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Die
Erfindung betrifft ein Schalungselement für den Fußbodenbau, insbesondere zur
Abschalung sowie als Kantenschutz und/oder Verbindung benachbarter
Felder eines Bodens, die aus während der
Verarbeitung fließ-
oder kriechfähigen
und später erstarrendem
Bodenmaterial gegossen sind,
- – mit einem
ersten Profilelement und einem zweiten Profilelement, wobei das
erste Profilelement und das zweite Profilelement jeweils einen sich
im wesentlichen vertikal zum Boden erstreckenden Vertikalschenkel
aufweisen und sich in bestimmungsgemäßer Einbaulage unter Ausbildung
einer sich entlang der Ränder
der Felder erstreckenden Fuge gegenüberliegen, und
- – mit
einer Mehrzahl von Lastübertragungselementen,
die jeweils an einem der Profilelemente angebracht sind und die
derart angeordnet sind, dass sie nach Gießen des Bodens in einer Richtung
S im wesentlichen senkrecht zur Fuge über die Fuge hinweg von einem
Feld in das benachbarte Feld hineinragen, um vertikale Lasten von einem
Feld auf das benachbarte Feld zu übertragen.
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Schalungselemente
dieser Art sind bekannt. Sie dienen dazu, bei dem Gießen eines
größerflächigen Fußbodens
diesen in einzelne Bodenfelder zu unterteilen, um beim erstarrungsbedingten
Schrumpfen des Bodenmaterials schrumpfungsbedingte Beschädigungen,
zum Beispiel die Ausbildung von Rissen, zu verhindern. Ein Schalungselement
bzw. die durch dieses ausgebildete Fuge dient in gewisser Weise
als eine Art Sollbruchstelle, entlang der der beim Erstarren auftretende
Schrumpfungseffekt ausgeglichen werden kann. Bei einem nutzungsfertigen Boden
ist ferner durch die Ausbildung einer solchen Fuge gewährleistet,
dass zwischen den einzelnen Feldern des Bodens Relativbewegungen
in horizontaler Richtung ermöglicht
sind. Denn beispielsweise durch Temperaturschwankungen treten Ausdehnungen
und Schrumpfungen auf, die horizontale Verschiebungen der Bodenfelder
zueinander zur Folge haben. Darüber
hinaus ist von Bedeutung, dass Vertikallasten, die beispielsweise
beim Befahren des Fußbodens
bzw. beim Überfahren
einer Fuge mit schwer beladenen Fahrzeugen auftreten, sicher vom einen
im Bodenfeld in das benachbarte Bodenfeld übertragen werden, um einerseits
ein vertikales Verkippen der Bodenfelder zueinander zu verhindern und
um andererseits die auftretenden Lasten von einem in das andere
Bodenfeld einzuleiten. So können beispielsweise
beim Überfahren
einer Fuge Lastsprünge,
die zu Beschädigungen
in den Bodenfelder in deren Randbereichen führen können, verhindert werden.
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Die
bekannten Lastübertragungselemente sind
an ausschließlich
einem der beiden Profilelemente des Schalungselements fest angeordnet
und ragen über
die Fuge hinweg von einem Bodenfeld in das benachbarte Bodenfeld
hinein. Beim durch das Erstarren eines Bodenfeldes bedingten Aufweiten der
Fuge wird der Teil des Lastübertragungselementes,
der über
die Fuge hinweg in das benachbarte Bodenfeld hineinragt, aus diesem
teilweise zurückgezogen.
Der zur Übertragung
der Lasten zur Verfügung stehende
Teil des Lastübertragungselementes
verringert sich somit um den Anteil, der aus dem benachbarten Bodenfeld
zurückgezogen
wird. Im Randbereich der Bodenfelder, in denen das Lastübertragungselement
fest verankert ist, ändert
sich hingegen der Anteil des Lastübertragungselementes, der zur Übertragung
der Vertikallasten zur Verfügung steht,
nicht.
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Es
besteht somit die Gefahr, dass bei zunehmender Fugenbreite eine
ausreichende Lastübertragung
aufgrund der immer kürzer
werdenden Eindringtiefe der Lastübertragungselemente
in das benachbarte Bodenfeld nicht mehr gewährleistet ist und die Bodenfelder
in ihren Randbereichen beschädigt werden.
Eine solche, nur einseitig auftretende Schwächung des Lastübertragungspotentials
kann eine bei der Auslegung und Dimensionierung der Schalung zu
berücksichtigende
Größe darstellen. Dadurch,
dass die Lastübertragungselemente
im Stand der Technik ausschließlich
an einem der beiden Profilelemente angeordnet sind, tritt diese Schwächung nur
in dem vorstehend angesprochenen benachbarten Bodenfeld auf. Dies
kann entweder zu einer nicht zu vernachlässigenden Verringerung der
Tragfähigkeit
bzw. der Höhe
der übertragbaren
Vertikallasten führen,
oder es kann eine größere Dimensionierung
der Lastübertragungselemente
erforderlich machen, was aber zu erhöhtem Materialaufwand, größerem Gewicht
der Schalungselemente und aufwändigerer
Bearbeitung führt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Schalungselement der eingangs genannten
Art zur Verfügung
zu stellen, bei dem eine Schwächung
der Verbindung zwischen zwei Bodenfeldern bzw. die Verringerung
der Höhe
der übertragbaren
Vertikallasten durch das Zurückziehen
der Lastübertragungselemente
aus dem benachbarten Bo denfeld bei Aufweiten der Fuge minimiert
ist. Auch bei großer
Fugenbreite soll eine gleichmäßige Lastverteilung
in den Randbereichen der Bodenfelder gewährleistet sein.
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Diese
Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass sowohl wenigstens
ein Lastübertragungselement
am ersten Profilelement angebracht ist, um in das benachbarte, durch
das zweite Profilelement unmittelbar begrenzte Feld hineinzuragen,
als auch wenigstens ein Lastübertragungselement
am zweiten Profilelement angebracht ist, um in das benachbarte,
an das erste Profilelement unmittelbar begrenzte Feld hineinzuragen.
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Durch
diese Ausgestaltung wird erreicht, dass die am Schalungselement
angeordneten Lastübertragungselemente
sich bei Aufweiten der Fuge aus beiden an die Fuge angrenzenden
Randbereichen der benachbarten Bodenfelder zurückziehen. Die Randbereiche
der Bodenfelder werden somit bei sich ausweitender Fuge nicht nur
einseitig geschwächt,
sondern die Schwächung
tritt beidseitig der Fuge in gleicher und gegenüber einer einseitigen Schwächung in
geminderter Höhe
auf.
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Um
eine besonders gleichmäßige Lastverteilung über die
Fuge hinweg zu erzielen, ist vorgesehen, dass die Lastübertragungselemente
abwechselnd am ersten und am zweiten Profilelement angebracht sind.
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Außerdem ist
zu berücksichtigen,
dass beim erstarrungsbedingten Schrumpfen der Bodenfelder diese
sich ausgehend von den Rändern
zum Feldmittelpunkt hin zusammenziehen, so dass an den Rändern eine
Schwindungsbewegung sowohl in einer Richtung parallel zur Fuge als
auch in einer Richtung senkrecht zur Fuge auftritt. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung sind die Lastübertragungselemente
derart ausgebildet, dass sie eine horizontale Ausgleichsbewegung
benachbarter Bodenfelder sowohl in einer Richtung S im Wesentlichen senkrecht
zur Fuge als auch in einer Richtung L im Wesentlichen parallel zur
Fuge zulassen. Die Lastübertragungselemente
weisen daher bevorzugt im Bereich der Fuge in einer Richtung L längs der
Fuge eine Breite B auf, wobei sich die Breite zumindest des Teils
des Lastübertragungselements,
der bestimmungsgemäß dazu ausgebildet
ist, in das benachbarte Feld hineinzuragen, in der Richtung S verringert.
Hierdurch wird der durchaus erwünschte
Effekt erzielt, dass auch seitlich der Lastübertragungselemente ein Spiel
zwischen Lastübertragungselement und
Bodenmaterial entsteht, dass nicht nur eine horizontale Relativbewegung
in der Rich tung S, sondern auch in der Richtung L zwischen den einzelnen
Bodenfeldern ermöglicht
ist. Insbesondere bei einer Vielzahl von aneinander angrenzenden
Bodenfeldern wird somit eine Bewegungsfreiheit eines jeden Bodenfeldes
in der horizontalen Ebenen erreicht.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass das Lastübertragungselement von einer
Montagehülse umgeben
ist, die zumindest einen Teil des Lastübertragungselements derart
umgibt, dass nach Gießen des
Bodens in bestimmungsgemäßer Einbaulage eine
horizontale Relativbewegung der Felder zueinander ermöglicht ist,
während
eine vertikale Relativbewegung der Felder zueinander unterbunden
ist. Hierdurch wird insbesondere auch die Verwendung von rechteckigen
Lastübertragungselementen
ermöglicht,
die ohne Montagehülse
eine relative Horizontalverschiebung der Bodenfeldes zueinander
in der Richtung L nicht zulassen würden. Montagehülsen können insbesondere
aus die Lastübertragungselemente
allseitig umgebenden Hülsen
gebildet sein. Es können
Montagehülsen
in Form von nur seitlich auf die Ränder der Lastübertragungselemente
aufgeschobenen kompressiblen Abstandselementen vorgesehen sein,
die das Bodenmaterials beim Vergießen aus dem Bereich der seitlichen
der Körperkanten des
Lastübertragungselementes
fernhalten.
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Um
eine weitere Stabilitätserhöhung der
Verschalung zu erreichen, ist vorgesehen, dass am unteren Bereich
der Vertikalschenkel ein von der Fuge weg gerichteter Horizontalschenkel
ausgebildet ist. Dieser führt
nicht nur zu einer deutlich stabileren Ausführung der Profilelemente, sondern
erlaubt es insbesondere auch, die in die Lastübertragungselemente eingeleiteten
Vertikalkräfte
auch über
den Horizontalschenkel im Bodenmaterial abzustützen, was insgesamt zu einer
deutlichen Stabilitätserhöhung der Schalung
führt.
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Hierzu
können
die Lastübertragungselemente
am Horizontalschenkel angebracht sein. Insbesondere ist vorgesehen,
dass die Lastübertragungselemente
mit den Horizontalschenkeln verschweißt sind.
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Prinzipiell
besteht die Möglichkeit,
die Lastübertragungselemente
in einer beliebigen Form vorzusehen. Die von der Erfindung angestrebte
Funktion, sowohl in Richtung S als auch in Richtung L eine horizontale
Verschiebung zu ermöglichen,
ist im Grunde durch jede an die Form der Lastübertragungselemente angepasste
Monta gehülsenform
zu gewährleisten.
Bevorzugt sind die Lastübertragungselemente
plattenförmig
ausgebildet und insbesondere von Stahlplatten gebildet. Um beim
Zurückziehen
aus dem Bodenmaterial des benachbarten Bodenfeldes das gewünschte seitliche
Spiel in Richtung L längs zur
Fuge zu gewährleisten,
weisen die Lastübertragungselemente
bevorzugt die Form eines Kreises, einer Raute, eines Trapezes, eines
Sechseckes oder eines Dreiecks auf.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
anhand der Zeichnungen.
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In
den Zeichnungen zeigt:
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1 eine
Aufsicht auf die Randbereiche zweier benachbarter Bodenfelder vor
und nach dem schrumpfungsbedingten Aufweiten einer von Profilelementen
einer Schalung definierten Fuge,
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2 bevorzugte
geometrische Formen für Lastübertragungselemente,
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3 die
Verwendung eines rechteckigen Lastübertragungselementes im Zusammenspiel
mit einer Montagehülse,
die das Lastübertragungselement
umgibt,
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4 die
Verwendung eines rechteckigen Lastübertragungselementes im Zusammenspiel
mit einer Montagehülse,
die durch zwei auf die Seitenränder
des Lastübertragungselementes
aufgeschobene Abstandselemente gebildet ist,
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5 einen
Querschnitt durch den Randbereich zweier benachbarter Bodenfelder
samt Schalungselement gemäß dem in 1 angedeuteten Schnitt
V, und
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6 einen
Querschnitt durch den Randbereich zweier benachbarter Bodenfelder
samt Schalungselement gemäß dem in 1 angedeuteten Schnitt
VI nach dem schrumpfungsbedingten Aufweiten der Arbeits- bzw. Dehnfuge.
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In 1 ist
eine Aufsicht auf die Randbereiche zweier benachbarter Bodenfelder
vor und nach dem schrumpfungsbedingten Aufweiten einer von Profilelementen 2, 3 eines
Schalungselementes 1 definierten Fuge 5 gezeigt.
Im oberen Bereich von 1 ist, erkennbar durch das Fehlen
der grob schraffierten Fläche
im oberen linken Bereich, die Schalung vor dem Gießen des
benachbarten Bodenfeldes gezeigt. Die beiden Profilelemente 2, 3 liegen aneinander
an, die durch die Profilelemente 2, 3 de finierte
Fuge 5 ist geschlossen. Mit den Profilelementen 2, 3 verbunden
sind hufeisenförmige
bzw. U-förmige
Anker 9, die in das Bodenmaterial eingegossen werden und über die
die Profilelemente 2, 3 im Bodenmaterial fest
verankert werden. Die Anker 9 sind in der Regel am Profilelement 2, 3 angeschweißt.
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Ausgehend
von der gedachten Fußbodenoberfläche erstrecken
sich Vertikalschenkel 4 in den Fußboden hinein. An den Vertikalschenkeln 4 angelenkt
sind Horizontalschenkel 8, an denen unterseitig Lastübertragungselemente 6 angeschweißt sind. Wird
nun entsprechend dem unteren Teil von 1 das Bodenmaterial
in das benachbarte Feld gegossen, erstarrt dieses und das in ihm
verankerte Profilelement 2 wird der Schrumpfungsbewegung
folgen, wodurch die Fuge 5 aufgeweitet wird. Dies führt weiter
dazu, dass die Lastübertragungselemente 6 aus den
benachbarten Bodenfeldern in dem Maße zurückgezogen werden, in dem sich
die Fuge 5 aufweitet (in 1 gekennzeichnet
durch den kreuzschraffierten Bereich). Die Fläche der Lastübertragungselemente 6,
die der Abstützung
von Vertikallasten zur Verfügung
steht, wird somit um den Betrag verringert, um den sich in die Fuge 5 aufweitet.
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Durch
die wechselseitige Anordnung der Lastübertragungselemente 6 ist
gewährleistet,
dass die zur Aufnahme der Vertikallasten zur Verfügung stehende
Fläche
der Lastübertragungselemente beidseitig
der Fuge 5 abnimmt. Eine einseitige Schwächung des
Randbereichs eines einzigen Bodenfeldes kann somit vermieden werden.
Die Lasten werden gleichmäßiger über die
Randbereiche benachbarter Bodenfelder verteilt.
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Wie
im unteren Bereich von 1 erkennbar, bildet sich, wenn
das Lastübertragungselement 6 aus
dem Bodenfeld zurückgezogen
wird, auch seitlich der Lastübertragungselements 6 ein
Abstand zwischen Bodenmaterial und Lastübertragungselement 6,
der eine relative Verschiebung der Bodenfelder zueinander auch in
Richtung L längs
der Fuge 5 zulässt.
Dies wird dadurch erreicht, dass sich die Lastübertragungselemente 6 in
Richtung des Bodenfeldes, in das sie hineinragen, verjüngen. Die
Breite B, die die Lastübertragungselemente 6 im
Bereiche der Fuge 5 aufweisen, nimmt in Richtung S quer
zur Fuge 5 ab. Je stärker
sich die Lastübertragungselemente 6 in
der Richtung S verjüngen,
desto größer wird
das seitliche Spiel, das durch eine bestimmte Fugenaufweitung erzielbar
ist.
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In 2 sind
skizzenartig einige geeignete Formen für Lastübertragungselemente 6 dargestellt, die
vorstehend beschriebenen Effekt erzielen. Bei Lastübertragungselemente 6,
die relativ zur Fuge 5 symmetrisch ausgestaltet sind, ist
deren Orientierung selbstverständlich
nicht mehr entscheidend, es kommt vielmehr nur darauf an, dass sie
wechselseitig am ersten und am zweiten Profilelement 2, 3 angebracht
sind. In 2 ist ferner beispielhaft dargestellt,
dass die Lastübertragungselemente 6 an
Stellen, an denen sie nicht relativ zum Bodenmaterial verschieblich
sein müssen,
mit Verankerungsbohrungen 10 versehen sein können, welche
deren feste Verankerung im Bodenmaterial zusätzlich unterstützt. Alternativ
zu solchen Bohrungen können selbstverständlich auch
andere Maßnahmen
ergriffen werden, die das Verankern der Lastübertragungselemente im Bodenmaterial
fördern.
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In
der 3 und der 4 sind Beispiele
dafür dargestellt,
dass auch rechteckige Lastübertragungselemente 6 zur
Anwendung kommen können. Ein
rechteckiges Lastübertragungselement 6 ist
in 3 von einer Montagehülse 7 umgeben. Diese liegt
an der Ober- bzw. Unterseite des Lastübertragungselementes 6 unmittelbar
an diesem an. Hierdurch ist eine unerwünschte vertikale Verschiebung zwischen
den beiden benachbarten Bodenfeldern ausgeschlossen, wenn die Montagehülse 7 von
außen
mit erstarrtem Bodenmaterial umgeben ist. In 3 stellt
die kreuzschraffierte Fläche
wie auch in 1 den Bereich dar, um den sich
das Lastübertragungselement 6 schrumpfungsbedingt
bei Aufweiten der Fuge 5 zurückgezogen hat. Im rechten Teil
von 3 ist erkennbar, dass das rechteckige Lastübertragungselement 6 mit
seinen Seitenkanten nicht an der seitlichen inneren Wandung der
Montagehülse 7 anliegt.
Vielmehr sind nachgiebige Mittel zum Zentrieren des Lastübertragungselementes 6 relativ
zur Montagehülse 7 vorgesehen,
die das gewünschte seitliche
Spiel zwischen Montagehülse 7 und
Lastübertragungselement 6 gewährleisten
und die Montagehülse 7 während des
Gießen
des Bodenmaterials in entsprechender Position auf dem Lastübertragungselement 7 fixieren.
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In 4 ist
die Montagehülse 7 von
zwei auf den Längsseiten
des Lastübertragungselements
angeordneten Abstandselementen aus kompressiblen Schaumstoffmaterial
gebildet. Ähnlich
der Ausgestaltung in 3 gewährleistet auch diese Ausführungsform
horizontale Relativbewegungen zwischen einzelnen Bodenfeldern sowohl
in einer Richtung L längs
der Fuge als auch in einer Richtung S quer zum Fugenverlauf nach
Vergießen
und Erstarren des Bodenmaterials. Darüber hinaus führt das
Aufsetzen dieser Abstandselemente auf die Seitenränder der Lastübertra gungselemente 6 dazu,
dass im vergossenen Bodenmaterial Aushöhlungen mit Radien entstehen,
die die Wahrscheinlichkeit einer Rissbildung in diesem Bereich bei
hohen Belastungen vermindern.
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Die
Möglichkeit,
Montagehülsen 7 zu
verwenden, ist selbstverständlich
nicht auf die Verwendung von rechteckigen Lastübertragungselementen 6 beschränkt.
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5 zeigt
einen Querschnitt durch den Randbereich zweier benachbarter Bodenfelder
samt Schalungselement 1 gemäß dem in 1 angedeuteten
Schnitt V. Das Schalungselement 1 umfasst ein erstes Profilelement 2 und
ein zweites Profilelement 3 mit jeweils einem Vertikalschenkel 4.
An dem Vertikalschenkel 4 angebracht, vorzugsweise angeschweißt, sind
horizontal ausgerichtete Anker 9, über die die Profilelemente 2, 3 im
erstarrten Bodenmaterial fest verankert werden. Diese können selbstverständlich,
alternativ zu der 5 dargestellten Ausführung, auch
anders, insbesondere vertikal, ausgerichtet sein. Im unteren Bereich
sind die Vertikalschenkel 4 der Profilelemente gekantet,
um einen von der Fuge 5 weg gerichteten Horizontalschenkel 8 zu
bilden. Ein Lastübertragungselement 6 ist
an dem Horizontalschenkel 8 des in 5 links
dargestellten Profilelementes 2 über Schweißnähte angeschweißt.
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Unterhalb
der Profilelemente 2, 3 und in regelmäßigen Abständen zwischen
den Lastübertragungselementen 6 an
den Profilelementen 2, 3 angebracht sind Haltewinkel 11,
zwischen denen eine Fließbarriere 12 angeordnet
ist, die vorzugsweise von einem dünnen Stahlblech gebildet wird.
An den Haltewinkeln 11 selbst ist wiederum ein Höhenversteilmechanismus 13 vorgesehen,
der es erlaubt, das Schalungselement 1 im Ganzen sowie
die Profilelemente 2, 3 gegeneinander auszurichten.
Der Höhenverstellmechanismus 13 ist über Gewindestangen 14 mit
Fußplatten 15 verbunden,
mittels denen das Schalungselement 1 auf dem Untergrund 17 steht. Auf
den Fußplatten 15 selbst
sind Haltestifte 16 angeordnet, die die Fließbarriere 12 gegen
den Druck des noch nicht erstarrten Bodenmaterials in Position halten.
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Während in 5 eine
Situation dargestellt ist, bei der erst eines der beiden Bodenfelder
gegossen worden und die Fuge 5 somit noch nicht aufgeweitet
ist, zeigt 6 eine Situation nach Gießen des benachbarten
Bodenfeldes gemäß dem in
Figur eines angedeuteten Schnitt VI. Das Erstarren des Bodenmaterials
und die damit einhergehende Schrumpfung haben zu einer Aufweitung
der Fuge 5 geführt.
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Der
Teil des Lastübertragungselementes 6, der
nicht fest mit einem Profilelement 2, 3 verbunden ist,
wird in Richtung S um den Betrag, in dem sich die Fuge 5 aufweitet,
herausgezogen.
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Fließbarriere 12 und
Haltestifte 16 sind in 6 nicht
mehr dargestellt. Die Fließbarriere
wird beim Aufweiten der Fuge verformt, die Haltestifte werden abgebrochen
oder verbogen. Nach Gießen des
benachbarten Bodenfeldes und nach Aufweiten der Fuge 5 spielen
diese Bauteile für
die weitere Funktion des Schalungselements 1 keine Rolle
mehr.
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Wie
in 5 und 6 erkennbar, liegt die Oberfläche der
Lastübertragungselemente 6 unmittelbar
an der Unterseite der Horizontalschenkel 8 der Profilelemente 2, 3 an.
Vertikale Lasten, die über
das Bodenmaterial in die Lastübertragungselemente 6 eingeleitet
werden, können
sich somit nicht nur unmittelbar im Bodenmaterial selbst, sondern
auch über
die Schenkel der Profilelemente 2, 3 abstützen. Ebenso
können
Lasten, die unmittelbar von außen
in die Vertikalschenkel 4 die Profilelemente 2, 3 eingeleitet
werden, beispielsweise beim Überfahren
einer Fuge mit einer schweren Last, nicht nur über die Vertikalschenkel 4 sondern
zusätzlich über die
Lastübertragungselemente 6 und
die Horizontalschenkel 8 im Bodenmaterial abgestützt werden.
Beides führt
zu einer deutlichen Erhöhung
der Schalungsstabilität.
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- 1
- Schalungselement
- 2
- erstes
Profilelement
- 3
- zweites
Profilelement
- 4
- Vertikalschenkel
- 5
- Fuge
- 6
- Lastübertragungselement
- 7
- Montagehülse
- 8
- Horizontalschenkel
- 9
- Anker
- 10
- Verankerungsbohrung
- 11
- Haltewinkel
- 12
- Fließbarriere
- 13
- Höhenverstellmechanismus
- 14
- Gewindestange
- 15
- Fußplatte
- 16
- Haltestift
- 17
- Untergrund