Die Erfindung betrifft ein Kabεltragεrsystεπi in erdbeben¬ sicherer Auslegung für Kernkraftwerke und dergleichen, be¬ stehend aus insbesondere I-förmig profilierten, in Kabelvεr- laufrichtuπg mit Abstand hintereinander vertikal anzuordnenden Trägern und mehreren an diesen gεhaltεrtεn, seitlich horizontal auskragenden Tragarmen, wobei die Trager einseitig oder bεid- seitig an ihren Enden Haltεplatten aufweisen,die am Bauwerk festlegbar sind.

Bei den bisher bekannten Systemen dieser Art wird der Träger beidsεitig am Bauwerk befestigt, indem Dübel erheblicher Lange, beispielsweise 200 mm, mit entsprechenden Dübelrandabstäπdεn in Dübεlgruppεn in die Betondecke bzω. -bSdεn eingesetzt werden und die Halteplatteπ mittels durchgesteckter Gewindebolzen dort befestigt werden.

Es ist auch üblich, die Trager hangend anzuordnen oder kurze StSπdεr zu verwenden, Dεswεitεrεπ kann die Befestigung der Träger auch an anderen Tragkonstruktionen, zum Beispiel Stahl- tragern, vorgenommen werden.

Für erdbebensichere Auslegung im Kεrnkraftwεrkbau sind diese Konstruktionen aber ungeeignet. Die von Erdbeben erzeugten Kräfte verlangen nach besonders starken und langen Sichεrheits-

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döbeln, da die dann angreifenden hohen Kräfte, insbesondere Zugkräfte, anders nicht aαfangεn werden können. Der Abstand der Dübel einer Tragplattε voneinander soll nach bestehenden Vorschriften bei Verwendung von M 12 ca. 190 mm betragen, wobei der Abstand benachbarter Tragplatten mit vier Dübeln bεi 900 mm liegt, gemäß Gutachten der TH. Darmstadt.

Desweitsrεn sind die Tragplattεn extrem gro3 und stark auszu¬ legen.

Auch werden höchste Anforderungen an die Materialgüte ge¬ stellt.

All diese Forderungen sind berechtigt, weil, sofern das Trag¬ system durch Erdbεbanschωinguπgεπ beansprucht wird, extrem hohe Auszugεkraftε auf die Dübel einwirken. Dies hat dazu ge¬ führt, daß schon Vorschlage gemacht wurden, große Ξtahlplattεπ in die Betondecken mit einzugießen und die Tragplattεn an diesen zu befestigen.

Der dann εrfordεrliche Plaπungsaufwεnd ist ungeheuer groß, weil schon bεi der Rαhbauausführuπg der genaue Ort der Träger des Systems festzulεgen ist und darüber hinaus äußerst exakte An¬ ordnung der Stahlplattεn εrfordεrlich ist, damit die Tragεr spätεr genau an dεπ vαrbezεichnεteπ Stellen befestigt werden können. Die Variabilität des Systems wird damit soweit einge¬ schränkt, daQ spätere Änderungen oder Ergänzungen praktisch unmöglich sind.

Es sei noch bε εrkt, daß zum Anbringen von Dübeln der oben genannten Länge ein aufwendiges Eisεπsuchen im Beton vorge¬ nommen werden muß. » Der gleiche Aufwand der bεi Kabεlträgersystemen in Kernkraf _ werkbau betrieben werden muß, ist auch für Lüftungsvεrlεguπg und Rohrleitungen vorgeschrieben.

Die an jeder Befestiguπgsstelle unterschiedlichen Bεlastuπgs- zustäπde müssen berechnet und durch entsprechende Auslegung des Systems berücksichtigt werden.

Vor Vεrlegung der einzεlπεπ Kabel auf die Kabeltragarme werden noch gitter- oder lεitεrartigε Kabelbahnen aufgelegt, um eine gleichmäßigε Auflage der Kabel zu erreichen, die Betriabsuärma dεrselbεπ abzuführεπ und das Auswechseln von Kabeln zu er¬ leichtern.

Die vorbeschriεbεπe Entwicklung führt aber zu einer nicht mehr handhabbaren Dimεπsiαπieruπg und εinεr untragbaren Plaπungs- uπd Ingenieurberatung.

Der Erfindung liegt dε nach diε Aufgabε zugrunde, ein Kabel- trägεrsystεm der εiπgangs bezεichπεten Art zu schaffen, das mit geringem Plaπungs- und Ingεπieuraufwaπd zu einer gεεignεtεπ erdbεbεπsichereπ Auslegung führt. Dabei soll das System aus einer möglichst geriπgεπ Anzahl εinfachεr Bausteiπε zusammeπ- gεstεllt sein.

Allgemein schlägt die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe VOJ_-, das aus Trägern nebst Tragarmen bestehende Kabεlträgεr- systε zu εinεr steifen Einheit zu verbinden und diese Einheit Ober ein feriεrπd schwiπgεπdes, gedämpftes System an das Bauwerk anzubinden.

Im einzelnen wird die Erfindung darin gesehen, daß jεwεils mindestens zwei bεπachbartε Trägεr zur Bildung εiπer steifen Elεmεπtarzεllε dεs Tragwerkεs miteiπaπdεr vεrstrεbt sind und daß diε Haltεplattεπ unter Zwischenschaltung von allsεitig wirksamen Fεderεlεmεntεn und gleichgerichtet wirkεndεπ Dämpfuπgsεlemεπtεn bauwεrkseitig- angebunden sind.

Diese Erkenntnis beruht im Gegensatz zum Stand der Technik darauf, daß nicht die Bεfestiguπgsεlεmεπte zur Aufnahme dar geforderten Kräfte επtsprεchεπd groß dimensioniert werden sollen, sondern die Kräfte in den Lagεrpuπkteπ möglichst gering gehalten und auf das statisch notwendige Haß reduziert werden müssen. Dabei muß insbesondere die Übertragung von Momenten vermieden werden.

Um diese Wirkungen zu erreichen, sollen diε Fεdεrεlemεπte nicht sehr stεif sein, soπdεrπ größere Schwiπguπgswεitεπ er¬ möglichen, so daß die Reihuπg zwischen dεπ auf das Tragsystεm aufgelεgtεπ Kabelmänteln zur Vernichtung der Bewegungsenergie herangezogen wird. Als wεsεπtlichε Eπergieverπichter sind diε Dämpfuπgsεlεmεπte vαrgesεhεπ.

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Um auch den Aπforderuπgεπ bεzüglich der Tεmpεraturbediπgungεn im Kεrπkraftwerkbau gerecht zu werden, ist vorgesehen, daß diε Fedεr- und Dgmpfungsεlεmentε mindestens im Bereich von 2£S°K bis t»70 ^D K funktionsbεstäπdig sind.

Diε Ausbildung von Federεlεmεπtεπ und Dampfungsεlε enteπ und insbesondere deren Anordnung zwischen Haltεplatte und Bauwerk ist ziemlich aufwendig, wenn ΞtänLfεdεrπ und dεrglεichεπ Ver¬ wendung finden, da diese einen relativ großen Plstzbεdarf haben, kostenaufwendig sind und keine ausrεichεπde Dämpfuπgskapazität aufweisen.

Deshalb wird vorgeschlagen, daß als Feder- und Dämpfungseiemεnt jeweils mindestens ein Gummilager zwischen Haltεplatte und Bau¬ werk bεfεstig-t ist.

Damit ist schon ein großer Fortschritt erzielt.

Unter Beachtung der im Kerπkraftwεrkbau geforderten Tεmpεratur- bestäπdigkεit ist e3 abεr besonders vorteilhaft und wesentlicher Erfinduπgsbεstaπdteil, daß ein Lager aus εlastomεrεm Werkstoff als Feder- und Därnpfungsεlεmeπt angeordnet ist.

Iπsbescπdεrε ist bεvorzugt, daß als elastorπεrεr Uεrkstαff εiπ Chlorαpren-Kautschuk bzω. ein fluorhaltigεr Kautschuk vorge¬ sehen ist, der insbesondere im Temperaturbereich von 268 K bis 39 ^β K dauεrbεlastbar und bei «.5a°K eiπε Ξtuπdε lang bε- lastbar ist.

Die Tεmpεraturεrfαrriernisse sind üblicherweise, daß die Lager im Dauerbetrieb zwischen 263 ^α K und 398°K (-5°C und 125°C) be¬ ständig sind und bis zu εiπεr Stunde auch Tεmperaturεπ von 458 ^D K (185 ^σ C) ωiderstehεπ, σhnε daß ihre Funktion ausge¬ schaltet wird.

Als Werkstoff wird bεispielswεise ein Chloroprεπ-Kautschuk- Typ mit Erfolg angewandt, der zu 60 % aus Chloroprεπ-Kautschuk und bis zu 20 Füllstαffεπ besteht.

Die Zusammenstellung erfolgt so, daß das Lagεr dann den geforder¬ ten Temperaturbelastuπgeπ widersteht.

Insbesondere der εlasto erε Werkstoff hat auch hohe Dämpfung3- εigεnschaftεπ, sα daß das Lager eine Dämpfuπgskapazität von mindestens 10 % hat.

Eine mögliche und bεvorzugtε Ausbildung besteht darin, daß an das Gummi- bzω. Elastomer-Lager an seiner mit der Haltε- plattε bzw. dem Bauwεrk korrεspαπdiεrεπdεn Flächε jewεils εiπε Stahlplattε mit nach außεπ vorragεndeπ Gewindebolzen anvulkaπi- siεrt ist.

Die Federkαπstante dieses Lagers bezüglich horizontaler Bε- ωεgung hängt vom Glεitmαdul G, von dεr Hδhε des elastσmerεn Kissens und dessen Quεrschπittsflächε ab. Diε Koπstaπtε für die vεrtikalε Bεwεgung ist etwa zε'iπmal hδhεr und abhängig von dεr Relation der frεiεπ zur gebundenen Dberflächε dεs Kissens.

Weiterhin ist vorgesehen, daß pro Halteplattε zwei Lager angeordnet sind.

Dazu kann diε Haltεplatte rεchtsckig ausgebildet sein und an ihren Endberεichεπ diε Lagεr halten.

Auch hat es sich als vortεilhaft hεrausgεstellt, wenn die Lager bei 73- ^q K εiπε Tragfähigkeit von 5 ^k P/cm ² (ca. 0,5'Vmm ² ) aufweisen.

Durch entsprechende Bemεssung der Lager können die aufge¬ brachten Lasten gut gehalten werdεπ.

Eine bevorzugte Weiterbildung besteht darin, daß zur Ver¬ steifung einer Elεmentarzεlle die benachbarten Trager durch Flachstäbε miteinander vεrbuπdεn sind.

Dεswεitεren ist vorgesehen, daß jewεils eine Vielzahl von Elεmeπέarzεllεn im Rastεrabstaπd zueinander angeordnet sind.

Dabei ist nur diε jεwεiligε Elementarzεlle verstrebt, während die einzεlπεn Elεmeπtarzεllεπ nicht mitεinandεr vεrstrεbt sind.

Es kann auch vαrgεsεhεπ sein, daß diε Träger hängend aπgε- ordπεt sind.

Eine Weitεrbildung wird darin gεsεhεn, daß diε Lager mittel¬ bar unter Zwischenschaltung von Profilschienεn bauwεrksεitig bεfεstigbar sind (Fig. 9 und 10).

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Eine bevorzugte Ausbildung ist dadurch gekεnπzεichπet, daß diε deckεnsεitig befestigbare Prαfilschieπε bzw. das Prαfil- schieπεntεilstuck als αffεπes C-Profil ausgεbildεt ist, an dεssεπ dem deckεπseitig bεfεstigbareπ Schεnkεl gεgεnubεr- stehεπdεn Schεπkεl das Lagεr auf dεr dεm Prαfilinπεrεπ zuge¬ wandten Seite fεstlεgbar ist und diε εntsprεcheπdε Haltε¬ plattε des Trägers auf diε freie, zum Prαfiliπnerεπ ziεlεnde Flächε des Lagers auflεgbar und dort bεfεstigbar ist.

Diεse Abwandlung bewirkt, daß auch die deckεπsεitig bzw. an der oberεπ Haltεplatte bεfεstigtεπ Lagεr statisch lεdig¬ lich auf Druck belastet sind, ϊπsbεsoπderε bεi häπgεπd an— gεαrdnεtεn Trägern ist dies bεsαndεrs vortεilhaft.

Eiπa Variante ist dadurch gεkεππzεichπεt, daß bεi lεdiglich aufstεhεπd bεfεstigtεm Träger (Fig. k und 6) diε Haltεplattε großflächig ausgεbildεt und durch zwischen Halteplatte und Träger aπgebrachtε, insbεsoπdεre drεiεckigε Ausstεifuπgεπ, verstärkt ist.

Iπsbesoπdεrε ist vortεilhaft, wεππ bεi dεπ jeweils äußeren Elemεntarzεllεπ εinεs Trägεrfεldεs diε Träger der lεtztεn Zellε durch üJiπkεlprαfilε vεrstεift sind.

Zur oπtagεεrlεichteruπg ist es nützlich, wenn diε Uinkεl- bzw. Flachprαfile εndsεitig und/αder diε Trägεr an den εnt- sprεchεπdεπ Befεstiguπgspunktεπ Lδchεr zur Aufπahmε der hochfestεn Befestigungsschraubεπ aufwεisεπ.

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Die εrfiπduπgsgemäßε Ausbildung hat viele Vorteile, von denen hier noch einige erläutert werden sollen.

Durch die Anordnung der elastomerεπ Lager wεrdεπ die Befεstiguπgsdübεl bzw. Bolzεn nur mit vεrπachlässigbar gεringεπ Biegemomεπteπ belastet.

Außer statischen Kräften wirken auch bεi durch Erdbeben hervor¬ gerufenen Belastuπgszuständeπ nahezu keine Zugkräfte auf die Dübel. Iπfαlgεdessεn können die Dübel geringer dimensioniert sein, iπsbεsαndεrε sind geringere Dübel- und Gruppeπabstäπdε ^• möglich.

Diε auf die Dübel wirkenden Druck- und Zugkräfte bεwεgeπ sich im Rah επ dεs statisch aufgebrachten.

Die Dübel uεrdεn dynamisch im wesentlichen nur durch Scher¬ kräfte beansprucht.

Als Folge können diε Bσhrlochtiεfεπ zum Dübelsεtzεπ ebenso wie diε Dübεlläπgεn abgεmiπdεrt wεrdεπ, was zu εrhεblich geringerem Arbeitsaufwand führt, weil iπsbεsoπdεrε das Elsensuchεπ im Beton stark vereinfacht ist.

Die im Kerπkraftwεrkbau bishεr für Kabelträgersystemε, Lüftungεn und Rohrleitungen verwεπdεtεπ Haltεplattεπ können in Fläche und Stärke klεiπεr gεstaltεt werden, wodurch bei dεrεn Bε- rεchπuπg, bεi dεr Bauplaπuπg und im Iπgeπiεurwesεπ statisch¬ dynamische Vαrtεile erziεlt wεrdeπ.

Wegen des nun nur noch geringen Platzbedarfes ist eine einfachere Koordination der einzelnen Gewεrkε möglich. Das nachträgliche

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Verschieben von Kabeltrassεn bereitet keiπε Schwierigkεitεπ mehr.

Alle diese Wirkungen rεsultierεπ aus dεr Zwischenschaltung dεr Elastomeren Lager, diε hohe Dämpfungscharakteristik, ein Fedεrvεrhalteπ in jeder Seaπspruchuπgsrichtuπg und εiπe Wärmε- bεstäπdigkεit bis V73 ^D K aufweisen, in Verbindung mit der Ver¬ steifung des Trägεrsystems.

Diε aufzunehmende Stαßεπεrgie wird sα praktisch in kinetische Eπεrgiε u gεuaπdεlt und durch diε Dämpfung des Lagerwεrkstαffes abgebaut.

Die wesentliche Forderung an das Kabel rägεrεystεm ist, daß nach εiπε Erdbεbεπ diε Funktion dεr εlektrischeπ Anlage er¬ halten bleibt, ^' um ein risikolosεs Ausschaltεn des Reaktors zu ermöglichεπ.

Ausführuπgsbεispiεlε dεr Erfindung sind in dεr Zeichnung darge¬ stellt und im weiteren näher beschriεbεπ.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Elεmεntarzεllε εiπεs KabelträgεrSystems in Pεrspεktivε,

Fig. 2 bis 7 vεrschiεdsπe Kabelträgerformeπ in Ansicht,

Fig. S eine Einzεlheit in Pεrspεktivε,

Fig. 9 und 10 zwei Varianten der Einzelheit in Ansicht.

Das K3belträgεrsystεm in erdbebensicherer Auslegung für Kernkraft- ωεrkε und dεrglεichεπ bεstεht aus I-förmig prαfiliεrtεπ, in

Kabaltrassaπrichtuπg mit Abstand von 150 cm hintereinander vertikal angeordneten Trägern 1 und mehreren an diesen gεhalterteπ, seitlich horizontal auskragenden Tragarmen 2. Latztsra können bεidεeitig und/oder einseitig am Träger 1 angebracht sein. ^" Auf die Tragarme 2 sind leiterartige Kabelträger 3 aufgelegt. Dia Träger 1 weisen an einem Ende (Fig. 3, , _t 6, 7) oder an beiden EndBπ (Fig.1,2,5) Halteplatteπ k auf, dia am Bauwerk befestigbar sind.

Jeweils zwei direkt benachbarte Träger 1 sind zur Bildung Binar steifen Elemβntarzalls (Fig.1) das Tragwerkes miteinander über kreuzweise angeordnete Flachstäbe 5 verstrεbt. Die Flachstäbe 5 sind an ihren Kreuzungspunk sπ miteinander und an ihren Enden mit den Trägern 1 mittels hochfester Schrauben verbunden.

An den Haltεplatteπ *» sind Lager S aus slastαmerεn Werkstoffen befestigt, welche wiederum bauuεrkseitig angebracht sind. Die Lager S tragen auf ihrer Ober- und Unterseite anvulkaπisierte Stahlplatteπ 7,8. Von dar oberen Stahlplatte 8 ragt ein in einen bauwerkseitig aπgεbrachteπ Dübel siπsetzbarer Gεwiπdε- _. bαlzεn 9 ab, während an der unteren Platte 7 ein Bαlzεπ 10 be¬ festigt ist, dar durch entsprechende Locher 11 der Halte- platta 7 führbar und mittels einer Mutter 11» dort fixierbar ist. Anstelle der Gewindεbάlzεπ 9 können in der Stahlplatte 3 auch Gewindεbohrungen zur Anordnung von Befestigungsschrauben vorge¬ sehen sein. Das das Lager S bildende Elastomer-Kissen ist eine all¬ seitig

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wirkende Feder mit hohen Dämpfuπgsεigεπschaftεn. Die Zεr- rεiBfεstigkεit des Lagεrs 6 liεgt bei 293°K bei ca. 170 ^k °/cm ² .

Es ist bis miπdestεns 73 ^α K hitzebestäπdig und geht εiπε gutε Bindung mit Metall ein.

Um eine gutε Fεdεr- und Dämpfuπgswirkung zu εrzielεπ bzw. Erdbebεπ-Schädεπ dea Trägersystεms zu vεrmεidεn, ist diε An¬ ordnung zweiεr Lager 6 pro Halteplattε 7 ausrεichεnd. Dεr Abstand dεr Lager 6 voπeiπaπdεr ist durch die Dubεlraπdabstaπds— vαrschriftεn vorgεgεbεπ. An sich wurde auch ein einziges richtig dimεπsiαniεrtεs Lager S ausreichεπ, doch wεgεn dεr Sichεrhεits- bεstimmungeπ ist die Mehrfachanordπuπg zωiπgεnd.

Diε Kopplung einer ^" εiεmεπtarzeile, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, an eine wεitεrε εrfolgt Ober Flachstäbε 5 αdεr dεr- glεichen, sα daQ jewεils mehrεrε mit Rastεrabstand voπεinaπdεr aπgεαrdπεtε Zellen εin Kabεlträgεrsystεm bildεπ.

Bεi dεr in Fig. 1 dargεstεlltεπ beidsεitigεπ Fεstlεguπg dεr Träger 1 nimmt das untεrε Lagεr 6 im wεsεntlicheπ nur statischε Druckkräftε und das σbεrε statischε ZugkräFtε auf. Dynamische Lastzustäπde wεrdεn von dεπ Lagεrπ fi aufgenommen, wobei fast ausschliεBlich Schεrkräftε auf diε Bεfεstiguπgsbαlzeπ 9,10 bzw. Dübel ubεrtragεn wεrdεπ.

Sind diε Trägεr 6 lεdiglich unten ^" bεfεstigt (Fig. k und 7) sα ist eiπε Vεrstεifung im Übergang zwischen Haltεplatte h und Trägεr 1 in Form von ülinkεlprαfilεπ 12 bzw. Profilεiseπ 13 εrfordεr- lich, wαbεi zudεm εin größerer Lagεrabstaπd günstig ist, wie in Fig. l* gεzεigt.

Bei Hängεkαπstruktiαnεπ sind keine Vεrstεifungen notwendig

(Fig. 3,6).

Um auch die oberen Lager 6 statisch im wesentlichen nur mit Druckkräften zu belegen, ist diε Ausbildung gemäS Fig. 9 und 10 vorgesehen. Danach ist an der Bauwεrkdeckε eine oder mehrere Prαfilschiεπππ 1t.,15 oder dergleichen befestigt, die gemäS Fig. 9 als offenes C-Prαfil ausgebildet ist. Dessen εiπεr

Schenkel ist dεckεπsεitig angεschraubt undcessεn anderer hält auf der dεm Profiliππεrεn zugεuaπdtεn Ξεitε das Lagεr 6.

An dεr Lagεrobεrsεitε ist eiπε weitεrε mit der Haltepl3tte k verbundene C-prαfiliertε Schiene mit ihrem freien Schenkel befestigt, sα daB das Lager 6 alle Schwingungen und Stöße auf- nεhmεπ und abbauen kann.

In Fig. 10 ist diε Haltεplattε **, unter Zwischenschaltung der

Lager 6 in eine U-prαfilartige Schiene 15 eingehängt.

Die Erfindung ist nicht auf diε Ausführuπgsbeispiεle beschränkt, sondern viεlfältig variabel.

Beispiεle hierfür sind die Varianten gemäß Fig. 5 und 6. Dabei ist der Trägεr 1 gεmäB Fig. 5 durch eine eπdseitig angebrachte, horizontale Profil-Stutze16 an einer Seitεπwaπd befestigt. Diε Haltεplattε t. ist dazu am freien Ende der Stütze 16 angebracht.

Diε Fig. 6 zeigt zwei hängend angeordnete Träger 1 diε über ein _. Tragteil 17 mitεiπaπder vεrbuπdεn sind. Auf das Tragtεil 17 ist εiπ Habelkaπal 1Q gelegt.