen (38) durchdrungenen Ankerplatten (36) als vertikales Verbindungelement (6) wirksam ist.Wall module ( 2 ) according to one of claims 1 to 10, wherein in the assembled state vertically extending reinforcing rods ( 10 ) are fixedly connected at the end to a support element, in particular welded, which has a recess for passing through a threaded thread provided with an external thread ( 38 ), which in conjunction with two unscrewed anchor nuts ( 40 ) and possibly existing, from the threaded bolt ( 38 ) penetrated anchor plates ( 36 ) as a vertical connection element ( 6 ) is effective. Wandmodul (2) nach Anspruch 11, bei dem das jeweilige Tragelement vier nach Art eines Rechteckrahmens miteinander verbundene quaderförmige Rahmenplatten (32) umfasst, wobei zwei einander gegenüber liegende Rahmenplatten (32) jeweils mit einem Bewehrungsstab (10) fest verbunden, insbesondere verschweißt sind.Wall module ( 2 ) according to claim 11, in which the respective support element has four parallelepiped frame plates interconnected in the manner of a rectangular frame ( 32 ), wherein two opposing frame plates ( 32 ) each with a reinforcing rod ( 10 ) are firmly connected, in particular welded. Wandmodul (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem der Wandkörper (8) nach Art einer Sandwichbauweise eine Außenschale, eine Innenschale und eine dazwischen liegende Kernfüllung besitzt, wobei die Außenschale und die Innenschale über Bewehrungselemente schubfest miteinander verbunden sind.Wall module ( 2 ) according to one of claims 1 to 13, in which the wall body ( 8th ) in the manner of a sandwich construction, an outer shell, a Inner shell and an intermediate core filling has, wherein the outer shell and the inner shell are connected to one another via reinforcing elements shear-resistant. Bauwerk, das sich aus einer Mehrzahl von über die Verbindungselemente (6) miteinander verbundenen Wandmodulen (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zusammensetzt.Structure consisting of a plurality of over the connecting elements ( 6 ) interconnected wall modules ( 2 ) according to one of claims 1 to 13. Bauwerk nach Anspruch 14, wobei zwischen den Wandmodulen (2) vorhandene Fugen und gegebenenfalls im Bereich der Verbindungselemente (6) vorhandene Aussparungen im jeweiligen Wandkörper (8) mit Beton vergossen sind.Building according to claim 14, wherein between the wall modules ( 2 ) existing joints and optionally in the region of the connecting elements ( 6 ) existing recesses in the respective wall body ( 8th ) are poured with concrete.
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