用于建設(shè)建筑物的壁模塊以及相關(guān)的建筑物的制作方法
【專利摘要】一種構(gòu)建為混凝土預(yù)制部件的壁模塊（2），用于建設(shè)建筑物，可以用簡單的方式與其他的這種壁模塊（2）組成建筑物，不應(yīng)當(dāng)僅僅針對一般的工作負(fù)載來設(shè)計，而且此外還應(yīng)當(dāng)針對不太可能的極端負(fù)載來設(shè)計。為此目的，該壁模塊（2）帶有：壁本體（8），該壁本體具有規(guī)則的基本面以及多個邊緣；在其整體上形成規(guī)則的加強格柵的多個優(yōu)選分別與邊緣平行走向的加強桿（10），所述加強桿被澆注到壁本體（8）中，其中加強桿（10）分別基本上從邊緣到邊緣地穿過壁本體（8），并且在其端部上設(shè)置有連接元件（6），所述連接元件構(gòu)建用于與直接相鄰的壁元件（2）的互補的連接元件（6）建立連接，并且其中相應(yīng)的連接元件（6）帶有游隙地與關(guān)聯(lián)的加強桿（10）連接，使得其在相對于加強桿（10）的縱向方向垂直的平面中在所有側(cè)都能夠相對于所設(shè)置的中心位置推移至少2毫米。
【專利說明】用于建設(shè)建筑物的壁模塊以及相關(guān)的建筑物
[0001]本發(fā)明涉及一種構(gòu)建為混凝土預(yù)制部件的壁模塊，用于建設(shè)建筑物。此外，本發(fā)明涉及一種通過使用這種壁模塊制造的建筑物，尤其是核電站的工作樓或者設(shè)備樓。
[0002]核設(shè)施的安全性方面重要的樓宇(例如容納備用電源機組的這種樓宇)目前幾乎僅僅作為就地?zé)炷两Y(jié)構(gòu)(Ortsbetonkonstruktion)來實施。在常用的住宅樓中經(jīng)過檢驗的預(yù)制方式目前實際上不能使用。
[0003]針對核設(shè)施的高安全性要求以及對于負(fù)載條件EVI (內(nèi)部作用)和EVA (外部作用)的考慮，通常得出非常高的加強密度。出于該原因，核電站或者其他核能設(shè)施的大部分樓宇結(jié)構(gòu)都以龐大的結(jié)構(gòu)類型來實施。在該結(jié)構(gòu)類型的情況下，由于高的加強量，最小的壁厚目前為大約0.85米。
[0004]樓宇/構(gòu)造物于是必須承受住以下類型Hl - H4的事件的所有負(fù)載和負(fù)載結(jié)合:
[0005]正常運行(Hl):
[0006]一持久負(fù)載
[0007]一可變負(fù)載，包括通過運輸和安裝引起的負(fù)載
[0008]—組合負(fù)載
[0009]通過外部引起的人員事件產(chǎn)生的影響(H2 )
[0010]—爆炸
[0011]一飛行器的墜落
[0012]一外部區(qū)域中的火災(zāi)
[0013]通過內(nèi)部未曾預(yù)見的事件產(chǎn)生的影響(H3)
[0014]一內(nèi)部發(fā)生的火災(zāi)
[0015]一內(nèi)部設(shè)計的崩塌
[0016]—下落負(fù)載
[0017]—內(nèi)部溢流
[0018]一內(nèi)部爆炸
[0019]不太可能的事件(H4)
[0020]—地震
[0021]一極端的風(fēng)災(zāi)
[0022]一極端的雪災(zāi)和冰災(zāi)
[0023]—龍卷風(fēng)負(fù)載,龍卷風(fēng)襲擊的影響
[0024]一極端的外部溫度
[0025]一極端的洪水
[0026]一極端的降水
[0027]—對象保護(Objektschutz)
[0028]一爆炸沖擊波
[0029]—爆炸氣云
[0030]使用預(yù)制部件一一雖然由于由此產(chǎn)生的對于整個規(guī)劃、構(gòu)造和建造過程的標(biāo)準(zhǔn)化和優(yōu)化而被視為完全是所希望的一一在這種情況中迄今遇到顯著的困難并且因此停滯不前。這尤其是因為迄今在預(yù)制裝配式建筑中常用的連接技術(shù)，這些技術(shù)不能滿足核能領(lǐng)域中提出的要求，或者不能夠克服通常遇見的所允許的部件公差。對于每個核電站基本上重新規(guī)劃具有相同功能的相同的樓宇，這一事實引起了如下思考:如何可以降低規(guī)劃成本和實施成本。
[0031]一種降低可能通過如下系統(tǒng)實現(xiàn):這些系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)借助預(yù)制的模塊來靈活地規(guī)劃所希望的空間以及其襯里。
[0032]對于核電站領(lǐng)域中的構(gòu)造物所提出的要求對應(yīng)于在建筑技術(shù)和安全技術(shù)中的最高要求。因此,規(guī)劃和實施非常復(fù)雜并且成本高昂。
[0033]預(yù)制件建造方式的實施目前遇到了關(guān)于如下方面的困難:在安裝時，在各組件之間的力配合的連接，以及克服由此產(chǎn)生的公差，以及尺寸不精確和取向不精確。
[0034]因此，本發(fā)明所基于的任務(wù)是，提出一種開頭所述類型的壁模塊，其能夠以簡單的方式與其他的這種壁模塊組合和連接成為建筑物，特別是樓宇或者樓宇建筑群，該建筑物不僅針對常見的運行負(fù)載而設(shè)計，而且此外也承受不太可能的極端負(fù)載(單獨地或者甚至組合地出現(xiàn))，譬如洪水、地震、持續(xù)降雨、冰負(fù)載、風(fēng)負(fù)載、旋風(fēng)、極端環(huán)境溫度、碰撞沖擊、飛機墜落等等。
[0035]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過獨立權(quán)利要求1的特征來解決。
[0036]相應(yīng)地，設(shè)計了一種構(gòu)建為混凝土預(yù)制部件的壁模塊用于建設(shè)建筑物，該壁模塊帶有:壁本體，該壁本體具有規(guī)則的、尤其是矩形的基本面以及多個邊緣、尤其是四個邊緣；在其整體上形成規(guī)則的加強格柵的、優(yōu)選分別與所述邊緣平行走向的多個加強桿，所述加強桿被澆注到壁本體中，其中加強桿分別基本上從邊緣到邊緣地穿過壁本體，并且在其端部上設(shè)置有連接元件，所述連接元件構(gòu)建用于與直接相鄰的壁元件的互補的連接元件建立連接，并且其中相應(yīng)的連接元件(至少在松開的、未與互補連接元件連接的狀態(tài)中)帶有游隙地或者可運動地與關(guān)聯(lián)的加強桿連接，使得其在相對于加強桿的縱向方向垂直的平面中在所有側(cè)都能夠相對于所設(shè)置的中心位置推移至少2毫米。在拉緊的、固定連接的狀態(tài)中，該可運動性被完全禁止。
[0037]特別有利地并且對于在核電站建筑物中通常的要求而言足夠的是，保證至少5毫米、優(yōu)選直到大約10毫米的可推移性。
[0038]在此，術(shù)語壁模塊廣義地解釋，并且除了樓宇的內(nèi)部壁區(qū)段和外部壁區(qū)段(側(cè)壁)之外尤其是還包括底部板和頂部板。
[0039]平面的、平整的壁模塊、尤其是具有矩形的基本面的壁模塊雖然是優(yōu)選的，然而壁模塊也可以是彎曲的，使得例如建設(shè)彎曲的壁區(qū)段或者圓柱形的樓宇(反應(yīng)堆樓宇等等)是可能的。
[0040]如令人吃驚地表明的那樣，通過這種方式，不僅在單個的模塊之間構(gòu)建了靈活的連接，該連接使得能夠?qū)崿F(xiàn)克服了不可避免的部件公差和在現(xiàn)場安裝時的取向公差，而且在合適的設(shè)計情況下雖然有(或者正是由于有)單個連接部的比較高的靈活性，仍然可以實現(xiàn)壁模塊的可承受高負(fù)載的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其承受住高的剪切力和彎曲力矩，并且保證了可靠地將負(fù)載通過模塊邊界轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的錨點中。
[0041]合乎目的的是，連接元件(至少最初地)設(shè)計用于相互力配合的連接，尤其是通過旋擰或者通過拉緊來進行。必要時，附加地也可以設(shè)置形狀配合，尤其是用于固定之前建立的螺旋連接。
[0042]在優(yōu)選的擴展方案中，至少兩個平行走向的加強桿分別結(jié)合為一個單元，并且端側(cè)與相同的連接單元連接。
[0043]如上面已經(jīng)表明的那樣，相應(yīng)的壁模塊可以是側(cè)壁或者頂部壁或者底部板的組成部分，于是豎直取向或者水平取向。相應(yīng)地，在裝配或者安裝狀態(tài)中，豎直的以及水平的加強桿都設(shè)置有連接在其上的豎直或者水平的連接元件，以便將側(cè)壁模塊之間和頂部壁模塊之間以及相互之間進行連接。
[0044]在有利的實施形式中，設(shè)置有壁模塊，其中在安裝狀態(tài)中水平走向的加強桿端側(cè)地與具有至少一個保持板的支承元件固定連接，特別是焊接，其中相應(yīng)的保持板被帶有基板和兩個腳板(Schenkelplatten)的U形鞍元件包圍，并且其中腳板在自身方面與相關(guān)的水平連接元件固定連接，尤其是焊接。鞍元件優(yōu)選一件式地實施。
[0045]在此，在安裝狀態(tài)中合乎目的的是，鞍元件以其基本面靠置在保持板的端面上，并且尤其是關(guān)于腳板之間的距離方面設(shè)計為使得實現(xiàn)上面提及的靈活配合。也就是說，所要求的連接部的靈活性在該變形方案中優(yōu)選通過鞍元件相對于保持板的可推移性來實現(xiàn)。
[0046]在一個優(yōu)選的變形方案中，相應(yīng)的支承元件由一個唯一的直角平行六面體形的保持板構(gòu)成，該保持板與總共兩個加強桿固定連接，尤其是焊接。
[0047]在一個可替選的變形方案中，相應(yīng)的支承元件包括兩個直角平行六面體形的保持板，它們通過兩個直角平行六面體形的橫板(Querplatten)相互連接,其中支承元件與四個關(guān)聯(lián)的加強桿固定連接，尤其是焊接，并且其中兩個保持板的每個都被與水平連接元件連接的鞍元件包圍。在壁模塊中的連接單元在該變形方案中于是總共包括四個平行走向的加強桿，它們在端側(cè)分別設(shè)置有具有兩個連接元件的連接單元。
[0048]在該變形方案中框架式的支承元件在優(yōu)選的擴展方案中也可以一件式地實施。
[0049]在特別優(yōu)選的擴展方案中，相應(yīng)的水平的連接元件在陰性的實施形式中包括設(shè)置有內(nèi)螺紋的插口，并且在互補的陽性的實施形式中包括設(shè)置有外螺紋的螺栓，其帶有相關(guān)的鎖緊螺母，其中陽性的連接元件和陰性的連接元件在相互連接的狀態(tài)中優(yōu)選按照螺絲扣的方式協(xié)作。
[0050]在此合乎目的的是，相應(yīng)的插口在朝向支承元件的端部上旋擰到螺栓上，該螺栓設(shè)置用于固定在鞍元件上。
[0051]此外一種構(gòu)造是有利的，其中相應(yīng)的鞍元件的腳板與水平走向的加強桿平行取向，并且具有與其平行走向的容納開口，其通過開口邊緣形成邊界，其中相關(guān)的連接元件的相應(yīng)的螺栓沿著容納開口被擠壓到腳板之間，并且在開口邊緣的區(qū)域中與腳板固定連接，尤其是焊接。
[0052]迄今描述的變形方案尤其是適于水平的加強桿和水平的連接。特別適于豎直連接的變形方案在下面描述。
[0053]在有利的實施形式中設(shè)置了如下壁模塊:其中在安裝狀態(tài)中豎直走向的加強桿在端側(cè)與支承元件固定連接，尤其是焊接，該支承元件具有凹處用于穿過設(shè)置有外螺紋的螺栓，該螺栓與兩個擰上的錨定螺母(Ankermuttern)以及必要時存在的、被螺栓穿過的錨板(Ankerplatten) 一同作為豎直連接元件起作用。[0054]上面詳細(xì)說明的豎直連接的靈活性在此合乎目的地通過如下方式實現(xiàn):螺栓具有比包圍其的支座略微更小的直徑，該支座尤其是通過在支承元件中的相關(guān)的凹處或者通過在錨板中的相應(yīng)的凹處來實現(xiàn)。
[0055]在此合乎目的的是，相應(yīng)的支承元件包括按照矩形框的方式相互連接的四個直角平行六面體形的框架板，其中相互對置的兩個框架板設(shè)計為保持板，并且分別與加強桿固定連接，尤其是焊接。在壁模塊中的豎直的連接單元于是優(yōu)選具有兩個加強桿。
[0056]對于迄今所描述的所有變形方案，壁模塊的一種實施形式是有利的，其中壁本體按照三明治結(jié)構(gòu)類型的方式具有外殼、內(nèi)殼和位于其間的芯填充物，其中外殼和內(nèi)殼通過加強元件抗推動地相互連接，其中加強元件除了連接單元的加強桿之外還包括其他元件。
[0057]由通過靈活的連接元件相互連接的多個所述類型的壁模塊組成的建筑物出色地滿足開頭提及的要求。
[0058]合乎目的的是，在建設(shè)樓宇時，在壁模塊之間存在的縫隙以及可能在連接元件的區(qū)域中存在的、在相應(yīng)的壁本體中的凹陷用混凝土澆注。
[0059]迄今介紹的和闡述的帶有在元件壁構(gòu)造中預(yù)制的模塊/壁型材的系統(tǒng)具有非常高的靈活性，并且同時帶來了整個構(gòu)造物、規(guī)劃和建造過程的標(biāo)準(zhǔn)化和優(yōu)化。
[0060]該系統(tǒng)可以應(yīng)用到所有如下樓宇:這些樓宇由于其在設(shè)施中的功能而必須承受所提及的外部和內(nèi)部事件。這意味著，該系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用在核能設(shè)施中，而且其也可以使用在化學(xué)領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域和其他領(lǐng)域。
[0061]元件連接設(shè)計為，使得確定的加強值轉(zhuǎn)化為完全碰撞(100%力傳遞)的形式。每個加強桿在這種設(shè)計中都連接到后繼部件的加強物上，而與是否達(dá)到可能的耐應(yīng)力性(Beanspruchbarke it)無關(guān)。
[0062]雖然已經(jīng)描述了用于壁元件(其在目前的描述中也被稱為壁模塊)的不同類型的連接器，其以出色的方式滿足了所提出的要求，仍然存在對于其他類型的要求以及改變所存在類型的要求，以便針對不同的要求情況提供靈活的具體解決方案。在此，尤其是追求在構(gòu)造中并且從材料要求來看容易保持的、成本低廉的連接器或者連接器系統(tǒng)，其可以容易地并且可靠地連接到壁元件的加強物上以及相互之間連接。
[0063]為此，可以設(shè)計一種連接器系統(tǒng)用于具有多個壁模塊的預(yù)制件構(gòu)造物，其中連接器系統(tǒng)包括如下組中的一個或者多個部件:
[0064].U形支承體或者盒子，其布置在兩個壁模塊之間的縫隙中，并且加強桿(10)與其擰緊，
[0065].U形支承體或者盒子，其布置在兩個壁模塊之間的縫隙中，并且加強桿借助旋擰上的金屬爪形狀配合地銜接到其中，
[0066]?借助螺旋栓相互連接的兩個封閉板或者盒子的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中每個封閉板或者每個盒子都與加強桿之一擰緊，
[0067]?雙頭錨栓。
[0068]在一個有利的變形方案中，根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制部件系統(tǒng)具有僅僅0.40m的壁厚以及任選的厚度為大約0.1Om的附加殼。由此，可靠地承受上面描述的所有負(fù)載和負(fù)載組合。
[0069]借助本發(fā)明實現(xiàn)的優(yōu)點尤其在于，通過提供帶有預(yù)制的、標(biāo)準(zhǔn)化的壁模塊或者壁型材(其設(shè)置有高質(zhì)量的并且靈活的連接部或者連接裝置)的“積木系統(tǒng)”，長久以來由傳統(tǒng)的預(yù)制件建造中已知的關(guān)于規(guī)劃時間和實施時間以及成本和效率方面的優(yōu)點可以轉(zhuǎn)移到用于核能設(shè)施的樓宇的建造上。但是本發(fā)明當(dāng)然并不局限于這種使用目的，而是例如也可以用于非核能的工業(yè)設(shè)施、軍事設(shè)施或者也用于一般的樓宇，譬如在受到強烈地震威脅的區(qū)域中。
[0070]下面借助附圖進一步闡述本發(fā)明的不同實施例。其中分別在極為簡化的和示意性的附圖中:
[0071]圖1示出了在安裝時刻(更確切地說:在即將把壁模塊推到一起并且連接之前)由多個壁模塊在預(yù)制件建造方式中組裝的樓宇區(qū)段的部分剖切的透視圖；
[0072]圖2示出了根據(jù)圖1的樓宇區(qū)段的俯視圖(正面視圖)；
[0073]圖3示出了圖2中的中央?yún)^(qū)域的細(xì)節(jié)，其帶有放大地選出的、在壁模塊之間的連接元件；
[0074]圖4在透視圖中示出了圖3中的細(xì)節(jié)；
[0075]圖5示出了與圖4類似的視圖，其中一方面示出了可替選的、水平的連接單元的類型，并且另一方面在圖中省去了壁模塊的混凝土殼；
[0076]圖6示出了水平的連接單元的第一類型；
[0077]圖7示出了水平的連接單元的第二類型；
[0078]圖8示出了豎直的連接單元；
[0079]圖9示出了根據(jù)圖6的連接單元的不同構(gòu)件的簡化的構(gòu)造圖；
[0080]圖10示出了根據(jù)圖7的連接單元的不同構(gòu)件的簡化的構(gòu)造圖；
[0081]圖11示出了根據(jù)圖8的連接單元的不同構(gòu)件的簡化的構(gòu)造圖；
[0082]圖12示出了樓宇的由多個壁模塊在預(yù)制件建造方式中組裝的壁區(qū)段；
[0083]圖13和圖14示出了根據(jù)第一實施形式的壁模塊的連接器系統(tǒng)(U形支承體)；
[0084]圖15至圖18示出了根據(jù)第二實施形式的壁模塊的連接器系統(tǒng)(盒子，Box)；
[0085]圖19至圖25示出了根據(jù)第三實施形式的壁模塊的連接器系統(tǒng)(終結(jié)器)；
[0086]圖26和圖27示出了根據(jù)第四實施形式的壁模塊的連接器系統(tǒng)(爪I)；
[0087]圖28和圖29示出了根據(jù)第五實施形式的壁模塊的連接器系統(tǒng)(爪II)，以及；
[0088]圖30示出了根據(jù)第六實施形式的壁模塊的連接器系統(tǒng)(雙頭錨栓)。
[0089]相同的或者作用相同的部件在所有附圖中設(shè)置有相同的附圖標(biāo)記。
[0090]根據(jù)本發(fā)明的壁模塊2作為帶有部分在混凝土中澆注的連接單元4的混凝土預(yù)制部件來實施，其中連接元件6為了與相應(yīng)的相鄰模塊的互補的連接元件6連接而向外從相應(yīng)的壁本體8突出或者伸出。
[0091]在圖6中以透視方式示出了水平的連接單元4的第一類型。連接單元4包括兩個平行走向的、相同長度的加強桿10，它們在其相應(yīng)的端部與直角平行六面體形的保持板12的端面焊接。相應(yīng)的保持板12被U形的鞍元件14包圍，該鞍元件具有基板16和兩個腳板
18。相應(yīng)的鞍元件14優(yōu)選一件式地實施(然而這里示出由多個單部件組成的變形方案)，并且取向為使得腳板18在一定程度上形成加強桿10向外的延長，該延長又向外延伸到與加強桿10平行取向的連接元件6的構(gòu)型中。相應(yīng)的連接元件6包括設(shè)置有外螺紋的螺栓20，該螺栓在其內(nèi)端部上配合在兩個關(guān)聯(lián)的腳板18的容納開口 22之間，并且在開口邊緣24上與腳板18焊接。相應(yīng)的螺栓20的外端部在陰性的實施形式中設(shè)置有具有內(nèi)螺紋的插口 26，或者在陽性的實施形式中設(shè)置有鎖緊螺母28，使得在相鄰的壁模塊2的互補的連接元件6之間可以建立按照螺絲扣連接方式的相應(yīng)的力配合連接。
[0092]通過部件的相應(yīng)設(shè)計，尤其是相應(yīng)的鞍元件14的基板16的長度和寬度相比于由鞍元件14包圍的保持板12的保持板12的長度和寬度的設(shè)計，保證了鞍元件14的一定的橫向可推移性，并且也保證了相關(guān)的連接元件6相對于固定地澆注在壁模塊2的壁本體8中的加強桿10的一定的橫向可推移性，尤其是在垂直于加強桿10的縱向方向的任意方向上推移至少2毫米，優(yōu)選至少5毫米?；旧现苯瞧叫辛骟w形的壁本體8在相應(yīng)的鞍元件14的區(qū)域中設(shè)置有相應(yīng)的凹陷，使得實際上給出了可推移性。通過這種方式，可以在需要時補償在制造時或者在將連接裝置拉緊時不可避免的部件公差。
[0093]在圖7中示出的水平的連接單元4的第二類型在工作原理方面完全類似地構(gòu)建，然而具有兩倍數(shù)量的連接元件6和加強桿10。因此，在每側(cè)上設(shè)置有兩個相互平行布置的、分別被帶有關(guān)聯(lián)的連接元件6的鞍元件14包圍的保持板12，其中保持板12通過橫板30相互連接。由保持板12和橫板30形成的框架可以一件式地實施。加強桿10與保持板12的端面焊接，可替選地與橫板30焊接。通過這種方式，在連接單元4的每個側(cè)上在一定程度上可以實現(xiàn)雙螺絲扣連接，其具有上面描述的靈活性。
[0094]圖8示出了豎直的連接單元4，其具有基本上類似的工作原理，然而具有連接元件6的在細(xì)節(jié)上不同的構(gòu)造。兩個加強桿10在此在端側(cè)與由四個框架板32形成的矩形框焊接。在矩形框架的朝向加強桿10的內(nèi)側(cè)上，設(shè)置有中央凹部34的錨板36焊接到框架板32上。凹部34的直徑尺寸設(shè)置為使得也稱為錨栓的螺栓38能夠以一定的游隙、也即在形成環(huán)形間隙的情況下穿插而過。錨定螺母40用于加強和固定借助相鄰的壁模塊2的對應(yīng)件而建立的連接，該連接在那里同樣通過相應(yīng)的、被螺栓38穿過的錨板36來固定。按照陽性和陰性連接類型的區(qū)分在此不一定是必需的，然而在可替選的構(gòu)型中當(dāng)然也可以設(shè)置?？商孢x地，在此也還可以使用夾緊插口等等，以便將相鄰壁模塊2的螺栓38的彼此對置的端部相互連接。
[0095]仍然重要的是，如水平的連接裝置一樣，豎直的連接裝置允許垂直于加強桿10的縱向方向的一定程度的靈活性，該靈活性為至少2毫米、優(yōu)選至少5毫米的活動余地。
[0096]在所有情況中，推負(fù)載、拉負(fù)載和剪切負(fù)載可靠地通過總體上按照規(guī)則的矩形格柵方式澆注在壁本體8的混凝土中的加強桿10來消除和傳遞。
[0097]在可替選的實施形式中，在附圖中由相互焊接的單個部件組成的(焊接線42)所有部件和構(gòu)件也可以一件式地實施，譬如澆注或者通過冷成形或者熱成形來制造。
[0098]在下面描述的連接器的類型可以出現(xiàn)在圖1至圖11中所示的以及所描述的連接器的位置(在那里稱為“連接元件”)，并且部分或者完全地將其替代，或者以多種方式與其結(jié)合或者相互作用。
[0099]在圖12至圖30中借助附圖進一步說明了用于鋼筋混凝土預(yù)制裝配式建造方式的根據(jù)本發(fā)明的壁模塊連接器系統(tǒng)的多個實施例。
[0100]對于所有下面的例子適用的是，樓宇實施為由壁元件、頂元件、角元件等等形式的鋼筋混凝土構(gòu)成的預(yù)制件元件或者預(yù)制的模塊構(gòu)成的大型構(gòu)造物，在下文中簡略地通過術(shù)語“壁模塊”來概括，其中術(shù)語“壁元件”被同義地使用。在預(yù)制的元件之間的連接借助特別的連接器(英語=Connector)或者連接器系統(tǒng)基于旋擰連接來實現(xiàn)。預(yù)制的壁模塊相互之間幾乎能夠任意組合。
[0101]在地震影響下或者在類似的自然事件情況下以及在特殊的負(fù)載例如爆炸或者碰撞負(fù)載情況下，旋擰連接滿足在周期性更換需求方面的要求。
[0102]由三個相同類型的、矩形的壁模塊2組成的壁區(qū)段示例性地在圖12中以透視方式示出。
[0103]1.U形支承體類型的螺旋連接
[0104]在尤其是作為鋼筋混凝土元件實施的預(yù)制件元件之間布置有連貫的、即優(yōu)選在一個或者多個元件的整個邊緣長度上延伸的U形支承體，其對應(yīng)于加強格柵的加強距離而設(shè)置有凹口 /長形孔。為了補償公差，它們設(shè)置有相對于加強桿的穿插而過的螺旋連接部的裕量(Uebermass)0
[0105]U形支承體的厚度應(yīng)當(dāng)為至少20mm,推薦25mm。至混凝土元件的連接借助螺母來進行，這些螺母旋擰到突出的、端側(cè)設(shè)置有相應(yīng)的螺紋的加強桿或者棒上。
[0106]因為在U形支承體中的長形孔為了補償公差而必須具有相對于螺旋連接部明顯的裕量，因此帶有被加工的卷邊的螺桿/螺母或者墊片是合乎目的的，以便確保足夠的支承面。
[0107]U形支承體被推移到連接器下并且擰緊。
[0108]該連接類型示例性地在圖13和圖14中示出。
[0109]在此，圖13示出了豎直取向的壁模塊2的截面，這里帶有關(guān)聯(lián)的附加殼1003。在壁模塊2的上邊緣和下邊緣上可以看到U形支承體1004，通過其來實現(xiàn)至這里未示出的鄰接的壁模塊的連接。U形支承體1004分別以其腳1006靠置在關(guān)聯(lián)的壁模塊的邊緣面上，并且在相鄰的壁模塊之間形成一定程度上的距離保持器。為了在U形支承體1004和壁模塊2之間的可靠連接，加強桿10的從壁元件伸出的、在那里設(shè)置有外螺紋的端部(螺旋連接部)引導(dǎo)穿過U形支承體的腳中的關(guān)聯(lián)的長形孔，并且相應(yīng)地通過從外部擰上的鎖緊螺母1010來固定。
[0110]U形支承體1004的腳1006中的鉆孔/長形孔(其中加強桿10的端部引導(dǎo)穿過這些鉆孔/長形孔)在直徑方面較大地設(shè)計，使得加強桿10在松動的鎖緊螺母1010的情況下具有相應(yīng)的游隙，優(yōu)選在每個方向上為至少5mm。
[0111]加強桿10有利地從邊緣至邊緣或者從連接部位至連接部位地分別穿過整個壁模塊2。也就是說，相應(yīng)的加強桿10在其兩個端部的每個上都具有上面描述類型的連接器，該連接器與鄰接的壁模塊的關(guān)聯(lián)的連接器相互作用。在加強桿10的相反的端部上的兩個連接器優(yōu)選類型相同，并且具有類似的尺寸。相應(yīng)的內(nèi)容也適用于下面描述的其他連接類型。
[0112]圖14在俯視圖中示出了這樣建立的在兩個壁模塊之間的連接。在該簡化的視圖中，從壁模塊本身只能看到水平的加強桿10。
[0113]在相應(yīng)地實施的加強格柵情況下，可以通過這種方式在鄰接的壁模塊之間建立豎直的以及水平的連接。
[0114]2.盒子類型的螺旋連接
[0115]在下面描述的盒子(Kasten)類型的螺旋連接也適用于水平的連接以及豎直的連接。
[0116]該連接類型借助圖15至圖18來說明。[0117]在此，圖15在左半圖中示出了矩形壁模塊2的加強格柵1012的透視圖，其帶有分別在端側(cè)連接到加強桿10上的盒子1014。在右半圖中示出了帶有施加的混凝土澆注塊的交付狀態(tài)中的壁模塊2。在將壁模塊2與相鄰的壁模塊2的關(guān)聯(lián)的盒子1014接合時，盒子1014的每個都借助螺旋連接而相連。
[0118]圖16示出了在兩個壁模塊2的連接部位通過這樣相互連接的盒子一盒子組合的縱截面。
[0119]圖17和圖18不出了兩個在圖16中相應(yīng)地用羅馬數(shù)字標(biāo)記的橫截面。
[0120]在朝向壁模塊2的側(cè)上，相應(yīng)的盒子1014連接并且固定到加強桿10的端部上。這通過所謂的LENTON螺旋套節(jié)連接裝置(Schraubmuffenverbindung) 1016或者以類似方式來進行。加強桿10的錐狀變細(xì)的、設(shè)置有外螺紋的端部為此旋擰到互補成型的螺紋套管1018或者螺旋套節(jié)中，其形成盒子1014的整體的組成部分。
[0121]兩個類似地構(gòu)造的盒子1014彼此間的連接通過內(nèi)部的連接螺栓1020來進行，該連接螺栓在兩個端部都分別設(shè)置有外螺紋，并且穿過關(guān)聯(lián)的螺栓通道1022。擰上的鎖緊螺母1024分別通過位于中間的錨定板1026來對關(guān)聯(lián)盒子1014的限定螺栓通道1022的環(huán)形套管1028進行加載，并且于是將裝置固定。相應(yīng)的環(huán)形套管1028的環(huán)形端面1030在此形成了作為止擋起作用的、用于按照開槽的墊片方式構(gòu)建的錨定板1026的支持面。兩個盒子1014的環(huán)形套管1028并且由此兩個盒子1014總體上由此在張緊的狀態(tài)中固定地相對于彼此按壓。
[0122]因為一方面螺栓通道1022的內(nèi)直徑大于連接螺栓1020的外直徑，另一方面相應(yīng)的錨定板1026在通過盒子1014的壁形成的包圍內(nèi)具有充分的運動自由空間，并且最后在相應(yīng)的鎖緊螺母1024和與其對置的螺紋套管/螺旋套節(jié)1018之間存在足夠大的軸向間隙，所以實現(xiàn)了可以非常良好地可適配的連接。在此，在尚未上緊的鎖緊螺母1024情況下在所有三個空間方向上給出的運動自由空間優(yōu)選為至少5mm。
[0123]3.終結(jié)器類型的螺旋連接
[0124]同樣適用于水平的連接裝置以及豎直的連接裝置的另一連接類型在圖9至圖25中示出。
[0125]在此，在圖21中以透視方式并且在圖22中以俯視圖示出單個的連接器。圖23至圖25示出了通過連接器的各構(gòu)件的不同截面。
[0126]在這種連接類型中，壁模塊2的相應(yīng)的加強桿10在端側(cè)錨定在也稱為終結(jié)器的封閉板1034中。這尤其是可以通過旋擰來進行，譬如通過使用LENTON螺旋套節(jié)連接裝置等等，其中螺紋套管1036或者螺旋套節(jié)形狀配合地插入穿過封閉板1034的相應(yīng)鉆孔中并且固定(參見圖24)。
[0127]兩個封閉板1034的連接又通過螺旋栓1038來進行，螺旋栓1038穿過關(guān)聯(lián)的鉆孔并且通過螺母1040來固定，其中鉆孔穿過封閉板1034。在螺母1040和封閉板1034之間的相應(yīng)地被鉆穿的鋼板1042在一定程度上用作墊片。
[0128]在該實施例中，設(shè)置有兩個對稱地并且與加強桿10的中軸線平行布置的螺旋栓1038。
[0129]這里也仍然重要的是連接裝置的良好的可適配性，用于與不可避免的制造公差或者尺寸不精確性以及安裝時取向不精確性相匹配。出于該原因，在封閉板1034中被螺旋栓1038穿過的鉆孔的內(nèi)直徑大于相應(yīng)的螺旋栓1038的外直徑，使得在松開的或者松動的螺母1040的情況下實現(xiàn)了在所有方向上優(yōu)選超過5mm的所希望的運動自由(也即:游隙)。這例如從圖24和圖25中得到。
[0130]螺旋栓1038的長度合乎目的地設(shè)計為，使得在安裝最終狀態(tài)中在兩個相互連接的封閉板1034之間保留有明顯的間隙。這種間隙有利地在完成由壁模塊2組成的殼體情況下用填充材料譬如細(xì)顆?；炷粱蛘咚鄟頋沧?。按照該意義，這也適用于在這里描述的其他連接類型情況下相鄰的壁模塊的接合部位上的間隙、縫隙和空隙。
[0131]在圖20中可以看到的加強格柵1012的相鄰的、平行的加強桿10之間的距離典型地在200_的數(shù)量級。該值也大致是這里所描述的其他連接變形方案的基礎(chǔ)，其中當(dāng)然根據(jù)應(yīng)用情況明顯的改變也是可能的。螺旋栓1038的直徑的典型值在20mm或者更大的數(shù)量級。
[0132]4.爪I類型的螺旋連接
[0133]這種連接裝置與U形支承體類型的螺旋連接具有在一定程度上的相似性。加強桿的擰緊并不借助套節(jié)(Muffen)來完成，而是將金屬爪旋擰到加強桿的端部上，其保證了完全搭接(Vollstoss)。此外，將金屬板旋擰到U形支承體上，該金屬板將支承體型材補充為閉合的矩形環(huán)。在壁模塊之間的縫隙合乎目的地又被澆注。
[0134]這示例性地在圖26中以透視方式示出，并且在圖27中以截面示出。
[0135]在圖27中看到與相應(yīng)的加強桿10連接的金屬爪1046。其一件式地實施，并且具有旋擰到加強桿10上的螺紋套管1048和與其成直角布置的、側(cè)面突出的保持腳1050。加強桿10的帶有螺紋套管1048的端部引導(dǎo)穿過U形支承體1054的腳1052中提供有明顯游隙的鉆孔，使得金屬爪1046的保持腳1050固定在U形支承體1054的內(nèi)部。旋擰到U形支承體1054上的金屬板1058將U形型材封閉為盒子。
[0136]類似于U形支承體類型的連接裝置情況那樣，布置在兩個相互連接的壁模塊2之間的盒子優(yōu)選在其整個邊緣長度上延伸。
[0137]5.爪II類型的螺旋連接
[0138]在該連接類型情況下，類似于爪I類型的連接裝置，加強桿10在端側(cè)設(shè)置有擰上的金屬爪1060。與其不同，U形夾1062并不在相應(yīng)的壁模塊2的側(cè)邊緣的多個或者所有連接部上延伸，而是僅僅在連接器本身上延伸。固定通過垂直于加強桿10的縱軸線走向的螺釘1064來進行，如在圖28中以透視方式以及在圖29中在截面中示出的那樣。
[0139]6.通過雙頭錨栓的連接
[0140]最后，對于迄今描述的連接類型可替選地或者附加地可以使用所謂的雙頭錨栓作為連接裝置，其被置于壁模塊中的相應(yīng)的凹陷中。由此，保證了相應(yīng)的壁縫隙的拉力傳遞的可能性。
[0141]該連接系統(tǒng)示例性地在圖30中借助通過兩個相互連接的壁模塊2的截面來說明。在該例子中，兩個相對于彼此成直角布置的雙頭錨栓1070組合成為錨形十字(Ankerkreuz) 1072。特別地，兩個雙頭錨栓1070可以在錨形十字1072的交叉點上固定地相互連接。錨形十字1072也可以一件式地澆注。當(dāng)然，可替選地也可以使用簡單的雙頭錨栓 1070。
[0142]每個雙頭錨栓1070都具有兩個加厚的、徑向伸出的頭部1074，其在端側(cè)模制到系桿1076上，并且在分別關(guān)聯(lián)的壁模塊2的相應(yīng)的凹陷或者槽中形狀配合地固定。在安裝之后，凹陷合乎目的地用填充材料譬如水泥或者輕質(zhì)混凝土來澆注。
[0143]附圖標(biāo)記表
[0144]2壁模塊
[0145]4連接單元
[0146]6連接元件
[0147]8壁本體
[0148]10加強桿
[0149]12保持板
[0150]14鞍元件
[0151]16基板
[0152]18腳板
[0153]20螺栓
[0154]22容納開口
[0155]24開口邊緣
[0156]26插口
[0157]28鎖緊螺母
[0158]30橫板
[0159]32框架板
[0160]34凹部
[0161]36錨板
[0162]38螺栓
[0163]40錨定螺母
[0164]42焊接線
[0165]1003附加殼
[0166]1004U形支承體
[0167]1016腳
[0168]1008加強桿
[0169]1010鎖緊螺母
[0170]1012加強格柵
[0171]1014盒子/Box
[0172]1016螺旋套節(jié)連接裝置
[0173]1018螺紋套管
[0174]1020連接螺栓
[0175]1022螺栓通道
[0176]1024鎖緊螺母
[0177]1026
錨定板
[0178]1028環(huán)形套管
[0179]1030端面[0180]1034封閉板
[0181]1036螺紋套管
[0182]1038螺旋栓
【權(quán)利要求】
1.一種構(gòu)建為混凝土預(yù)制部件的壁模塊(2)，用于建設(shè)建筑物，該壁模塊帶有:壁本體(8)，該壁本體具有規(guī)則的基本面以及多個邊緣；在其整體上形成規(guī)則的加強格柵的多個加強桿(10)，所述加強桿被澆注到壁本體(8)中，其中加強桿(10)分別基本上從邊緣到邊緣地穿過壁本體(8)，并且在其端部上設(shè)置有連接元件(6)，所述連接元件構(gòu)建用于與直接相鄰的壁模塊(2)的互補的連接元件(6)建立連接，并且其中相應(yīng)的連接元件(6)帶有游隙地與關(guān)聯(lián)的加強桿(10)連接，使得其在與加強桿(10)的縱向方向垂直的平面中在所有側(cè)都能夠相對于所設(shè)置的中心位置推移至少2毫米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壁模塊(2)，其帶有矩形的基本面和四個邊緣，其中所述加強桿(10)分別與所述邊緣平行走向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壁模塊(2)，其中保證至少5毫米的可推移性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的壁模塊(2)，其中所述連接元件(6)設(shè)計用于相互力配合的連接，尤其是通過旋擰的連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的壁模塊(2)，其中至少兩個平行走向的加強桿(10)分別結(jié)合為連接單元(4)，并且在端側(cè)與同一連接元件(6)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的壁模塊(2)，其中在安裝狀態(tài)中水平走向的加強桿(10)在端側(cè)地與具有至少一個保持板(12)的支承元件固定連接，特別是焊接，其中相應(yīng)的保持板(12)被帶有基板(16)和兩個腳板(18)的U形鞍元件(14)包圍，并且其中所述腳板(18)在自身方面與相關(guān)的水平連接元件(6)固定連接，尤其是焊接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壁`模塊(2)，其中相應(yīng)的支承元件由一個唯一的直角平行六面體形的保持板(12)構(gòu)成，該保持板與總共兩個加強桿(12)固定連接，尤其是焊接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壁模塊(2)，其中相應(yīng)的支承元件包括兩個直角平行六面體形的保持板(12)，它們通過兩個直角平行六面體形的橫板(30)相互連接，其中該支承元件與四個關(guān)聯(lián)的加強桿(10)固定連接，尤其是焊接，并且其中兩個保持板(12)的每個都被與水平連接元件(6)連接的鞍元件(14)包圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8之一所述的壁模塊(2)，其中相應(yīng)的水平的連接元件(6)在陰性的實施形式中包括設(shè)置有內(nèi)螺紋的插口(26)，并且在互補的陽性的實施形式中包括設(shè)置有外螺紋的螺栓(20)，其帶有相關(guān)的鎖緊螺母(28)，其中陽性的連接元件(6)和陰性的連接元件(6)在相互連接的狀態(tài)中按照螺絲扣的方式協(xié)作。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的壁模塊(2)，其中相應(yīng)的插口(26)在朝向支承元件的端部上旋擰到螺栓(20)上，該螺栓設(shè)置用于固定在鞍元件(14)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的壁模塊(2)，其中相應(yīng)的鞍元件(14)的腳板(18)與水平走向的加強桿(10)平行取向，并且具有與其平行走向的容納開口(22)，其通過開口邊緣(24)形成邊界，其中相關(guān)的連接元件(6)的相應(yīng)的螺栓(20)沿著容納開口( 22)被擠壓到腳板(18)之間，并且在開口邊緣(24)的區(qū)域中與腳板(18)固定連接，尤其是焊接。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的壁模塊(2)，其中在安裝狀態(tài)中豎直走向的加強桿(10)在端側(cè)與支承元件固定連接，尤其是焊接，該支承元件具有凹處用于穿過設(shè)置有外螺紋的螺栓(38)，該螺栓與兩個擰上的錨定螺母(40)以及必要時存在的、被螺栓(38)穿過的錨板(36) —同作為豎直連接元件(6)起作用。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壁模塊(2)，其中相應(yīng)的支承元件包括按照矩形框的方式相互連接的四個直角平行六面體形的框架板(32)，其中相互對置的兩個框架板(32)分別與加強桿(10)固定連接，尤其是焊接。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13之一所述的壁模塊(2)，其中壁本體(8)按照三明治結(jié)構(gòu)類型的方式具有外殼、內(nèi)殼和位于其間的芯填充物，其中所述外殼和內(nèi)殼通過加強兀件抗推動地相互連接。
15.一種建筑物，其由通過連接元件(6)相互連接的多個根據(jù)權(quán)利要求1至14之一所述的壁模塊(2)組成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的建筑物，其中在壁模塊(2)之間存在的縫隙以及必要時在連接元件(6)的區(qū)域中存在的、在相應(yīng)的壁本體(8)中的凹陷用填充材料、尤其是用混凝土澆注。
17.一種連接器系統(tǒng)，用于具有多個根據(jù)權(quán)利要求1至13之一所述的壁模塊(2)的預(yù)制件構(gòu)造物，其中連接器系統(tǒng)包括如下組中的一個或者多個部件: ?U形支承體(1004，1054，1062)或者盒子(1014)，其布置在兩個壁模塊(2)之間的縫隙中，并且加強桿(10)與其擰緊， ?U形支承體(1004，1054，1062)或者盒子(1014)，其布置在兩個壁模塊(2)之間的縫隙中，并且加強桿(10)借助旋擰上的金屬爪(1046，1060)形狀配合地銜接到其中， ?借助螺旋栓(1020，1038)相互連接的兩個封閉板(1034)或者盒子(1014，1054)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中每個封閉板(1034)或者每個盒子(1014，1054)都與加強桿(10)之一擰緊，?雙頭錨栓(1070)。
【文檔編號】E04B1/04GK103459732SQ201280013652
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月16日
【發(fā)明者】安娜·加利納, 尼古勞斯·克里斯托福里迪斯 申請人:阿?，m有限公司