DE1940726A1

DE1940726A1 - Cylindrical nuclear reactor pressure vessel made of reinforced concrete

Info

Publication number: DE1940726A1
Application number: DE19691940726
Authority: DE
Inventors: Franz Dr-Ing Vaessen
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 1969-08-09
Filing date: 1969-08-09
Publication date: 1971-02-25
Also published as: US3683574A; BE740935A; FR2057080B1; DE1940726B2; NL137417C; NL6917999A; GB1224278A; FR2057080A1

Description

Aktiengesellschaft für Hoch- und
Tiefbauten, vorm.Gebr.HeIfmann,
43 Essen, Rellinghauser Str. 55-57Aktiengesellschaft für Hoch- und
Civil engineering, formerly named HeIfmann,
43 Essen, Rellinghauser Str. 55-57

Zylindrischer Kernreaktor-Druckbehälter aus StahlbetonCylindrical nuclear reactor pressure vessel made of reinforced concrete

Die Erfindung bezieht sich auf einen zylindrischen Kernreaktor-Druckbehälter aus vorgespanntem Stahlbeton.- Der Ausdruck zylindrisch umfaßt dabei auch nicht kreiszylindrische Ausführungsformen .The invention relates to a cylindrical nuclear reactor pressure vessel made of prestressed reinforced concrete.- The term cylindrical also includes non-circular cylindrical embodiments .

Zylindrische Kernreaktor-Druckbehälter aus vorgespanntem Stahlbeton sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, insbes. sind solche bekannt aus vorgefertigten Stahlbetonelementen, die mit Hilfe einer in Umfangsrichtung verlaufenden Spannbewehrung vorgespannt sind»- Das hat sich mehr oder weniger bewährt, jedoch ist der Aufwand erheblich, die Vorspannung nicht immer leicht aufzubringen und die StatikCylindrical nuclear reactor pressure vessels made of prestressed Reinforced concrete are known in different embodiments, In particular, those are known from prefabricated reinforced concrete elements that run in the circumferential direction with the help of a Prestressed reinforcement are prestressed »- That has been more or less proven, but the effort is considerable, the preload is not always easy to apply and the statics

109809/0109809/0

Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger StraßePatent attorneys Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Strasse

der Konstruktion insgesamt, insbes. bei sehr großen Kernreaktor -Druckbehältern, nicht einfach überschaubar» Das gilt auch für eine Ausführungsform nach einem älteren Recht (P 16 84 711.3 der Anmelderin), die gekennzeichnet ist durch schlaff bewehr te, zylindersegmentförmige und zu einem zylindrischen Behälter zusammensetzbare Stahlbetonfertigteile mit in Umfangsrichtung des Zylinders verlaufenden Kanälen für die Aufnahme von Spannstählen, durch kreisförmig, schließbare, in die Kanäle einführbare Spannstähle und durch in die Fugen zwischen den Stahlbetonfertigteilen und dort zwischen die Spannstähle einschiebbare Spannpressen, wobei die zylindersegmentförmigen Stahlbetonfertigteile unter Einführung der Spannstähle in die Kanäle und unter Einsetzen der Spannpressen in die Fugen zum zylinderförmigen Behälter zusammengesetzt, die Spannstähle geschlossen, die Spannpressen betätigt und danach die Fugen vergossen werden·the overall design, especially in the case of very large nuclear reactor pressure vessels, is not simply manageable »That applies also for an embodiment according to an earlier right (P 16 84 711.3 of the applicant), which is characterized by slackly reinforced, cylindrical segment-shaped reinforced concrete precast elements that can be assembled into a cylindrical container in the circumferential direction of the cylinder for the channels Acceptance of prestressing steels, through circular, closable, in Prestressing steels insertable through the channels and through into the joints between the precast reinforced concrete parts and there between the Prestressing steel retractable jacks, the cylindrical segment-shaped Precast reinforced concrete elements with the introduction of the prestressing steel in the ducts and with the insertion of the prestressing jacks assembled in the joints to the cylindrical container, the prestressing steels closed, the prestressing jacks operated and then the joints are grouted

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kernrestktor-Druckbehälter zu schaffen, der sich durch statisch überschaubare Verhältnisse auszeichnet, wenig aufwendig in Fertigung und Montage ist und auch auf einfache Weise das Aufbringen der Vorspannung zuläßt.The invention is based on the object of a core reactor pressure vessel to create, which is characterized by statically manageable conditions, little costly to manufacture and assembly and also allows the application of the bias in a simple manner.

Die Erfindung betrifft einen zylindrischenKernreaktor-Druckbehälter aus vorgefertigten Stahlbetonelementen, die mit Hilfe einer_xin umfangsrichtung verlaufenden Spannbewehrung vorgespannt sind. Die Erfindung besteht darin, daß die Stahlbeton- The invention relates to a cylindrical nuclear reactor pressure vessel made of prefabricated reinforced concrete _{elements which are prestressed with the aid of a prestressing reinforcement extending x} in the circumferential direction. The invention consists in that the reinforced concrete

10 980970 910 980970 9

Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Straße 36Patent attorneys Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Strasse 36

elemente als konzentrisch ineinandergestellte Ringschalenelemente ausgeführt und die einzelnen Ringschalen durch eine außen aufgebrachte Spannbewehrung vorgespannt sowie durch eine darauf und/oder darunter aufgebrachte Gleitschicht bei Innendruckaufnähme gegeneinander abgestützt sind,v «robei die Gleitschicht»zwar (radiale) Druckkräfte, jedoch nicht oder, nur in geringem (statisch nicht erheblichen) Umfang Schubspannungen überträgt« Nach bevorzugter Ausführungsform sind die Ringschalenelemente ihrerseits in Segmente aufgeteilt. Je nach der Hohe, die der erfindungsgemäße Kernreaktor-Druckbehälter aufweisen soll, können mehrere Ringschalenelemente übereinander gesetzt werden,, Tn diesem Zusammenhang ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Ringschalenelemente (bzw. deren Segmente) in Mantelrichtung verlaufende, vertikale Spannkanäle aufweisen, über die Höhe des Kernreaktor-Druckbehälters mehrfach aufeinandergesetzt und durch in die Spannkanäle eingebrachte vertikale Spannbewehrungen zusammen- und vorgespannt sind. Die Ringschalenelemente oder deren Segmente sind in üblicher Weise aufgebaut und dazu im allgemeinen lediglich mit einer schlaffen Bewehrung versehen,,elements as concentrically nested ring shell elements executed and the individual ring shells prestressed by an externally applied tension reinforcement as well are supported against one another when internal pressure is absorbed by a sliding layer applied to it and / or underneath, v «robei the sliding layer »(radial) compressive forces, but not or, transmits shear stresses only to a small extent (statically not significant) Ring shell elements in turn divided into segments. Depending on the height that the nuclear reactor pressure vessel according to the invention should have, several ring shell elements can be placed on top of each other, T in this context, a preferred one Embodiment of the invention characterized in that the ring shell elements (or their segments) in the jacket direction have running, vertical clamping channels, over the height of the nuclear reactor pressure vessel and placed on top of each other several times are tensioned and pre-tensioned by vertical reinforcement in the tensioning channels. The ring shell elements or their segments are constructed in the usual way and in addition in generally only provided with slack reinforcement,

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind zunächst darin zu sehen, daß erfindungsgemäß bei der Herstellung aus Stahlbeton notwendigerweise schwere und dickwandige Kernreaktor-Druckbehälter aus dünnen zylindrischen Schalen zusammengesetzt wird, die einzeln statisch ohne weiteres beherrsdhbar sind, die aber auch im Verbund zu einfach überschaubaren statischen Verhältnissen führen, da Schubkräfte zwischen den einzelnen Ringschalenelementen praktisch nicht übertragen werden. Darüber hinausThe advantages achieved by the invention are first therein to see that, according to the invention, in the manufacture of reinforced concrete, heavy and thick-walled nuclear reactor pressure vessels are necessarily composed of thin cylindrical shells, which are individually statically controllable without further ado, but which also in combination with easily manageable static conditions lead, as shear forces between the individual ring shell elements practically not be transferred. Furthermore

1O3B09/G9441O3B09 / G944

Patentanwälte Dr. W. Andrejewski/ Dr. M. Honke, 43 Essen, Ketfwiger StraßePatent attorneys Dr. W. Andrejewski / Dr. M. Honke, 43 Essen, Ketfwiger Strasse

läßt sich die Vorspannung auf einfache Weise aufbringen, z.B. dadurch, daß die Spannbewehrung in an sich bekannter Weise aus mehreren unter Spannung aufgewickelten Lagen aus verhältnismäßig dünnem Stahldraht (Dicke einige Millimeter) besteht. Bei einer derartigen Spannbewehrung addiert sich bekanntlich die Spannung der einzelnen Windungen und Lager. Die Gleitschicht besteht zweckmäßigerweise aus glatten, vorgefertigten Stahlbetonplatten, gegebenenfalls mit .Schmierschichtauflage, wobei diese Stahlbetonplatten entweder gekrümmt vorgefertigt sind oder so eingerichtet sind, daß sie sich unter elastischer Verformung der Krümmung anpassen. Man kann auch mit Gleitfolien arbeiten. Die Ringschälenelemente werden in üblicher Weise vorgefertigt und von innen nach außen umeinandergesetzt, nachdem auf die' Ringschalenelemente die Spannbewehrung und darauf und/oder darunter die Gleitschicht aufgebracht ist. Pußseitig und kopfseitig können die Ringschalenelemente bzw« die darauf aufgebauten Wände des Kernreaktor-Druckbehälters auf verschiedene Weise an die weiteren Bauteile, insbes, also Boden und Deckel, angeschlossen werden. Dabei ist nicht ausgeschlossen, daß diese zusätzlichen Bauteile in Ortbeton gefertigt werden. Einfacher ist eine Ausführungsform der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die konzentrisch ineinandergesteilten vorgespannten Ringschalenelemente fußseitig und kopfseitig in vorgespannte Stahlbeton-Einspannringe eingespannt sind, welche der Dicke der Gesamtheit der ineinandergestellten Ringschalenelemente · entsprechen. Auch diese Stahlbeton-Einspannringe können aus mehreren konzentrischen Ringelementen zusammengesetzt sein.the preload can be applied in a simple manner, e.g. in that the prestressed reinforcement in a manner known per se consists of several layers of relatively wound under tension thin steel wire (a few millimeters thick). In the case of such prestressed reinforcement, it is known that the stress is added of the individual turns and bearings. The sliding layer expediently consists of smooth, prefabricated reinforced concrete slabs, possibly with .Schmierschichtauflage, these reinforced concrete slabs are either curved prefabricated or set up in such a way are that they adapt to the curvature with elastic deformation. You can also work with liner. the Ring peeling elements are prefabricated in the usual way and put around each other from the inside out, after on the 'ring shell elements the prestressed reinforcement and the sliding layer is applied to it and / or below it. On the foot side and on the head side can the ring shell elements or «those built on them Walls of the nuclear reactor pressure vessel in various ways to the other components, especially, so the bottom and cover, connected will. It is not excluded that these additional components are made of in-situ concrete. Is easier an embodiment of the invention, which is characterized in that the concentrically nested pretensioned Ring shell elements are clamped at the foot and head side in prestressed reinforced concrete clamping rings, which are of the thickness the entirety of the nested ring shell elements correspond. These reinforced concrete clamping rings can also be made from be composed of several concentric ring elements.

109809/0 94109809/0 94

Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Keffwiger Straße 36Patent attorneys Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Keffwiger Strasse 36

13407261340726

_ ti _ ■ -_ ti _ ■ -

An die Stahlbeton-Einspannringe sind Boden und Deckel angeschlossen« In konsequenter Weiterführung der erfindungsgemäßen The base and cover are connected to the reinforced concrete clamping rings

Grundkonzeption der Auflösung statisch unübersichtlicher Bauteile in statisch beherrschbare Schalen ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, der besondere Bedeutung zukommt> dadurch gekennzeichnet, daß Boden und Deckel als kuppeiförmige Tragwerke ausgebildet und dazu aus einer Mehrzahl von vorgefertigten, ineinandergelegten Kuppelschalen aus Stahlbeton aufgebaut sind. Auch hier können Gleitsehichten zwischengelegt sein. Der Anschluß der Kuppelschalen an die Stahlbeton-Einspannringe ist verhältnismäßig einfach und statisch übersichtlich, wenn die Stahlbeton-Einspannringe auf ihrer Innenseite umlaufende Absätze aufweisen, deren geneigte Flächen senkrecht zur anschließenden Kuppeltangente der Kuppelschalen gerichtet sind,- und auf denen die Kuppelschalen aufliegen, die mit Anschlußbewehrungen an Anschlußbewehrungen der Stahlbeton-Einspannringe angeschlossen sind.The basic concept of dissolving statically confusing components into statically controllable shells is a preferred one Embodiment of the invention which is of particular importance> characterized in that the base and cover are designed as dome-shaped supporting structures and for this purpose are made up of a plurality of prefabricated, Nested dome shells made of reinforced concrete are. Here, too, sliding layers can be interposed be. The connection of the dome shells to the reinforced concrete clamping rings is relatively simple and statically clear if the reinforced concrete clamping rings are circumferential on their inside Have paragraphs whose sloping surfaces are perpendicular to subsequent dome tangent of the dome shells are directed, - and on which the dome shells rest, with connecting reinforcements are connected to the reinforcement of the reinforced concrete clamping rings.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert, wobei auch die statischen Gesichtspunkte noch einmal besonders betont werden.Es zeigen in schematisoher DarstellungIn the following the invention is based on only one Embodiment illustrative drawing explained in more detail, with the static aspects again particularly emphasized. It show in a schematic representation

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kernreaktor-Druckbehälter,Fig. 1 is an axial section through an inventive Nuclear reactor pressure vessel,

Fig. 2 den Schnitt A-B durch den Gegenstand nach Flg. 1,Fig. 2 the section A-B through the object according to Flg. 1,

Fig. 3 den vergrößerten Ausschnitt C aus dem Gegenstand nach Fig. 13 shows the enlarged section C from the object according to Fig. 1

109809/0944109809/0944

Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honlce, 43 Essen, Kettwiger StraßePatent attorneys Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honlce, 43 Essen, Kettwiger Strasse

Pig. 4 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Pig. 3,Pig. Figure 4 shows another embodiment of the subject of the Pig. 3,

Fig. 5 den vergrößerten Ausschnitt D aus dem Gegenstand nach Pig. I und5 shows the enlarged section D from the object after Pig. I and

Fig. 6 den vergrößerten Ausschnitt E aus dem Gegenstand nach Pig* 1.6 shows the enlarged section E from the object after Pig * 1.

Der in den Figuren dargestellte zylindrische Kernreaktor-Druckbehälter besteht aus vorgefertigten Stahlbetonelementen 1, die mit Hilfe einer in Umfangsrichtung umlaufenden Spannbewehrung 2 vorgespannt sind. Die Stahlbetonelemente -1 sind als konzentrisch ineinandergestellte Ringschalenelemente ausgeführt. Die einzelnen Ringschalenelemente 1 sind durch eine außen ■aufgewickelte Spannbewehrung 2 vorgespannt. Durch eine im Ausführungsbeispiel darunter angebrachte Gleitschicht 3 sind diese Ringschalenelemente 1 bei Innendruckaufnahme gegeneinander abgestützt, wobei die Gleitschicht 3 zwar radiale Druckkräfte, jedoch nicht oder nur in geringem umfang Schubspannungen überträgt· Die Gleitschicht 3 kann auch auf der Spannbewehrung 2 angeordnet sein, die Anordnung von Gleitfolien 4 ist zusätzlich möglich.The cylindrical nuclear reactor pressure vessel shown in the figures consists of prefabricated reinforced concrete elements 1, which with the help of a circumferential prestressing reinforcement 2 are biased. The reinforced concrete elements -1 are considered to be concentric Nested ring shell elements executed. The individual ring shell elements 1 are through an outside ■ wound up prestressing reinforcement 2 prestressed. By a sliding layer 3 attached underneath in the exemplary embodiment these annular shell elements 1 are supported against one another when internal pressure is absorbed, the sliding layer 3 being radial Compressive forces, but not or only to a small extent shear stresses transfers · The sliding layer 3 can also be used on the Be arranged tension reinforcement 2, the arrangement of sliding sheets 4 is also possible.

Nicht gezeichnet ist, daß die Ringschalenelemente 1 ihrerseits in Segmente aufgeteilt sein können. Aus der Figur 2 entnimmt man, daß die Ringschalenelemente 1 in Mantelrichtung verlaufende vertikale Spannkanäle 5 aufweisen, über die Höhe des Druckbehälters mehrfach aufeinandergesetzt und durch in dieIt is not shown that the ring shell elements 1 in turn can be divided into segments. From FIG. 2 it can be seen that the ring shell elements 1 extend in the jacket direction have vertical clamping channels 5, over the height of the Pressure vessel placed on top of each other several times and through into the

0 940 94

Patenfanwäite Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Keftwiger Straße 36Patent Attorney Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Keftwiger Strasse 36

Spannkanäle 5 eingebracht vertikale Spannbewehrungen 6 zusammenund in Urafangsrichtung verlaufend vorgespannt sindo Die Ringschalenelemente 1 selbst besitzen ihrerseits lediglieh eine schlaffe Bewehrung 7» die nur angedeutet ist«- Die zu·¹ sätzlich vertikale Spannbewehrung 2 besteht im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Äusführungsform der Erfindung aus mehreren unter Spannung aufgewickelten Lagen von verhältnismäßig dünnem Spanndraht·Chip channels 5 is inserted vertical prestressing reinforcements 6 zusammenund in Urafangsrichtung Gradient biased Sindo The annular shell elements 1 themselves have in turn single lent a conventional reinforcement 7 »which is only indicated" - The to · ¹ additionally vertical prestressing reinforcement 2 of the invention of several there under in the embodiment and according to the preferred Äusführungsform Tension wound layers of relatively thin tension wire

Insbesondere aus der Figur > erkennt man, wie die Gleitschicht 5 aufgebaut ist· Sie besteht aus glatten, vorgefertigten Betonplatten, die eine Schmierschiehtauflage aufweisen können, man kann jedoch auch mit Gleitfolien 4 und entsprechendem Verguß arbeiten(Fig· 4)_e Die konzentrisch ineinandergestellten vorgespannten Ringschalenelemente 1 sind fußseitig und kopfseitig in vorgespannte Stahlbeton-Einspannringe eingespannt, welche die Dicke der Gesamtheit der inelnandergesetzten Ringschalenelemente aufweisen« Auch diese Stahlbeton-Einsparnringe 8 sind aus konzentrischen Ringelementen zusammengesetzt* jedoch ist hier die Anordnung so getroffen, daß auch Schubspannungen übertragen werden. Dazu sind .Verzahnungsflächen 10 vorgesehen, wie sie in Fig. 5 angedeutet sind« Im übrigen ist mit einer Betonvergußschicht 11 gearbeitet, auf welche die Spannbewehrung 12 aufgebracht wird· An die Stahlbeton-Einspar>rringe 8 sind auch Boden IJ und Deckel 14 angeschlossen«, Im Aus beispiel und nach bevorzugter Äusführungsform der Erfi sind Boden 13 und Deckel 14 als kuppeiförmige Tragwar."...· ausgebildet und dazu aus einer Mehrzahl von vorgefertigt ; andergelegten Kuppelschalen 15 aus Stahlbeton aufge^aIn particular, from the figure> one can see how the sliding layer 5 is constructed.It consists of smooth, prefabricated concrete slabs, which can have a lubricating layer, but you can also work with sliding foils 4 and corresponding grouting (Fig.4) _e The concentrically pre-tensioned Ring shell elements 1 are clamped at the foot and head side in prestressed reinforced concrete clamping rings, which have the thickness of the entirety of the interlocking ring shell elements. To this end, toothed surfaces 10 are provided, as indicated in FIG. , In of, for example and preferably by i Äusführungsform the Erf are floor 13 and cover 14 as a dome-shaped Tragwar "... formed · plus pre-fabricated from a plurality of;. the other set dome shells 15 made of reinforced concrete placed ^ a

109809/034109809/034

Patentanwälte Dr. W. Andreiewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger StraßePatent attorneys Dr. W. Andreiewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Strasse

Im übrigen empfiehlt es sich auch hier, Gleitschichten 16 zwischenzulegen. Das zeigt Fig. 6_# Die Stahlbeton-Einspannringe 8 besitzen im übrigen auf ihrer Innenseite umlaufende Absätze 17, deren geneigte Flächen 18 senkrecht zur anschließenden Kuppeltangente der Kuppelschalen 15 gerichtet sind. Auf diesen Absätzen 17 liegen die Kuppelschalen 15 auf, die mit Anschlußbewehrungen 19 an Anschlußbewehrungen 20 der Stahlbeton-Einspannringe 8 angeschlossen sind. Die Fugen 21 sind vergossen.In addition, it is also advisable here to interpose sliding layers 16. This is shown in FIG. 6 _# The reinforced concrete clamping rings 8 also have circumferential shoulders 17 on their inside, the inclined surfaces 18 of which are directed perpendicular to the adjoining coupling tangent of the coupling shells 15. On these paragraphs 17 are the coupling shells 15, which are connected with connecting reinforcements 19 to connecting reinforcements 20 of the reinforced concrete clamping rings 8. The joints 21 are potted.

Die Dicke der zylindrischen aus den Ringschalenelementen 1 zusammengesetzten Wände des Kernreaktor-Druckgefäßes , aber auch die von Deckel 14 und Boden 13 kann beispielsweise drei Meter ausmachen. Die Ringsehalenelemente 1 werden in Höhenabschnitten von z.B. zwei bis drei Metern vorgefertigt. Vor der Montage werden sie vorgespannt. Dabei wird die Vorspannung mit Hilfe der Spannbewehrung 2 so angelegt, daß sie sich der statischen Beanspruchung infolge des BetriebsdEuckes und des Temperaturgradienten an den einzelnen Stellen anpaßt. Die Gleitschichten j5 sind in der Lage, den Betriebsinnendruck auf die einzelnen Ringsehalenelemente 1 zu übertragen. Schubspannungen können praktisch nicht auftreten. Die Ringsehalenelemente 1 werden bei der Montage in üblicher Weise mit einer Mörtelfuge 22 übereinandergesetzt und später in der beschriebenen Weise in Axialrichtung zusammengespannt, was keinerlei Schwierigkeiten bereitet. Die Ringsehalenelemente 1 haben einzeln eine zu ihrem Zylinderdurchmesser verhältnismäßig kleine Dicke. Ihre Spannungen können also auch in Mantelrichtung genau nach der Schalentheorie erfaßt werden. Da die Gleitschichten 3 die Übertragung von Schubkräften praktischThe thickness of the cylindrical from the ring shell elements 1 composite walls of the nuclear reactor pressure vessel, but that of the cover 14 and base 13 can also, for example make out three meters. The ring shell elements 1 are in Prefabricated height sections of e.g. two to three meters. They are pre-tensioned before assembly. Thereby the bias with the help of the tension reinforcement 2 laid out in such a way that it can cope with the static stress caused by the operational pressure and adjusts the temperature gradient at the individual points. The sliding layers j5 are able to maintain the internal operating pressure to be transferred to the individual ring shell elements 1. Shear stresses can practically not occur. The ring shell elements 1 are in the usual manner with a Mortar joint 22 placed one above the other and later clamped together in the axial direction in the manner described, which does not Causes difficulties. The ring shell elements 1 individually have one relative to their cylinder diameter small thickness. Their stresses can therefore also be recorded in the shell direction precisely according to the shell theory. Since the Sliding layers 3 the transfer of shear forces practically

109809/0944109809/0944

Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger StraßePatent attorneys Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Strasse

ausschließen, ist die Einzelwirkung der Ringschalenelemente 1 statisch gewährleistet. Außerdem erreicht man, daß im Zuge der Fertigung der Ringschalenelemente 1 die Hydratationswärme unmittelbar nach außen abfließt, so daß auch daraus resultierende unkontrollierbare Eigenspannungen bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Kernreaktor-Druckbehälters ausgeschlossen sind. Auch bezüglich Boden 13 und Deckel 14 ist die Einzelwirkung als kuppeiförmige Schalen 15 gewährleistet, und zwar insbesondere dann, wenn hier in der beschriebenen Weise Gleitschichten 16 angeordnet sind. Die Schnittkräfte können ohne weiteres nach der Schalentheorie ermittelt werden, An der Oberkante des innersten und obersten Ringschalenelementes 1 befindet sich ein Ring 23, auf dem sich das System der Kuppelschalen 15 auflagert. Im Falle des fehlenden Innendruckes und des damit entfallenden Kuppelschubes wirken die Kuppelschalen statisch als randgelägerte Kreisringplatten. Das gilt grundsätzlich auch für den Boden 13 nur mit dem Unterschied, daß sich die Kuppelschalen 15 hier nach oben wölben. Zur Umlenkung der entstehenden vertikalen Auflagerkräfte in die zur Druckbehälterwand zusammengefaßten Ringschalenelemente 1 dienen die vorgespannten Stahlbeton-Einspannringe 8, deren Gesamtdicke der der in der beschriebenen Weise zusammengesetzten zylindrischen Wandung des Kernreaktor-Druckbehälters entspricht. Bei der beschriebenen Anordnung von Absätzen¹ 17 ist es ohne weiteres möglich, die Kuppel ohne Behinderung durch den Einspannring 8 nachräglich zu montieren. Die konzentrischen Ringelemente 9 werden vor ,„der Montage einzeln vorgespannt. Nach der Montage werden sie durch die lotrechten Spannglieder 6 auf die zur Behälterwand zusammengesetzten Ringschalenelemente 1 gespannt.exclude, the individual effect of the ring shell elements 1 is statically guaranteed. In addition, it is achieved that in the course of the production of the annular shell elements 1, the heat of hydration flows directly to the outside, so that uncontrollable internal stresses resulting therefrom are also excluded in the embodiment of a nuclear reactor pressure vessel according to the invention. The individual effect as dome-shaped shells 15 is also ensured with regard to the base 13 and cover 14, in particular when sliding layers 16 are arranged here in the manner described. The cutting forces can easily be determined according to the shell theory. On the upper edge of the innermost and uppermost ring shell element 1 there is a ring 23 on which the system of dome shells 15 is supported. In the event of a lack of internal pressure and the associated lack of coupling thrust, the coupling shells act statically as circular ring plates mounted on the edge. In principle, this also applies to the floor 13, with the only difference that the dome shells 15 curve upwards here. The prestressed reinforced concrete clamping rings 8, the total thickness of which corresponds to the cylindrical wall of the nuclear reactor pressure vessel assembled in the manner described, serve to divert the vertical bearing forces that arise into the annular shell elements 1 combined to form the pressure vessel wall. With the described arrangement of paragraphs ^{1 to} 17, it is easily possible to subsequently assemble the dome without being hindered by the clamping ring 8. The concentric ring elements 9 are individually pre-tensioned before “assembly. After assembly, they are tensioned by the vertical tension members 6 onto the annular shell elements 1 assembled to form the container wall.

109809/0944109809/0944

Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger StraßePatent attorneys Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Strasse

Tangentiale Vorspannungen werden dabei so angelegt, daß, die Ringdruokspannungen den gesamten Ringquerschnitt so durchsetzen, daß ihre Mittelkraft im Schnittpunkt der resultierenden aus den Kuppelschüben einerseits und der resultierenden aus den lotrechten Vorspannungen andererseits liegt. Die Fugen zwischen den einzelnen Ringelementen 9 sind dazu wesentlich anders gestaltet als in der zylindrischen Wand des Reaktor-Druckbehälters, und zwar so, daß die Scherkräfte aufgenommen werden, die infolge der vertikalen Auflagerkräfte der Kuppelschalen 15 weitergeleitet werden« Dazu sind in der schon beschriebenen Weise zunächst die Innenflächen mit Verzahnung 10 versehen. Andererseits erhält die Spannbewehrung 12 keine Gleitauflage oder xäe£gle±chen> so daß auch dort die erforderliche Rauhigkeit für scherfesten Verbund durch Verguß gegeben ist. Im Ergebnis sind die Stahlbeton-Einspannringe 8 sowohl tangential als auch lotrecht gleichmäßig mit Spannstählen und mit schlaffer Bewehrung durchsetzt. Das gilt auch für die aus den Ringschalenelemente 1 zusammengesetzten Wände und ist von besonderer Bedeutung für die Bruchsicherheit des Kernreaktor-Druckbehälters insgesamt. Außerdem ergibt sich bei dieser Art der Vorspannung eine erhebliche Einsparung an Spannstahl gegenüber den bisher üblichen Verfahren, bei denen die Vorspannung wesentlich höher sein muß. Die Fertigung der vorgefertigten Stahlbetonelemente des erfindungsgemäßen Kernreaktor-Druckbehälters kann ohne Schwierigkeiten in Betonwerken oder auch auf der Baustelle erfolgen. Zum Zwecke des Transportes werden die Ringschalenelemente 1 oder die Ringelemente 9 der Stahlbeton-Einspannringe 8 zweckmäßigerweise in Segmente aufgelöst.Tangential pre-stresses are applied in such a way that the ring pressure stresses penetrate the entire ring cross-section in such a way that that their mean force at the intersection of the resulting from the coupling thrusts on the one hand and the resulting from the perpendicular biases on the other hand. The joints between the individual ring elements 9 are significantly different designed as in the cylindrical wall of the reactor pressure vessel, in such a way that the shear forces are absorbed, the as a result of the vertical bearing forces of the dome shells 15 are passed on «To do this, in the manner already described First, the inner surfaces are provided with teeth 10. On the other hand, the prestressed reinforcement 12 does not receive any sliding support or xäe £ equals> so that there, too, the required roughness is given for a shear-resistant bond by potting. As a result, the reinforced concrete clamping rings 8 are both tangential also perpendicular evenly with prestressing bars and with slack Reinforcement interspersed. This also applies to the walls composed of the annular shell elements 1 and is of particular importance for the safety against breakage of the nuclear reactor pressure vessel all in all. In addition, this type of Compared to prestressing, a considerable saving of prestressing steel the previously usual procedures in which the preload must be much higher. The manufacture of the prefabricated reinforced concrete elements of the nuclear reactor pressure vessel according to the invention can be done without difficulty in concrete works or on the construction site. For the purpose of transportation will be the ring shell elements 1 or the ring elements 9 of the reinforced concrete clamping rings 8 expediently broken down into segments.

Ansprüche:Expectations:

109809/0944109809/0944

Claims

Päteniähwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Straße 36Paternity lawyers Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Strasse 36

Claims r

Cylindrical nuclear reactor pressure vessel made from prefabricated. Reinforced concrete elements using a circumferential direction extending prestressed reinforcement, characterized in that that the reinforced concrete elements are designed as concentrically nested ring shell elements (1) and the individual ring shell elements (1) by an externally applied Prestressed reinforcement (2) as well as by one on top and / or the sliding layer (3) applied underneath are supported against each other, - the sliding layer (3) weaves pressure forces, however not or only to a small extent transfers shear stresses.

2. Cylindrical nuclear reactor pressure vessel according to claim 1, characterized in that the ring shell elements (1) are in turn divided into segments.

3 · Cylindrical nuclear reactor pressure vessel according to the claims 1 and 2, characterized in that the ring shell elements (1) run in the direction of the jacket, ie. have vertical clamping channels (5), stacked several times over the height of the pressure vessel and through into the Prestressing channels (5) inserted vertical prestressing reinforcements (6) are biased together and vertically.

109809/0944

Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Keftwiger StraßePatent attorneys Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Keftwiger Strasse

1840726

- ie - ■ .· ■- ie - ■. · ■

4. Cylindrical nuclear reactor pressure vessel according to the claims 1 to 3 * characterized in that the ring shells elements (1) for their part only have slack reinforcement (7) »

5 · Cylindrical nuclear reactor pressure vessel according to claims 1 to 4, characterized in that the externally applied tension reinforcement (2) consists of several under tension wound layers made of relatively thin tension wire.

6. Cylindrical nuclear reactor pressure vessel according to the claims 1 to 5> characterized in that the sliding layer (3) made of smooth, prefabricated concrete slabs, if necessary with a smear layer or sliding film layer (4), consists.

7. Cylindrical nuclear reactor pressure vessel according to the claims 1 to 6, characterized in that the concentric Pre-tensioned ring shell elements (1) placed one inside the other on the base and head side in pre-tensioned reinforced concrete clamping rings (8) are clamped.

8. Cylindrical nuclear reactor pressure vessel according to the claims 1 to 7 * characterized in that the steel, concrete clamping rings (8) in concentric ring elements (9) are resolved, which are brought into connection with one another in a vertically rigid manner at least »

10 9809/09Uh 10 9809/09 Uh

Patent attorneys Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Strasse

1S40726

9 · Cylindrical nuclear reactor pressure vessel according to the claims 1 to .8, characterized in that the reinforced concrete clamping rings (8) base (12) and cover (13) are connected.

10. Cylindrical nuclear reactor pressure vessel according to the claims 1 to 9, characterized in that the base (-12) and cover (13) are designed as dome-shaped supporting structures and also from a plurality of prefabricated one inside the other Dome shells (15) are made of reinforced concrete

11 · Cylindrical nuclear reactor pressure vessel according to the claims 1 to 10, characterized in that the reinforced concrete clamping rings (8) are circumferential on their inside Paragraphs (17), the inclined surface of which is perpendicular to the coupling tangent of connected coupling shells (15) are directed, and on which the coupling shells (15) rest, which are connected with connecting reinforcement (19) to final reinforcements (20) of the reinforced concrete clamping rings (8).

PAe Dr Andrejewski, Dr Honke

109809/0944109809/0944

1H1H

Lee on the back