DE2607871C3 - Kastenelement für Schalt- oder Transformatorstationsgebäude - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kastenelement als Bauelement für Schalt- oder Transformatorstationsgebäude nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt (DE-GM 66 03 570), Schalt- und Transformatorstationsgebäude aus Fertigbauelementen zu errichten, die die Form von im Grundriß rechteckigen Kastenelementen haben und zu einer Turnistation aufbaubar sind. Die Halterung der einzelnen Kastenelemente erfolgt nach dem Stand der Technik durch in den Ecken der aufgebauten Station von oben bis unten durchlaufende Spannstangen, die in der Dachplatte und der Bodenplatte oder im obersten und untersten Kastenelement verankert sind bzw. unter Zugspannung verschraubt sind. Die Spannstangen laufen hierbei bei den einzelnen Rahmenelementen durch Hülsen, die mit den Spannstangen elektrischen Kontakt haben sollen, um so die einzelnen Kastenelemente elektrisch zu erden.

Diese bekannte Halterung ist nicht zufriedenstellend. Einerseits bereitet die Bereitstellung und Handhabung der langen Spannstangen Schwierigkeiten, andererseits ist die Erdung der einzelnen Kastenelemente nicht kontrollierbar, da der entsprechende elektrische Erdungskontakt im Inneren der Längsbohrung durch die Kastenelementecken hergestellt ist und somit nicht überwacht werden kann.

Es sind auch Kastenelemente für Transformatorstationsgebäude bekannt (DE-OS 20 06 874), in deren

Ecken in den Beton Eck-Profilschienen eingegossen sind, die bei der Montage der Station über ein Verbindungseisen mit den entsprechenden Profil schienen des benachbarten Kantenelements verschraubt werden Die Profilschienen und das Verbindungseisen weisen Löcher für den horizontalen Durchtritt der Schrauben auf. Mit dieser Konstruktion ist zwar eine einwandfreie Erdung der einzelnen Kastenelemente möglich, die Konstruktion ist jedoch baulich unbefriedigend, da bei der Montage des Stationsgebäudes keine Zug-Vorspannung auf die Profiischienen aufgebracht wird und es in Abhängigkeit von der Anordnung der Schraublöcher sogar möglich ist, daß das von einem Kran herabgelassene Kastenelement unter Belassung eines Spalts auf das darunterliegende Kastenelement aufmontiert wird. Diese Konstruktion gestattet somit keine zuverlässige Dichtwirkung zwischen den Kastenelementen, insbesondere wenn starke seitliche Abspannkräfte eine Kippbelastung auf die oberen Kastenelmente ausüben.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hinsichtlich der Erdung einwandfreie Kastenelementverbindung zu schaffen, die bei einfacher Herstellung der Verbindung den mechanischen Anforderungen insbesondere durch Aufbringung einer ausreichenden Zugkraft ohne weiteres genügt. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Diese Ausführung genügt den Erdungsanforderungen, da die Erdungsverbindung zwischen den einzelnen Kastenelementen also sichtbar unmittelbar oder über die Verbindungsbolzen zwischen jeweils zwei benachbarten metallenen Konsolen und weiter durch die mit diesen verbundenen Zugstangen erfolgt. Gleichwohl ist hierbei die erforderliche mechanische Festigkeit ohne weiteres aufzubringen, da die Zugstangen, die mit den Konsolen verschweißte Armierungsstangen sind, unter präziser Maßgenauigkeit sehr kräftig dimensioniert werden können, wofür die Anbringung in der Ecke erforderlich ist, in der die nötige Wandstärke zur Verfügung steht. Die Zugstangen sind hierbei korrisionssicher in Beton eingebettet. Gegenüber der mechanisch ebenfalls ausreichend tragfähigen Konstruktion mit von oben bis unten durchlaufenden Spannstangen wird jedoch die Erdung sicherer gestaltet und die Montagezeit auf etwa die Hälfte reduziert.

Die erfindungsgemäßen Kastenelemente können in beliebiger Anzahl übereinander angeordnet und jeweils innen an den vier Ecken unter Zugbeanspruchung miteinander verschraubt werden. Entgegengesetzt verlaufende Langlöcher gemäß Anspruch 2 bieten eine ausreichende Toleranz für die Montage. Die Konsolen selbst können gemäß Anspruch 4 in den Beton eingegossene Verschraubungs-Winkelstücke sein, die beispielsweise aus verzinktem Stahl bestehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 5 sind die Konsolen soweit in die Wand in den Ecken des Kastenelements versenkt, daß sie nicht oder nur wenig in den Stationsraum vorstehen und somit den Innenraum nicht spürbar verkleinern. Eine eventuelle Demontage der Station ist durch Lösen der Verschraubungen zwischen den Konsolen leicht möglich, wobei die oberen Kastenelemente gelöst werden können, während die unteren Kastenelemente nocht stabil verschraubt sind. Die erforderliche Kranhöhe muß kaum höher als die Stationshöhe sein.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es

Fig. 1 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Kastenelement;

Fig.2 einen Vertikalschnitt in einer Ebene 11-11 in Fig.l;

F i g. 3 in vergrößertem Maßstab einen Vertikal-Teilschnitt in einer Ebene III-1II in Fig.l durch eine Seitenwand aufeinandergetürmter Kastenelemente;

Fig.4 einen Horizontalschnitt in einer Ebene IV-IV in Fig.3, teilweise weggebrochen, mit Draufsicht auf eine Konsole;

Fig. 5 einen Vertikalschnitt in einer Ebene V-V in Fig. 3.

Eine beliebige Artzahl von Kastenelementen 1 ist zur Erstellung eines etwa turmförmigen Stationsgebäudes aufeinanderstellbar. Die einzelnen Kastenelemente 1 sind hierbei ring- oder rohrförmig von rechteckigem Grundriß, die Außenmaße betragen beispielsweise 3 m · 3 m oder 3 m · 4 m bei einer Wandstärke von

10 cm und einer Höhe bis zu 3,10 m. Die einzelnen Kastenelemente I bestehen aus hochwertigem Stahlbeton in mindestens Bn 350, der im Rüttelverfahren hergestellt ist.

Bei der Montage liegt jeweils auf einer oberen Ringfläche 3 eines unteren Kastenelements 1 eine untere Ringfläche 5 eines oberen KaLtenelements 1. Der Verbindung der aufeinanderliegenden Kastenelemente 1 dienen inner in den Ecken des Kastenelements angeordnete jeweils im Bereich der oberen Ringfläche 3 liegende obere Konsolen 7 bzw. im Bereich der unteren Ringfläche 5 liegende untere Konsole 9. |edc der Konsolen 7, 9 besteht aus einem verzinkten Stahlwinkelstück in Form eines an zwei Flächen offenen Quaders und ist in die Wand des Kastenelements 1 im Bereich von dessen Ecken so in den Beton eingegossen, daß die beiden vorderen Eckkanten des durch die Innenwand des die Konsole bildenden Winkelstücks gebildeten Raumquaders in der Ebene der benachbarten Innenwandflächen des Kastenelements liegen. Innerhalb des Volumens der Wände des Kastenelements 1 ist ein gewisser freier Raum für Schraubverbindungen der Konsolen geschaffen.

Für diese Schraubverbindung weist jede Konsole zwei Langlöcher 11 nebeneinander auf. Bei der Montage des Stationsgebäudes werden die Langlöcher

11 der oberen Konsolen 7 mit den I.anglöchern 11 der unteren Konsolen 9 durch Schraubbolzen verbunden und die Konsolen miteinander fest verschraubt.

jeweils vom gleichen Schraubbolzen durchsetzte Langlöcher 11 einerseits der oberen Konsolen 7 und andererseits der unteren Konsolen 9 haben ihre Längserstreckungen in aufeinander senkrechten Richtungen. Die Anordnung der Langlöcher 11 ist hierbei an sich nebensächlich, sie können parallel zu den Seitenwänden oder parallel und senkrecht zur Winkelhalbierenden verlaufen und es können jeweils die Langlöcher der oberen Konsolen 7 in der einen Richtung und die Langlöcher der unteren Konsolen 9 in der anderen Richtung oder die Langlöcher zweier sich gegenüberliegender Konsolen in der einen und diejenigen der beiden anderen sich gegenüberliegenden Konsolen in der anderen Richtung verlaufen (Fig.l). Auch ist es möglich, daß jeweils die benachbarten Langlöcher 11 auf der gleichen Konsole unterschiedliche Richtungen haben (F i g. 4), wobei die Konstellation bei allen oberen Konsolen 7 gleich und bei allen untere.! Konsolen 9 gleich ist, jedoch zwischen oberen und unteren Konsolen eine vertauschte Anordnung herrscht. Da auch die die Konsolen bildenden Winkelstücke oben und unten In zueinander umgekehrter Lage eingebaut sind, braucht bei dieser Ausbildung nur eine Sorte von Winkelstücken für die Herstellung der Kastenelemente auf Lager zu liegen.

Die obere Konsole 7 und die untere Konsole 9 einer gemeinsamen Ecke des Kastenelements 1 sind jeweils durch bis zu vier zur Stahlbewehrung des Stahlbetons gehörenden Zugstangen 13 miteinander verbunden, die jeweils an den Konsolen im im Beton eingebetteten Teil angeschweißt sind. Für die höher im Gebäude liegenden Kastenelemente genügen weniger Zugstangen. Beim Festziehen der die Konsole miteinander verbindenden Schrauben werden die Zugstangen J3 erheblich auf Zug beansprucht, wodurch das aus den Kastenelementen zusammengesetzte Stationsgebäude einen stabilen Standerhält.

Zur weiteren Erhöhung der Stabilität insbesondere gegen am Stationsgebäude angreifenden Horizontalschub, wie er außer durch Windkraft auch insbesondere durch die Abspannbe'astung gegeben ist, die im Fall einer Freileitungsstation durch das Gewicht der Freileitungen bewirkt wird, weisen die Kastenelemente zusätzlich jeweils an ihrer oberen Ringfläche 3 vier abstehende etwa plattenförmige Noppen 15 auf, die bei montiertem Stationsgebäude in von der unteren Ringfläche 5 in die Wände des Kastenelements verlaufende Aussparungen 17 eingreifen. Die Noppen 15 weisen schräge Seitenflächen 19 und die Aussparungen 17 entsprechend schräge Seitenflächen 21 auf, so daß die Montage selbstjustierend erfolgt und keine Schwierigkeiten bereitet. Ist keine spätere Demontage des Stationsgebäudes zu erwarten, so kann die Fuge zwischen den Noppen 15 und den Aussparungen 17 mit Zementmörtel ausgefüllt werden. Die Noppen 15 und Aussparungen 17 sitzen gleichmäßig verteilt jeweils in der Mitte einer der vier Seitenwände, so daß sich auch bei seitlichem, beispielsweise drehendem Horizontalkraftangriff keine Hebelwirkung mit Kraftverstärkung ergibt.

Die unteren Konsolen 9, die Zugstangen 13 und die oberen Konsolen 7 eines ersten Kastenelements 1 und weiterhin die Konsolen und Zugstangen der weiteren sich anschließenden Kastenelemente 1 sind jeweils von unten bis oben über die Verschraubungsstellen und die Schweißstellen elektrisch leitend miteinander verbunden. Sie werden jeweils an den untersten Verbindungsstellen geerdet und bilden so zusammen einen Faradayschen Käfig für die gesamte Schalt- oder Transformatorstation. Auch der in gewissem Umfang leitende Beton der einzelnen Kastenelemente ist über die jeweiligen Konsolen und Armierungen geerdet. Die Erdverbindungen sind vom Stationsinneren sichtbar und von Kastenelement zu Kastenelement überprüfbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kastenelement als Bauelement für Schalt- oder Transformatorstationsgebäude, bestehend aus einem im Grundriß viereckigen Rahmen aus Stahlbeton mit offenen Unter- und Oberseiten und mit an den vier Ecken befindlichen Verbindungselementen für Schraubverbindungen mit darüber bzw. darunter anzuordnenden benachbarten Kastenelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente an den vier inneren Ecken eingebaute, jeweils oben und unten in das Kasteninnere gerichtete metallische Konsolen (7, 9) sind, von denen an jeder inneren Ecke jeweils zwei miteinander durch mit den Konsolen verschweißte, als Zugstangen (13) dienende Bewehrungsstangen aus Stahl verbunden sind und die mit Löchern (11) für den Durchtritt von Verbindungsbolzen in der Zugrichtung versehen sind.

2. Kasteneiement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (11) Langlöcher sind, deren Längsrichtung bei miteinander vom selben Verbindungsbolzen zu durchsetzenden Langlöchern um 90° voneinander abweicht.

3. Kastenelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Konsolen (7, 9) einer selben Ecke bis zu vier Zugstangen (13) verlaufen.

4. Kastenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (7,9) in den Beton eingegossene Winkelstücke sind.

5. Kastenelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (7, 9) mit ihrem freien Raum für die Schraubenbestätigung zumindest teilweise in die Wand des Kastenelements (1) versenkt sind.