DE2461103C3

DE2461103C3 - Stahlbetondruckbehälter

Info

Publication number: DE2461103C3
Application number: DE2461103A
Authority: DE
Inventors: Semen N. Moskau Genis; Nikolaj A. Perejaslavzev; Adolf N. Schivov; Viktor I. Schotskij; Igor V. Suchenko; Nadeschda G. Vasjagina Geb. Romaschko
Original assignee: VSESOJUZNYJ GOSUDARSTVENNYJ PROEKTNYJ INSTITUT TEPLOELEKTROPROEKT MOSKAU
Current assignee: VSESOJUZNYJ GOSUDARSTVENNYJ PROEKTNYJ INSTITUT TEPLOELEKTROPROEKT MOSKAU
Priority date: 1973-12-27
Filing date: 1974-12-23
Publication date: 1978-12-21
Also published as: BG28531A1; JPS5340972B2; US4091583A; DD115937A1; SU494498A1; CS175843B1; JPS5179009A; DE2461103B2; FR2256297B1; DE2461103A1; FR2256297A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stahlbetondruckbehälter mit einem äußeren im Querschnitt ^h" polygonförmigen, vorgespannten Mantel und einer inneren Wand, bestehend aus aneinandergrenzenden gewölbten Stahlbetonfertigteilen, deren Ränder sich an den Knickstellen des äußeren Mantels abstützen.

Aus dem Fachschrifttum (C i e s i e 1 s k i u. a. »Behäl- " · ter, Bunker, Silos, Schornsteine, Fernsehtürme und Freileitungsmaste«, Berlin 1970, S. 105-107) ist ein Behälter dieser Art bekannt, dessen Behälterwand zweischalig ist, wobei die innere Schale aus einer Folge von Zylindersegmenten besteht, die als Bogen unter dem Flüssigkeitsdruck auf Druck beansprucht werden. Die Segmente der inneren Schale finden ihr Auflager auf der äußeren Wand, wobei die Herstellung in vier Abschnitten erfolgt Dabei erhalten die Hauptbewehrungen der äußeren Wand durch eine erste Füllung des Behälters eine Nutzlastbeanspruchung, wobei die Fugen mit Beton von einem Feuchtigkeitsgrad ausgefüllt werden, der zur Vermeidung jeglichen Schwindens ausreicht oder sogar ein leichtes Quellen des nachgefüllten Betons hervorruft Wenn danach der Behälter entleert wird, befindet er sich in dem vorgespannten Zustand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen doppelschaligen Behälter der eingangs erwähnten Art anzugeben, der sich mit möglichst einfachen Mitteln aufbauen und auch wieder demontieren läßt

Dies wird bei einem Stahlbetondruckbehälter mit einem äußeren im Querschnitt polygonförmigen, vorgespannten Mantel und einer inneren Wand, bestehend aus aneinandergrenzenden gewölbten Stahlbetonfertigteilen, deren Ränder sich an den Knickstellen des äußeren Mantels abstützen, erfindungsgemäß dadurch erreicht daß der äußere Mantel aus mittels Schraubenbolzen zusammengepreßten flachen Spannbetonfertigteilen besteht.

Bei der Herstellung von Silospeichern mit parallel zueinander aufgestellten Zylinderschalen ist es bekannt, Ringsegmente aus vorgespanntem Beton zu fertigen, diese miteinander zu Ringen zu verbinden und die die Speicher bildenden Zylinderschalen durch Zusammenziehen und Fixieren in der zusammengezogenen Stellung miteinander zu verbinden. Derartige cinschalige Silospeicher können den Druck des zu speichernden Gutes aufnehmen, genügen aber nicht den Anforderungen, die beispielsweise an das als Stahlbetondruckb^hälter ausgebildete Gehäuse eines Kernreaktors gestellt werden, das auch explosionsartige,! Druckanstiegen widerstehen soll.

Mit der vorliegenden Erfindung werden leicht auch unter klimatisch ungünstigen Bedingungen herstellbare und leicht wieder demontierbarc zweischalige Stahlbctondruckbehälter geschaffen, die aufgrund ihres zwcischaligen Aufbaues auch hohen Druckbeanspruchungen zu widerstehen in der Lage sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteranspriichen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. I den Mantel eines Kernreaktors, der in Form eines Polyeders ausgeführt ist, in Gesamtansicht

Fig. 2 einen Teil des Schnittes nach der Linie H-Il in Fig. I.

Fig.3 Spannbetonfertigteil für den äußeren Mantel in Gesamtansicht

Fig.4 Stahlbetonfertigteil für die innere Wand in Gesamtansicht

Fig.5 Wand eines Stahlbetondruckbchaltcrs, der in Form eines regelmäßigen Prismas ausgebildet ist, in Gesamtansicht,

F i g. 6 eine andere Variante der Wand,

Fi g. 7 Teil der Wand eines Stahlbetondruckbehälters mit zusammengepreßtem Stoß,

F i g. 8 Schnitt nach der Linie VlII-VIII in F i g. 7, F i g. 9 Teil der Wand mit zusammengepreßtem Stoß

nach einer anderen Variante,
F i g, 10 Schnitt nach der Linie X-X in F i g. 9,

Fig. Il bis 14 unterschiedliche Varianten der Ausführung der zusammengepreßten Stöße in Schnittansichten senkrecht zum Stoß und

Fig, 15 Teil eines Stahlbetonfertigteiles für den äußeren Mantel, wobei dip, Kanäle mit den Aussparungen für die Hammerköpfe der Schraubenbolzen zu sehen sind.

Als erstes Beispiel sei die Konstruktion des Schutzmantels eines Kernreaktors, der die Form eines regelmäßigen vielflächigen Polyeders hat, um das sich eine Kugel gedacht werden kann, erläutert. Die Wand des Schutzmantels besteht aus flachen Spannbetonfertigteilen 1 und sich auf diesen abstützenden kuppeiförmigen Stahlbetonfertigteilen 2 (Fig.2, 4), wobei die konvexen Oberflächen dem Inneren des von dem Schutzmantel gebildeten Stahlbetondruckbehälters zugewandt sind.

Jedes Stahlbetonfertigteil 2 weist die Form einer Kuppel auf, an deren Seiten flache Oberflächen 3 für das Anliegen der Stahlbetonfertigteile aneinander gebildet sind.

Bei der Montage eines derartigen Stahlbetondruckbehälters wird zunächst auf eine vorher montierte Grundlage ein flaches Spannbetonfertigteil flachkant gelegt. Danach werden an jeder der Seiten schräg andere Spannbetonfertigteile 1 aufgestellt, die die erste Etage des Polyeders bilden und alle Spannbetonfertigteile 1 miteinander mittels Schraubenbolzen verbinden, wobei die zusammengepreßten Stöße die in F i g. 7 bis 14 abgebildete Form besitzen können.

Anschließend wird die zweite Etage mit Spannbetonfertigteilen montiert, und danach werden auf die Spannbetonfertigteile 1 der ersten Etage des dadurch entstandenen schalenförmigen Behälters die kuppelförmigcn Stahlbetonfertigteile 2 aufgelegt, wobei sie nach einem bekannten Verfahren, beispielsweise mittels Anschweißung metallischer Verbindungsteile befestigt werden.

Nach Aufstellung der Spannbetonfertigteile I der dritten Etage werden die Stahlbetonfertigteile 2 der zweiten Etage usw. montiert. Dabei ist /u beachten, daß vor der Aufstellung der Spannbetonfertigteile 1 der letzten Etage und des abschließenden Spannbetonfertigteils 1 sich alle Stahlbetonfertigteile 2 für die innere Wand bereits innerhalb des Stahlbctondruckbehälters befinden müssen.

Zum Eintritt von Bedienungspersonal und Einbringen von Geräten in den Stahlbetondruckbehälter sowie zu deren Entnahme sind in der Wand Öffnungen vorzusehen.

Als zweites Beispiel sei die Konstruktion der Wand des Schutzmantel sines Kernreaktors betrachtet, deren Oberfläche die Form eines regelmäßigen Prismas aufweist.

Der Wandaufbau eines derartigen Mantels besteht aus einem den äußeren Mantel bildenden Spannbetonfertigteil 4, 6 und als ßogengcwölbe ausgebildeten Stahlbetonfertigteilen 8, Die den äußeren Mantel bildenden Spannbetonfertigteile 4, 6 können als StaMbetonrippenplatten mit Rippen 5 an den Rändern oder als Eckprofil (Fig.6) ausgebildet sein, dessen Schenkel einen stumpfen Winkel bilden, wobei auf der Innenseite eine Rippe 7 vorgesehen ist.

Bei Montage eines derartigen Behältermantels werden auf einem vovher montierten Boden alle Spannbetonfertigteile 4 oder 6 so mit den Rippen nach innen aufgestellt, daß sie aneinander angrenzen. Zur Verbindung der Platten wird eine der Stoßverbindungen verwendet, wie sie in Fig.7 bis 14 gezeigt sind, wodurch ein Zusammenpressen der den äußeren Mantel bildenden Spannbetonfertigteile 4,6 erreicht wird.

Danach stellt man die die innere Wand bildenden, in Form von Bogengewölben ausgebildeten Stahlbetonfertigteile 8 auf die Rippen 5,7 der Spannbetonteile 4,6 auf und befestigt sie zum Beispiel durch Schweißung mit

κι Hilfe metallischer Verbindungsteile,

Zur Fertigstellung des Stahlbetondruckbehälters, der als Schutzmantel eines Kernreaktors dienen soll, wird auf die fertige Seitenwand eine Überdachung montiert, die sowohl flach als auch gewölbt ausgeführt werden

Ii kann. Anschließend wird das Längszusammenpressen der Wand vorgenommen, das mit Hilfe von Bewehrungsstäben erreicht wird, die in den Hohlräumen zwischen den die innere Wand bildenden Stahlbetonfertigteilen 8 und den den äußeren Mantel bildenden

-«ι Spannbetonfertigteilen 4, 6 angel· ;«cht sind und im Boden bzw. in der Überdachung fixiert ^r;nd nach einem beliebigen bekannten Verfahren gespannt werden.

Von den beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen sind Stahlbetondruckbehäiter mit Mänteln in Form

■?"> eines Polyeders, dessen Oberfiäche der einer Kugel nahekommt, besonders aussichtsreich und rentabel, da die von ihnen aufzunehmende Spannung vom hydrostatischen Druck innerhalb des Behälters nur die Hälfte beträgt wie die Längsspannungen in der Wand eines

mi Behälters mit prismatischer Form bei demselben Druck. Es seien nun die Stoßverbindungen für die Spannbetonfertigteile betrachtet.

Zur Bildung zusammengepreßter Stöße zweier Spannbetonfertigteile 9 und IO (Fig.7— 14) werden in

i> diesen bei ihrer Herstellung schräg zur Oberfläche der Spannbetonfertigteile 9 und 10 liegende Kanüle Il ausgeführt, die im Körper der Spannbetonfertigteile derart angeordnet sind, daß sie sich bei stumpfgirstoßener Aufstellung in sich überkreuzenden Richtungen von

ι» der Kante 12 eines Spannbetonfertigteiles 9 zur entgegengesetzten Kante IJ des Spannbetonfertigteiles IO durch die auf Stoß zu verbindenden Stirnseiten erstrecken.

Die Kanäle Il in den Spannbetonfertigteilen 9, 10

i"' können, wie in Fig.7—10, IJ und 14 gezeigt, durchlaufend ausgebildet sein oder sie können als Sackkanäle Il', wie in Fig. 11 und 12 gezeigt, ausgeführt werden.

Zur Montage eines Stoßes werden in die Kanäle 11

Vi der Platten Schraubenbolzen 14 (Fig.7, 8) eingesetzt und mit geeichtem Werkzeug gespannt, das an ein^r Seite (an der Außenseite) der Behälterwand angeordnet ist.

Der Spannungsgrad des Bolzens wird rechnerisch

■ ■> ermittelt, und er s&ü das Zusammenpressen eines Stoßes mit einer Kraft gewährleisten, die nicht geringer als die Vorspannung der auf Stoß verbundenen Spannbetonfertigteile ist.
Zur Sicherung der Dichtigkeit der Stoßverbindung

<" werden selbstverklemmende Schraubenbolzen eingesetzt, besonders zuverlässig in diesem Sinne Γ/inJ Stöße, in denen Sackkanäle Il' ausgebildet sind.

Für den Fall, daß ein Bolzen beim Austausch eines beschädigten herausgenommen werden soll, wird

'■· zweckmäßig ein Stoß mit Schrauben verwendet, die Hammerköpfe 18 aufweisen (in der Zeichnung ist der Bolzen nicht gezeigt). Der Querschnitt der Kanäle für die Bolzen ist entsprechend dem der Köpfe ausgeführt.

und auf den Kanten der auf Stoß zu verbindenden Spannbetonfertigteile sind für die Köpfe Aussparungen 15 (Fig.9, 10, 15) vorhanden, die ebenfalls den Köpfen der Schrauben entsprechen und unter rechtem Winkel zur Kanalachse zwecks Fixierung der Schraube in einem zusammengepreßten Stoß liegen.

Die Aufstellung und das Herausnehmen eines Bolzens erfolgt in diesem Fall von der Außenseite der Wand des Druckbehälters.

In den Stoßen, in denen Sackkanäle 11' für Schraubenbolzen mit länglichen Köpfen zum Einsatz kommen, sind in den auf Stoß zu verbindenden Spannbetonfertigteilen 9 und 10 über den Finsparungen 15 (Fig. 12) Hohlräume 16 für eine Drehung des Bolzenkopfes bei seiner Fixierung im Stoß vorgesehen.

Möglich ist auch die Ausführung eines zusammengepreßten Stoßes, wenn im Körper der auf Stoß zu verbindenden Spannbetonfertigteile 9 und 10 Muttern 17(F' i g. I3)eingelegt sind.

Fur das Zusammenpressen eines Stoßes werden in die Kanäle 11 die Bolzen 14 derart eingebracht, daß ihre Köpfe 18 außerhalb des Behälters bleiben und die Schraubenenden in die Mutter 17 eingeschraubt werden.

In den Fällen, in denen es notwendig ist, die Dichtigkeit des jeweiligen Behälter* an den Muttern sicherzustellen, wendel man Müllern 17' (F'ig. 14) inil einem Gewinde im Sackkatiiil an.

Hierzu 5 Blatt Zcicliiiunceii

Claims

Patentansprüche:

1. Stanlbetondruekbebälter mit einem äußeren im Querschnitt polygonförmigen, vorgespannten Mantel und einer inneren Wand, bestehend aus aneinandergrenzenden gewölbten Stahlbetonfertigteilen, deren Ränder sich an den Knickstellen des äußeren Mantels abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Mantel aus mittels Schraubenbolzen (14) zusammengepreßten flachen Spannbetonfertigteilen (1,4,6,9,10) besteht

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter kugelförmig und die Stahlbetonfertigteile (2) der inneren Wand kuppelförmig ausgebildet sind.

3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter als regelmäßiges Prisma und die Stahlbetonfertigteile (8) der inneren Wand als Bogengewölbe ausgebildet sind.

4. Behalte, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbetonfertigteile (4) aus ebenen Platten bestehen, deren Ränder Rippen (5) aufweisen, und auf die sich die gewölbten Stahlbetonfertigteile (8) abstützen.

5. Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbetonfertigteile (6) als Winkelprofilplatten ausgebildet sind, deren Schenkel miteinander einen stumpfen Winkel bilden, in dem an der Innenseite der Platte eine Rippe (7) angeordnet ist, auf die sich die gewölbten Stahlbetonfertigteile [H) abstützen.

6. Behälter nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenbolzen (14) in durchlaufenden Kanälen (I!) angeordnet sind, die in sich kreuzenden Richtungen von der Kante (12) eines Spannbetonfertigteiles (9) zur entgegengesetzten Kante (13) eines benachbarten Spannbetonfertigteiles (10) durch die auf Stoß zu verbindenden Stirnseiten ausgeführt sind.

7. Behälter nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenbolzen (14) in Sackkanälen (1 V) angeordnet sind, die in sich kreuzenden Richtungen von der Kante (12) eines Spannbetonfertigteils (9) in Richtung zur entgegengesetzten Kante (13) des benachbarten Spannbetonfertigteils (10) durch die auf Stoß zu verbindenden Stirnseiten ausgeführt sind.

8. Behälter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenbolzen (14) Hammerköpfe (18) aufweisen, und daß die Kanäle (H) einen diesen Köpfen entsprechenden Querschnitt und an ihren Enden ebenfalls den Schraubenköpfen entsprechende Aussparungen (15) aufweisen, die unter einem Winkel zur Kanalachse liegen.

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