DE1940726B2

DE1940726B2 - CYLINDRICAL NUCLEAR REACTOR PRESSURE VESSEL

Info

Publication number: DE1940726B2
Application number: DE19691940726
Authority: DE
Inventors: Franz Dr.-Ing. 4300 Essen Vaessen
Original assignee: Hochtief AG für Hoch- und Tiefbauten vormals Gebr. Helfmann, 4300 Essen
Priority date: 1969-08-09
Filing date: 1969-08-09
Publication date: 1976-10-14
Also published as: BE740935A; US3683574A; FR2057080B1; FR2057080A1; DE1940726A1; NL6917999A; NL137417C; GB1224278A

Description

Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die 30 jedoch die Herstellung von Kernreaktor-Druckbehäl-Gleitschicht (3) aus glatten, vorgefertigten Beton- tern aus Stahlbeton bisher nicht beeinflußt, platten mit einer Schmierschicht oder Gleitfolien- Im übrigen ist bereits ein zylindrischer Kernreaktor-Claims 1 to 3, characterized in that the 30, however, the production of nuclear reactor pressure vessel sliding layer (3) made of smooth, prefabricated concrete tars made of reinforced concrete not influenced so far, plates with a smear layer or sliding film - otherwise a cylindrical nuclear reactor is already

Druckbehälter vorgeschlagen worden, dessen BehälterPressure vessel has been proposed, its container

einer Schmierschicht oder Gleitfolienauflage (4) besteht.a smear layer or sliding film layer (4).

5. Kernreaktor-Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrisch ineinander- und üb^reinandergestellten vorgespannten Ringschale,lclemente (1) fuß- und kopfseitig in vorgespannte Stahlbeton-Einspannringe (8) eingespannt sind und daß an die Einspannringe (8) Boden (13) und Deckel (14) angeschlossen sind.5. Nuclear reactor pressure vessel according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pre-tensioned annular shell, lclemente (1), foot and are clamped at the head in prestressed reinforced concrete clamping rings (8) and that on the clamping rings (8) Base (13) and cover (14) are connected.

6. Kernreaktor-Druckbehälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbeton-Einspannringe (8) aus konzentrischen Ringschalenelementen (9) bestehen, die zumindest in vertikaler Richtung schubfest miteinander verbunden sind.6. Nuclear reactor pressure vessel according to claim 5, characterized in that the reinforced concrete clamping rings (8) consist of concentric ring shell elements (9), at least in a vertical Direction are connected to each other in a shear-proof manner.

7. Kernreaktor-Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Boden (13) und Deckel (14) als kuppeiförmige Tragwerke ausgebildet sind und aus einer Mehrzahl von vorgefertigten ineinandergelegten Kuppelschalen (15) aus Stahlbeton bestehen.7. Nuclear reactor pressure vessel according to one of claims 1 to 6, characterized in that Base (13) and cover (14) are designed as dome-shaped supporting structures and are made up of a plurality of prefabricated nested dome shells (15) made of reinforced concrete.

8. Kernreaktor-Druckbehälter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbeton-Einspannringe (8) auf ihrer Innenseite umlaufende Absätze (17) aufweisen, deren geneigte Flächen senkrecht zur Kuppeltangente der angeschlossenen Kuppelschalen (15) gerichtet sind, und die mit Anschlußbewehrung (19) an Anschlußbewehrungen (20) der Stahlbeton-Einspannringe (8) angeschlossen sind.8. Nuclear reactor pressure vessel according to one of claims 5 to 7, characterized in that the Reinforced concrete clamping rings (8) have circumferential shoulders (17) on their inside, the inclined Surfaces are directed perpendicular to the coupling tangent of the connected coupling shells (15), and connected with connecting reinforcement (19) to connecting reinforcements (20) of the reinforced concrete clamping rings (8) are.

Die Erfindung betrifft einen aus vorgefertigten ihlbetontcilen zusammengesetzten, zylindrischen !rnreaktor-Druckbehältcr, bestehend aus durch·eine Ben aufgebrachte, in Umfangsrichtung verlaufende annbewehrung vorgespannten Ringelementcn, weiwandung aus mehreren, konzentrisch ineinander angeordneten Schalenelementen jeweils mit äußerer Spannbewehrung besteht. Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Schalenelementen sind hier entweder mit einem verformbaren Werkstoff, beispielsweise Schaumkunststoff, oder mit Beton ausgefüllt. Im ersten Fall muß das innere Schalenelement praktisch den gesamten Innendruck aufnehmen, während die äußeren Schalenelemente gleichsam nur als die Innenschale umgebende Sicherheitsschalen aufgefaßt werden können, die bei Bersten der Innenschale aufeinanderfolgend deren Funktion übernehmen. Im zweiten Fall entsteht durch die Verbundwirkung ein Behälter mit einer einzigen dicken Wandung, die statisch sehr schwer erfaßbar ist und ohne weiteres Schubspannungen überträgt, so daß bei vorgegebener Druckfestigkeit wiederum erhebliche Sicherheitsspan nen berücksichtigt werden müssen.The invention relates to a cylindrical one composed of prefabricated concrete concrete pieces ! rnreaktor pressure vessel, consisting of through a Ben applied, circumferential reinforcement, prestressed ring elements, white walls of several, concentrically arranged shell elements, each with an outer one There is tension reinforcement. The spaces between the individual shell elements are here either filled with a deformable material, for example foam plastic, or with concrete. in the the first case, the inner shell element must absorb practically the entire internal pressure, while the outer shell elements, as it were, understood only as safety shells surrounding the inner shell which successively take over their function when the inner shell bursts. in the In the second case, the composite effect creates a container with a single thick wall, which is statically very difficult to determine and easily transfers shear stresses, so that with a given Compressive strength, in turn, require considerable safety margins to be taken into account.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kernreaktor-Druckbehälter der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der sich durch statisch überschau bare Verhältnisse auszeichnet und wenig aufwendig ir Fertigung sowie Montage ist.The invention is based on the object of providing a nuclear reactor pressure vessel of the type mentioned at the outset To create a genre that is characterized by statically manageable relationships and is not very expensive Manufacturing as well as assembly is.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, dal: jedes Ringelement aus mehreren konzentrisch ineinander gestellten Ringschalenelementen besteht und da( jedes Ringschalenelement eine außen aufgebrachte Spannbewehrung aufweist und durch eine auf de jeweiligen Spannbewehrung aufgebrachte, zwar Druck kräfte, jedoch nicht oder nur in geringem Umfang Schubspannungen übertragende Gleitschicht gegen da benachbarte Ringschalenelement abgestützt ist.This is achieved according to the invention in that: each ring element consists of several concentrically nested ring shell elements and since ( each ring shell element has an externally applied tension reinforcement and by one on de the respective prestressing reinforcement applied, although compressive forces, but not or only to a small extent Sliding layer that transmits shear stresses is supported against the adjacent ring shell element.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile besteher darin daß durch die Auflösung der Behälterwandung ir Ringschalenelcmentc mit dazwischen angeordneterThe advantages achieved by the invention consist in the fact that the dissolution of the container wall ir Ring shell element with interposed

Gleitschichten die Statik ohne weiteres beherrschbar bleibt und durch die Aufbringung der Vorspannung an ledern einzelnen Ringschalenelement das ungünstige Verhältnis einer am Außenmantel des Behälters »ngelegten Vorspannung zu der an der Innenfläche auftretenden Spannung unabhängig von der Wanddicke des Behälters in jedem Fall vermieden wird. Im Ergebnis wird daher auch erheblich weniger Spannstahl benötigt.Sliding layers the statics remains easily manageable and due to the application of the preload leather individual ring shell element the unfavorable ratio of one on the outer shell of the container Applied prestress to the stress occurring on the inner surface, regardless of the wall thickness of the container is avoided in any case. As a result therefore considerably less prestressing steel is required.

Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So sind nach einer bevorzugten Ausführungsform die Ringschalenelemente in Segmente aufgeteilt Die Ringschaleneiemente können eine schlaffe Bewehrung aufweisen. Die Gleitschicht besteht zweckmäßigerweise aus glatten, vorgefertigten Betonplatten mit einer Schmierschicht oder Gleitfolienauflage, wobei die Betonplatten entweder gekrümmt vorgefertigt sind oder so eingerichtei sind, daß sie sich unter elastischer Verformung der Krümmung anpassen. Die Ringschalenelemente werden in üblicher Weise vorgefertigt und von innen nach ^₀ tußen umeinander gesetzt, nachdem auf die Ringjchalenelemente die Spannbewehrung und darauf und/oder darunter die Gleitschicht aufgebracht ist. Fußseitig und kopfseitig können die Ringschaleneiemente bzw. die darauf aufgebauten Wände des Kernreaktor-Druckbehälters auf verschiedene Weise an die weiteren Bauteile, insbesondere also Boden und Deckel angeschlossen werden. Hierzu empfiehlt sich gemäß der Erfindung, daß die konzentrisch ineinander- und übereinandergestellten vorgespannten Ringschalenelemente fuß- und kopfseitig in vorgespannte Stahl beton-Einspannringe eingespannt sind und daß an die Einspannringe Boden und Deckel angeschlossen sind. Auch diese Stahlbeton-Einspannringe können aus konzentrischen Ringschalenelementen bestehen, die zumindes·. in vertikaler Richtung schubfest miteinander verbunden sind. In konsequenter Weiterführung der erfindungsgemäßen 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 sind und aus einer Mehrzahl von vorgefertigt ineinandergelegten Kuppelschalen aus Stahlbeton bestehen. Auch hier können Gleitschichten 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 Kuppeltangente der angeschlossenen Kuppelschalen gerichtet sind, und «uf denen die Kuppelschalen aufliegen, die mit Anschlußbewehrungen an Anschlußbewehrungen der Stahlbeton-Einspannringe angeschlossen sind.There are several possibilities within the scope of the invention for the further configuration. Thus, according to a preferred embodiment, the ring shell elements are divided into segments. The ring shell elements can have slack reinforcement. The sliding layer expediently consists of smooth, prefabricated concrete slabs with a smear layer or sliding foil layer, the concrete slabs either being prefabricated in a curved manner or being furnished in such a way that they adapt to the curvature with elastic deformation. The annular shell elements are prefabricated in usual manner, and from the inside ^ ₀ Tussen around each set after the clamping reinforcement to the Ringjchalenelemente and it and / or below the sliding layer is applied. At the bottom and at the top, the ring shell elements or the walls of the nuclear reactor pressure vessel built on them can be connected in various ways to the other components, in particular the base and cover. For this purpose, it is recommended according to the invention that the concentrically nested and superimposed prestressed ring shell elements are clamped at the foot and head in prestressed steel concrete clamping rings and that the bottom and cover are connected to the clamping rings. These reinforced concrete clamping rings can also consist of concentric ring shell elements which at least. are connected to one another in a shear-proof manner in the vertical direction. In a consequent continuation of the basic concept of the invention of dissolving statically confusing components into statically controllable shells is a preferred embodiment of the invention, which is of particular importance, characterized in that the base and cover are designed as dome-shaped structures and consist of a plurality of prefabricated dome shells made of reinforced concrete . Here, too, sliding layers can be interposed. The connection of the dome shells to the reinforced concrete clamping rings is relatively simple and structurally clear if the reinforced concrete clamping rings have circumferential shoulders on their inside, the inclined surfaces of which are directed perpendicular to the dome tangent of the connected dome shells, and on which the dome shells rest with Connection reinforcements are connected to connection reinforcements 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 schematischcr DarstellungIn the following the invention is illustrated by means of a drawing which shows only one exemplary embodiment explained in more detail, whereby the static aspects are emphasized again. 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 Aß durch den Gegenstand nach Fig.l,Fig. 2 shows the section Aß through the object Fig.l,

Fig. 3 den vergrößerten Ausschnitt C aus dem (,5 Gegenstand nach F i g. 1,3 shows the enlarged section C from the (, 5 object according to FIG. 1,

Fig.4 eine andere Ausführungsl'orm des Gegenstan-4 shows another embodiment of the object

ίΗρς Ηργ F ι ι*. VίΗρς Ηργ F ι ι *. V

45 Fig.5 den vergrößerten Ausschnitt D aus dem Gegenstand nach F i g. 1 und45 FIG. 5 shows the enlarged section D from the object according to FIG. 1 and

F i g. 6 den vergrößerten Ausschnitt E aus dem Gegenstand nach Fig. 1.F i g. 6 shows the enlarged detail E from the object according to FIG. 1.

Der in den Figuren dargestellte zylindrische Kernreaktor-Druckbehälter besteht aus vorgefertigten Stahlbetonelementen, die mit Hilfe einer in Umfangsrichtung umlaufenden Spannbewehrung 2 vorgespannt sind. Die Stahlbetonelemente sind als konzentrisch ineinandergestellte Ringschalenelemente 1 ausgeführt. Die einzelnen Ringschalenelemente 1 sind durch eine außen aufgewikkehe Spannbewehrung 2 vorgespannt. Durch eine darunter angebrachte Gleitschicht 3 sind diese Ringschalenelemente 1 bei Innendruck 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, which with the help of a circumferential direction circumferential prestressed reinforcement 2 are prestressed. The reinforced concrete elements are arranged concentrically one inside the other Ring shell elements 1 executed. The individual ring shell elements 1 are wikkehe on the outside Prestressed reinforcement 2. With a sliding layer 3 attached underneath, these are ring shell elements 1 supported against each other at internal pressure, the sliding layer 3 being radial Compressive forces, but not or only to a small extent transfers shear stresses. The sliding layer 3 can also be arranged on the tension reinforcement 2, the arrangement of sliding foils 4 is also possible.

Nicht gezeichnet ist, daß die Ringschaleneiemente 1 ihrerseits in Segmente aufteilt sein können. Aus der Fig. 2 entnimmt man, daß die Ringschalenelemenie 1 in Mantelrichtung verlaufende vertikale Spannkanale 5 aufweisen, über die Höhe des Druckbehälters mehrfach aufeinandergesetzt und durch in die Spannkanale 5 eingebrachte vertikale Spannbewehrungen 6 zusammen- und vorgespannt sind. Die Ringschalenelemenie 1 selbst besitzen ihrerseits lediglich eine schlaffe Bewehrung 7. die nur angedeutet ist. Die Spannbewehrung 2 besteht aus mehreren unter Spannung aufgewickelten Lagen von verhältnismäßig dünnem Spanndraht.It is not shown that the ring shell elements 1 can in turn be divided into segments. From the Fig. 2 shows that the ring shell element 1 in Have vertical clamping channels 5 running in the direction of the jacket, several times over the height of the pressure vessel placed on top of one another and joined together by vertical reinforcement 6 inserted in the tensioning channels 5. and are prestressed. The ring shell elements 1 themselves only have slack reinforcement 7. which is only hinted at. The tension reinforcement 2 consists of several wound under tension Layers of relatively thin tension wire.

Insbesondere aus der F i g. 3 erkennt man, wie die Gleitschicht 3 aufgebaut ist. Sie besteht aus glatten. vorgefertigten Betonplatten, die eine Schmierschichtauflage aufweisen können, man kann jedoch auch mit Gleitfolien 4 und entsprechendem Verguß arbeiten (Fig.4). Die konzentrisch ineinandergestellten vorgespannten Ringschalenelemente 1 sind fußseitig und kopfseitig in vorgespannte Stahlbeton-Einspannringe 8 eingespannt, welche die Dicke aller incinandergesetztcn Ringschalenelemente aufweisen. Auch diese Stahlbeton-Einspannringe 8 sind aus konzentrischen Ringschalenclementen 9 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 autgebracht wird An die Stahlbeton-Einspannringe 8 sind auch Boden 13 und Deckel 14 angeschlossen. Boden 13 und Deckel 14 sind als kuppeiförmige Tragwerk·¹ ausgebildet und dazu aus einer Mehrzahl von vorgefertigt ineinandergelegter Kuppelschalen 15 aus Stahlbeton aufgebaut.In particular from FIG. 3 shows how the sliding layer 3 is constructed. It consists of smooth. prefabricated concrete slabs, which can have a smear layer, but you can also work with sliding films 4 and corresponding grouting (Fig.4). The pretensioned ring shell elements 1, which are concentrically nested in one another, are clamped at the base and head side in pretensioned reinforced concrete clamping rings 8 which have the thickness of all incinandered ring shell elements. These reinforced concrete clamping rings 8 are also composed of concentric ring shell elements 9, but the arrangement here is such that shear stresses are also transmitted. Toothed surfaces 10, as indicated in FIG. 5, are provided for this purpose. In addition, a concrete casting layer 11 is used on which the tensioning reinforcement 12 is placed. The bottom 13 and cover 14 are also connected to the reinforced concrete clamping rings 8. The base 13 and cover 14 are designed as a dome-shaped supporting structure ¹ and for this purpose are constructed from a plurality of prefabricated, nested dome shells 15 made of reinforced concrete.

Im übrigen empfiehlt es sich auch hier. Gleitschichtet 16 zwischenzulegen. Das zeigt Fig. 6. Die Stahlbeton Einspannringe 8 besitzen im übrigen auf ihrer Innenseite umlaufende Absätze 17, deren geneigte Flächen Ii senkrecht zur anschließenden Kuppeltangente de Kuppelschalen 15 gerichtet sind. Auf diesen Absätzen Γ liegen die Kuppelschalen 15 auf. die mit Anschlußbe wehrungen 19 an Anschlußbewehrungen 20 ilc Stahlbetuii-Einspannringe 8 angeschlossen sind. Di Fugen 21 sind vergossen.In addition, it is also recommended here. Sliding layer 16 to be inserted. This is shown in Fig. 6. The reinforced concrete Clamping rings 8 also have on their inside circumferential paragraphs 17, the inclined surfaces Ii perpendicular to the adjoining dome tangent de Dome shells 15 are directed. The dome shells 15 rest on these paragraphs Γ. those with connection reinforcements 19 are connected to connecting reinforcements 20 ilc Stahlbetuii clamping rings 8. Tuesday Joints 21 are potted.

Die Dicke tier zylindrischen, aus den Ringschalenele meinen 1 zusammengesetzten Wände des Kernreaktor Di uckgefäßcs. aber auch die von Deckel 14 und Bode 13 kann beispielsweise drei Meter ausmachen. Di Kingsehalenclemente 1 werden in HöhenabschnitieThe thick animal is cylindrical, from the ring shell ele mine 1 composite walls of the nuclear reactor di uckgefäßcs. but also those of cover 14 and Bode 13 can be three meters, for example. The Kingsehalenclemente 1 are in height sections

von ζ. 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 Betriebsdruckes und des Tempcraturgefälles an den einzelnen Stellen anpaßt. Die Gleitschichten 3 sind in der Lage, den Betriebsinnendruck auf die einzelnen Ringschalenelemente 1 zu übertragen. Schubspannungen können praktisch nicht auftreten. Die Ringschalenelemente 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 Ringschalenelemenle 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 praktisch ausschließen, ist die Einzelwirkung der Ringschalenelemente 1 statisch gewährleistet. Außerdem erreicht man, daß im Zuge der Fertigung der Ringschalenelemente 1 die Abbindewärme unmittelbar nach außen abfließt, so daß auch daraus resultierende unkontrollierbare Eigenspannungen 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 Ringschalenclcmentes 1 befindet sich ein Ring 23, auf dem sich das System der Kuppelschalen 15 auflagert. Bei fehlendem Innendruck und damit entfallendem Kuppelschub wirken die Kuppelschalen 15 statisch als randgelagerte Kreisringplatten. Das gilt grundsätzlich auch für den Boden 13 nur mit dem Unterschied, daß sich die Kuppelsehalen 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 Absätzen 17 ist es ohne weiteres möglich, die Kuppel ohne Behinderung durch den Einspannring 8 nachträglieh z.u montieren. Die konzentrischen Ringschalenclcmente 9 werden vor der Montage einzeln vorgespannt. Nach der Montage werden sie durch die loti echten Spannglieder 6 auf die zur Behälterwand zusammengesetzten Ringschalenelemente 1 gespannt. Tangentialfrom ζ. B. prefabricated two to three meters. They are pre-tensioned before assembly. The Prestressing with the help of the prestressing reinforcement 2 is applied in such a way that it can cope with the static load adapts to the individual points due to the operating pressure and the temperature gradient. The sliding layers 3 are able to transfer the internal operating pressure to the individual ring shell elements 1. Shear stresses can practically not occur. The ring shell elements 1 are assembled in usually placed one above the other with a mortar joint 22 and later in the manner described in Axially clamped together, which does not cause any difficulties. The ring shell elements 1 individually have a relatively small thickness compared to their cylinder diameter. Your tensions can thus can also be detected in the shell direction exactly according to the shell theory. Since the sliding layers 3 the Practically excluding the transmission of shear forces is the individual action of the ring shell elements 1 statically guaranteed. It is also achieved that in the course of the production of the ring shell elements 1 the The heat of setting flows off immediately, so that the resulting uncontrollable internal stresses excluded are. With regard to the base 13 and cover 14, too, the individual effect is dome-shaped Shells 15 are guaranteed, in particular when sliding layers 16 are used here in the manner described are arranged. The cutting forces can easily be determined according to the shell theory. At the upper edge of the innermost and uppermost Ringschalenclcmentes 1 is a ring 23 on which the System of dome shells 15 superimposed. If there is no internal pressure and thus no coupling thrust the dome shells 15 act statically as edge-mounted circular ring plates. In principle, this also applies to the Bottom 13 only with the difference that the domed shells 15 arch upwards here. To the Redirection of the resulting vertical bearing forces into those combined to form the pressure vessel wall Ring shell elements 1 are used for the prestressed reinforced concrete clamping rings 8, the total thickness of which is that of the cylindrical wall of the nuclear reactor pressure vessel assembled in the manner described is equivalent to. With the described arrangement of paragraphs 17, it is easily possible to use the dome without hindrance by the clamping ring 8 subsequently to assemble. The concentric ring shell components 9 are individually pretensioned before assembly. After assembly, they will be real through the loti Tensioning members 6 stretched onto the annular shell elements 1 assembled to form the container wall. Tangential

ίο Vorspannungen werden dabei so angelegt, daß die Ringdruckspannungen den gesamten Ringquerschnitt so durchsetzen, daß ihre Mittelkraft im Schnittpunkt der Resultierenden aus den Kuppelschüben einerseits und der Resultierenden aus drn lotrechten Vorspannungen andererseits liegt. Die Fugen zwischen den einzelnen Ringschalenelementen 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 vertikalenίο Pre-stresses are applied in such a way that the Ring compressive stresses enforce the entire ring cross-section so that their mean force at the intersection of the Resultant from the coupling thrusts on the one hand and the resultant from the vertical prestresses on the other hand lies. The joints between the individual ring shell elements 9 are significantly different designed as in the cylindrical wall of the reactor pressure vessel, in such a way that the shear forces be included as a result of the vertical

ίο 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 od. dgl., 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 Ringschalenelementen 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 Kernreaktor-Druckbehälters kann ohne Schwierigkeiten in Betonwerken oder auch auf der Baustelle erfolgen. Zum Zwecke des Transportes werden die Ringschalenelemente 1 oder die Ringscha lenelemente 9 der Slahlbeton-Einspannringe 8 zweck mäßigerweise in Segmente aufgelöst.ίο support forces of the coupling shells 15 passed on will. For this purpose, the inner surfaces are first provided with teeth 10 in the manner already described. On the other hand, the prestressed reinforcement 12 does not have a sliding support or the like, so that the required Roughness for a shear-resistant bond is given by potting. The result is the reinforced concrete clamping rings 8 both tangentially and perpendicularly evenly interspersed with prestressing steel and slack reinforcement. This also applies to the walls composed of the ring shell elements 1 and is special Significance for the fracture resistance of the nuclear reactor pressure vessel as a whole. It also results in this type of prestressing saves a considerable amount of prestressing steel compared to the previously common methods, where the preload must be much higher. The manufacture of the prefabricated reinforced concrete elements the nuclear reactor pressure vessel can be used without difficulty in concrete works or on the Construction site. For the purpose of transport, the ring shell elements 1 or the ring shell lenelemente 9 of the Slahlbeton clamping rings 8 expediently dissolved in segments.

Hierzu 5 Blatt ZeichnuncenFor this 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Cylindrical nuclear reactor pressure vessel composed of prefabricated reinforced concrete parts, consisting of ring elements prestressed by an externally applied, circumferentially extending prestressing reinforcement, which are arranged concentrically one above the other and are prestressed together and vertically ^{1 by means of} prestressing reinforcements provided in vertical clamping channels of the ring elements, characterized in that Each ring element consists of several concentrically nested ring shell elements (1) and that each ring shell element (1) has an externally applied prestressing reinforcement (2) and through compressive forces applied to the respective prestressing reinforcement (2), but not or only to a small extent transmitting shear stresses Sliding layer (3) is supported against the adjacent ring shell element (1).

2. Nuclear reactor pressure vessel according to claim 1, characterized in that the annular shell elements (1) are divided into segments.

3. Nuclear reactor pressure vessel according to claim 1 or 2, characterized in that the annular shell elements (1) have slack reinforcement (7).

4. Nuclear reactor pressure vessel according to one of the

before arranged concentrically one above the other and through in vertical tensioning channels of the ring elements provided prestressing reinforcements together and vertically prestressed are.

In a known nuclear reactor pressure vessel of the type mentioned (OE-PS 2 60 374) each consists king element made up of several segments. As is disadvantageous to see that with a large ratio of the wall thickness to the clear internal dimensions on the

Calculation methods based on switching theory fail, which is why larger uncertainty factors are taken into account Need to become. In addition, in the case of thick-walled ring elements, the ring stresses decrease as a result of the internal overpressure from the inside to the outside

considerably, while for the counteraction that occurs through the externally applied bias it is precisely this The opposite applies, so that the preload must be selected to be correspondingly high.

The disadvantages described apply to another known multi-layer system Concrete container (FR-PS 13 44 260). in which only the outer layer has reinforcement and between Liquid pressure cushions are arranged in the layers, which bias the outer layer evenly transferred to the inner layers.

Cylindrical nuclear reactor pressure vessels made of steel are also known (Chemical Engineering, No. 24, 1968. P. 194 ff), which consist of several layers welded together after prestressing. The shark