DE3101340A1

DE3101340A1 - "stahlbetonfertigteil, insbesondere fuer deckenplatten, sowie traegerprofil hierzu"

Info

Publication number: DE3101340A1
Application number: DE19813101340
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 8391 Röhrnbach Hammerl
Original assignee: BACHL KARL ZIEGEL BETON
Current assignee: BACHL KARL ZIEGEL BETON
Priority date: 1981-01-17
Filing date: 1981-01-17
Publication date: 1982-08-05
Also published as: DE3101340C2; EP0056646A1

Description

Stahlbetonfertigteil, insbesondere für Deckenplat-' ten, sowie Trägerprofil hierzu

Die Erfindung betrifft ein Stahlbetonfertigteil, insbesondere für Deckenplatten, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sovie ein Trägerprofil hierzu gemäß Oberbegriff des Anspruchs 13

Stahlbetonfertigteile gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sind aus der DE-AS 22 44 886 beispielsweise bekannt geworden, nachdem bereits die beispielsweise aus der DE-AS 14 09 923 bekannten abgesetzten Auflager nicht sicher genug gegen Kerbspannungen an der Auflagernase sind, wenn insbesondere eine flache Bauweise der Auflagernase angestrebt wird. Mit dieser Problematik setzt sich der Teil 9.11 über abgesetzte Auflager aus dem Vorlesungsmanuskript über Massivbau von Prof. Fritz Leonhardt S.143 bis 146 ausführlich auseinander. Als Lehre daraus ergibt sich, daß zur Vermeidung von derartigen Kerbspannungen und Eckrissen eine Abschrägung dieser Ecke und eine entsprechende

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Armierung im Bauteil selbst notwendig sind, wobei die Konstruktion zwar sicherer, aber um so aufwendiger sowohl von der Bauhöhe als auch der Armierungsseite her wird , so daß für jedes Auflager aufwendige baustatische Berechnungen für die zugehörige Armierung durchzuführen sind.

Mit dem sich aus der DE-AS 22 44 886, sowie dem sich aus dem Konstruktionsatlas des Betonverlags über kraftschlüssige Verbindungen im Fertigteilbau ergebenen Stand der Technik werden Stahlkonstruktionen vorgeschlagen, welche in Verbindung mit dem zugehörigen Stahlbetonfertigteil geringere Bauhöhen und einfachere Montagen erlauben. Bei der sich aus dem Konstruktionsatlas des Betonverlages ergebenen Stand der Technik bestehen die Stahlträgerstücke aus zwei einander zugewandten U-Profilen, welche mit aus den Fertigbauteilen ragenden Stahlbolzen verschraubt oder verschweißt werden müssen und somit eine Erhöhung ergeben, welche die gesamte Konstruktionshöhe um die Breite der U-Profile vergrößert. Bei dem sich aus der DE-AS 22 44 886.ergebenden Stand der Technik werden dagegen die das Trägerstück bildenden Doppel-T-Träger mit Rundstahl-Armierungseisen verschweißt und über diese Rundstahl-Armierungseisen im Beton der jeweiligen Platte verankert. Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist die aufwendige Eisen- und Schweißkonstruktion, die weder eine Höhenanpassung erlaubt, noch gar für einen bündigen Oberkantenabschluß geeignet ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Stahlbetonfertigteil sowie ein Trägerprofil hierzu gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 13 derart zu schaffen, daß durch einfache Montage- und Steckverbindungen zwischen den Bewehrungsstählen und der Stahlkonstruktion das Verschweißen der Stahlkonstruktion mit dem Bewehrungskorb des zugehörigen Steges in dem Stahlbetonfertigteil entfallen kann, ohne daß

auf den zusätzlichen Vorteil einer unabhängigen Steghöhe und damit einer universelleren Einsatzraöglichkeit verzichtet werden muß.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Einer der wesentlichsten Vorteile neben der Verringerung der Eckrißgefahr der Vollbeton-Auflagernasen ist die durch die geringere Bauhöhe erreichbare Einsparung von Betonmassen, womit auch eine Einsparung von Transport- und Montagekosten einhergeht. Es wird ferner Arbeitszeit bei der Ausbildung der ausgeklinkten Auflager der Plattenstege eingespart und ferner läßt sich auch eine Betonstahl-Einsparung bei den Riegeln und den ausgeklinkten Plattenstegen erreichen, weil die Kraftübertragung zwischen Beton und Stahllagerteil direkt nach dem von Prof. Leonhardt gezeigten Fachwerk modell erfolgen kann. Die Bedeutung dieser neuen Lager ausbildung wird insbesondere dadurch erkennbar, wenn eine Gegenüberstellung mit den bisherigen Fertigteilbauelementen erfolgt; wo häufig als Deckenelementen TT-Platten verwendet wurden, die meist eine maximale Spannweite von 10 m aufweisen und über diese Spannweite ihre Lasten über Riegel und Stützen in den Baugrund ableiten müssen. Damit eine derartige Kraftübertragung möglich ist, müssen Stege der Deckenelemente ausgeklinkt werden, wodurch ein sogenanntes hochgezogenes Auflager entsteht, dessen Nachteile vorstehend gegenüber der neuen Lagerausbildung genannt sind.

Darüber hinaus weist die vorliegende Erfindung den Vorteil auf, daß praktisch ein Einheitsprofil für nahezu alle möglichen Formen von Stahlbetonfertigteilen verwendet werden kann, was die Lagerhaltung solcher Profile erheblich verbilligt. Das neue Trägerprofil

kann ohne die Notwendigkeit einer Verschweißung mit Zugbügeln oder Längsstäben in die Gesamtbewehrung des Stahlbetonfertigteils einfach eingesetzt und mit Beton vergossen werden, so daß beim eingesetzten Stahlbetonfertigteil die auftretenden Kräfte über die Zugbügel dem Beton zwischen Zugbügel und Längsstäben dann über die Längsstäbe in das Stahlprofil und über das Stahlprofil auf die Auflager übertragen werden.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung zusammen mit weiteren Vorteilen der Erfindung näher beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 die perspektivische Ansicht des neuen Trägerprofils, wobei der erste von den beiden das Trägerprofil bildenden Abschnitten nur zu einem Teil dargestellt ist;

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch das neue Stahlbetonfertigteil mit einem Trägerprofil gemäß Fig. 1 ebenfalls in abgebrochener Darstellung;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III von Fig. 2; und

Fig. 4 in ähnlicher Darstellungsweise wie Fig. 3 eine

andere Ausführungsform und dazu in gestrichelter Darstellung eine weitere Ausführungsform. 30

Gemäß Fig. 1 besteht das neue Trägerprofil 10 aus einem ersten, in ein Stahlbetonfertigteil mit Armierungseisen einbetonierbaren Abschnitt 12 und einem zweiten mit einer Lastaufnahmevorrichtung oder einem Auflager verbindbaren Abschnitt 14. Dieses Trägerprofil ist ein geradlinig gestrecktes Rechteck-Hohlprofil mit einer Breite B.p und einer Innenhöhe H,_p an der Innenseite des zweiten Abschnitts 14 sind Innen-Querrippen 16

\ (siehe Pig. 2) zur Aussteifung und Erhöhung der Festigkeit mit einer Breite B_Ip vorgesehen, welche der Breite des Innendurchmessers dieses Hohlprofils entspricht. Ebenso wie die Innenquerrippen 16 sind im Bereich des ersten Abschnitts 12 Außenquerrippen 18 vorgesehen, welche sich über die gesamte Breite B_Ap des Trägerprofils 10 erstrecken und vorzugsweise an denjenigen Stellen des Trägerprofils angeordnet werden, vo dies aus Festigkeits- und Statikgründen zweckdienlich ist.

Wie die Darstellung gemäß Fig. 1 und Fig. 2 hierzu zeigt, sind die Außenquerrippen 18 an der Unterseite des Trägerprofils 10 angeordnet, während die Innenquerrippen 16 ebenfalls innen an der Unterseite des Trägerprofils 10 angeordnet sind. Ferner sind an der Unterseite 20 des ersten Abschnitts Aussparungen 22 vorgesehen, welche maximal die Länge B_ip des Trägerprofils 10 aufweisen können, da durch die Seitenwände 24 die maximale Länge der schlitzförmigen Aussparungen 22 eine natürliche Begrenzung findet. Die Breite B._s der Aussparungen ist größer als der Durchmesser der in diese Aussparungen einzusetzenden Armierungsstähle 26. Die Unterseite 20 des Trägerprofils 10 ist die Unterseite der von den Seitenwänden begrenzten Bodenplatte 28. Dieser Bodenplatte 28 gegenüberliegend ist die ebenfalls von den Seitenwänden 24 begrenzte Deckenplatte 30. In der Deckenplatte 30 sind sowohl im ersten Abschnitt 12 als auch im zweiten Abschnitt 14 Kontrollöffnungen 32 verschiedenen Durchmessers angeordnet, damit der in das Trägerprofil einzugießende Beton kontrolliert und verdichtet werden kann, so daß keine gefährlichen Lunker die Tragfähigkeit oder Verbindung mit den Eisen und Stählen gefährden. Ebenso sind in den Seitenwänden 24 Betoneinfüllöffnungen 34 vorgesehen, damit ein sattes Ausgießen des gesamten Hohlprofils möglich ist. Da bei einem späteren Vergießen auch des zweiten Abschnitts nach der Montage des Stahlbetonfertigteils mit Ortbeton erfolgen soll, ist beispielsweise eine Betoneinfüll-

öffnung 34 im Bereich der Übergangslinie 36 vom ersten Abschnitt 12 zum zweiten Abschnitt 14 vorgesehen, so daß ein nahtloser Anschluß an den Beton des Stahlbetonfertigteils im ersten Abschnitt 12 sichergestellt werden kann.

Eine veitere Maßnahme zur Sicherstellung einer guten Verbindung zwischen dem Montage-Ortbeton und dem Beton des Stahlbetonfertigteils ist die Verlängerung von längsgestreckten Armierungsstäben 38 gemäß der Darstellung von Fig. 2. Auch die stärkeren Basisarmierungsstäbe 40 reichen von dem ersten Abschnitt 12 in den zweiten Abschnitt 14 um dort später eine sichere Verbindung mit Ortbeton zu ermöglichen.

In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist ebenso wie in Fig. 1 in abgebrochener Darstellung ein Stahlbetonfertigteil in Form einer Deckenplatte dargestellt, welche sehr deutlich den erfindungsgemäßen Verbund zwischen dem neuen Trägerprofil und der Armierung des Stahlbetonfertigteils zeigt. Da das Trägerprofil von Fig. 1 im.wesentliehen dem Trägerprofil von Fig. 2 entspricht, sind für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet worden, so daß eine nochmalige Erläuterung dieser Teile entbehrlich ist.

Der von den Seitenwänden 24 und der Deckenplatte 30 sowie der Bodenplatte 28 umschlossene Hohlraum 42 des Vierkantträgerprofils 10 ist im Einbauzustand bei dem Stahlbetonfertigteil von den Armierungsstählen 26 und den Armierungsstaben 38 und Basisannierungsstäben 40 sowie mit einem Teil des Betons des Stahlbetonfertigteils im Bereich des ersten Abschnitts 12 ausgefüllt. Der zweite Abschnitt 14 der in der Darstellung von Fig. 2 noch nicht mit Ortbeton verfüllt ist, liegt auf einer Lastaufnahmevorrichtung 44 wie z.B. einem Auflager eines Trägers duf, wobei ein^ dazwischen angeordnete Kunststoff- oder Gummiplatte 46 ₇,B. N>onrennlatte eine

öchriJdämmungsbrücke bildet und zugleich ein Gleitlager für Längsdehnungen des gesamten Plattenelementes ergibt.

Die Lastaufnahmevorrichtung 44 ist in der Darstellung gemäß Fig. 2 ähnlich vie in der Praxis in der Abmessung derart auf das Stahlbetonfertigteil abgestimmt, daß sich beispielsweise eine ebene Decke des darunter befindlichen Raumes ergeben würde. Über die Höhe dieser Konstruktion erstrecken sich im wesentlichen die Ar-]q mierungsstähle 26, welche zusammen mit Bodenarmierungsstäben 48 die Hauptarmierung des Bewehrungskorbes in dem betreffenden Steg bilden.

Gemäß Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III von Fig. 2 dargestellt, aus der sich deutlich der Konturbereich 50 ergibt, der sich aus dem Trägerprofil-Hohlraum 42 und der zugehörigen Aussparung 22 zusammensetzt. Der gerade verlaufende Teil des Armierungsstahls 26 geht an einer Grenzlinie 52 in einen Kopfteil 54 über, der sich als U-förmige Ausbildung des Armierungsstahl durch die Aussparung 22 in den Trägerprofi 1-Hoh.lraum 42 erstreckt und aus diesen mit dem anderen Schenkel an der Grenzlinie 52 wieder in den Armierungsstahl 26 übergeht, so daß der nicht dargestellte, jedoch in der Seitenansicht in Fig. 2 erkennbare Fußteil des Armierungsstahls 26 in gleicher oder ähnlicher Ausbildung einen länglichen Rundstahlring ergibt. Zusammen mit weiteren Armierungsstählen mit ihren jeweiligen Kopf- und Fußteilen ergeben mehrere Rundstahlringe und die Armierungsstäbe einen Armierung?.- oder Bewehrungskorb.

Der Hohlraum 42 des Trägerprofils 10 wird durch die Trägerprofilinnenwände 24' sowie die Profilinnenwände 28' der Bodenplatte und 30' der Deckenplatte gebildet. Der Kopfteil 54 umschließt innerhalb des Hohlraums 42 einen Freiraum 56, der von mindestens einem Armierungsstab 38 oder Basisarmierungsstab 40 durch-

] setzt wird. Je nach Größe des Freiraums 56, d.h. nach jeweiliger Eintauchtiefe des Kopfteils 54 in den Hohlraum 42 können in den Freiraum 56 mehr oder weniger viele Armierungsstäbe 38 und Basisarmierungsstäbe 40 eingesteckt werden. Aus bautechnischen Gründen ist dabei eine Ausfüllung des Freiraums 56 nur mit Armierungsstäben nicht wünschenswert, weil alle Armierungsstäbe und Basisarmierungsstäbe satt in Beton eingebettet werden müssen. Dies bedeutet, daß im wesentlichen die Zahl der Armierungsstäbe 38 und Basisarmierungsstäbe 40 durch die Baustatik bestimmt wird, wobei meist genügend Spielraum in dem Freiraum 56 gegeben ist, um die Eintauchtiefe des Kopfteils 54 in den Hohlraum 42 regulieren zu können, und somit eine erwünschte und genaue Abmessung einstellen zu können. Dies bedeutet, daß die Höhe H„ zwischen der Bodenplatteninnenseite 28' und der

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Kopfteilinnenseite 58 variabel ist.

Bei der in etwa dem Prinzip der Darstellung von Fig. 3 entsprechenden Darstellung von Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform gezeigt, bei welcher ebenfalls eine Höheneinstellung H„ sowohl für die in ausgezogener Linie dargestellte Ausführungsform als auch für den gestrichelter Darstellung gezeigte Ausführungsform gilt. Anstelle eines Vierkantrechteckprofils gemäß der Darstellung von Fig. 3 oder eines sonstig beliebigen Hohlprofils wurde bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ein herkömmlicher Doppel-T-Träger als Trägerprofil 10· vorgesehen. Dieses Trägerprofil 10· weist einen Konturbereich 50· auf, der sich ebenfalls zunächst über die gesamte Profillänge erstreckt. Aussparungen im Sinne der Aussparungen 22 der Ausführungsform in den Fig. 1 bis 3 sind bei der in ausgezogener Linienführung dargestellten Ausführungsform entbehrlich. Dies gilt insbesondere, wenn die in ausgezogenen Linien in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform so aufgebaut wird, daß das Kopfteil 54' einmal in der gezeigten Form und anschließend in der umgekehrten von der anderen Seite in den Kontur-

bereich 50· ragenden Anordnung verwendet wird, wobei zweckmäßig jeweils die hintereinander folgenden Kopfteile 54' jeweils abwechselnd von links und von rechts in die Konturbereiche 50· des T-Profils 10* ragen. Während bei der ausgezogenen Darstellung gemäß Fig. 4 der T-Träger auch am Schluß der Montage eingesetzt werden kann, und somit eine Längenverschieblichkeit in Längsrichtung des Trägers ermöglicht wird, ist dies bei der in gestrichelten Linien dargestellten Ausführungsform nicht möglich, da bei dieser Ausführungsform auch nur offene und keine geschlossenen Armierungs stahlringe verwendet werden können.

Es liegt im Bereich der Erfindung, von der starren ]5 Verschweißung von Armierungseisen mit Trägerprofilen weg zu beweglichen und variablen Montageanordnungen zu kommen, welche trotz Bewegungsfreiheitsgrade allen Anforderungen der Baustatik gerecht werden.Auch die Verwendung der Betoneinfüll- und Kontrollöffnungen für das Einsetzen oder Einstecken von Arniorungsstaben,insb. Quer-Armierungsstriben liegt ebenfalls im Bereich dieser Erfindung..

Claims

Pa tentansprüche

Stahlbetonfertigteil, insbesondere für Deckenplatten, mit einem Trägerprofil, das mindestens einen ersten, in das Stahlbetonfertigteil mindestens teilveise einbetonierten Abschnitt und einen zveiten mit einer Lastaufnahmevorrichtung verbindbaren freien Abschnitt aufweist und bei welchem der erste Abschnitt mit mindestens einem Armierungsstahl des Stahlbetonfertigteils verbunden ist, der mindestens einen in seiner Zugrichtung verlaufenden Teil und einen Kopfteil aufweist, wobei mindestens der Kopfteil mit dem ersten Abschnitt des Trägerprofils eine Kraftübertragungsverbindung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerprofil (lO) mindestens einen Konturbereich (50) derart aufweist, daß mindestens ein Teil des Kopfteils (54) diesen Konturbereich (50) wenigstens teilweise hintergreift und daß mindestens dieser Konturbereich (50) mit Beton mindestens teilweise vergossen ist.
2. Stahlbetonfertigteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Konturbereich (50) zumindest teilweise von in Längsrichtung des Trägerprofils (1O) ausgebildeten Profilinnenwänden (24¹ , 28'-, 30' ) gebildet ist.

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3. Stahlbetonfertigteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Konturbereich (50) zumindest teilweise von in senkrecht zur Längsrichtung des Trägerprofils (10) ausgebildeten Aussparungen (22) gebildet ist.
4. Stahlbetonfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß der Konturbereich (50) in einem Hohlraum (42) eines hohlprofilförmigen Trägerprofils (10) ausgebildet ist.
5. Stahlbetonfertigteil nach einem der Ansprüche 3 oder

4, dadurch gekennzeichnet, daß sich zumindest jeder Kopfteil (54) jedes Armierungsstahles (26) durch die Aussparung (22) in dem Konturbereich (50) erstreckt.
6. Stahlbetonfertigteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine im wesentlichen vom Kopfteil (54) des jeweiligen Armierungs-Stahles (26) begrenzte Fläche einen Freiraum (56) in dem Konturbereich (50) bildet, in welchen mindestens ein in Längsrichtung des Trägerprofils herlaufender Armierungsstab (38, 40) angeordnet ist.
7. Stahlbetonfertigteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Armierungsstäbe (38 und 40) mit gleichem und/oder unterschiedlichem Durchmesser in Abhängigkeit von der zugehörigen Baustatik in den Freiraum (56) eingesetzt sind.
8. Stahlbetonfertigteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungsstäbe (38 und 40) alle von Kopfteilen (50) gebildeten Freiräume (56) durchdringen.
9. Stahlbetonfertigteil nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Armierungsstab (38 oder 40) in den zweiten Abschnitt (14)

erstreckt ist.
10. Stahlbetonfertigteil nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem freien Ende des ersten Abschnitts (12) mindestens ein Armierungsstab (38 oder 40) in den Betonbereich des Stahlbetonfertigteils ragt.
11. Stahlbetonfertigteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerprofil mindestens einmal in seiner Längsrichtung einengekröpften Verlauf aufveist.
12. Stahlbetonfertigteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Kopfteile (54) aufweisenden Armierungsstähle (26) vorzugsweise rechtwinklig zu dem Trägerprofil (1O) angeordnet sind.
13. Trägerprofil für Stahlbetonfertigteile, insbesondere für solche nach den Ansprüchen 1 bis 12, bestehend aus mindestens einem ersten, in ein Stahlbetonfertigteil mit Armierungseisen einbetonierbaren Abschnitt und einem zweiten, mit einer Lastaufnahmevorrichtung verbindbaren Abschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in dem ersten Abschnitt (12) mindestens eine Aussparung (22) vorgesehen ist und daß die Aussparung (22) mindestens eine Aussparungsöffnungsfläche aufweist, welche der Querschnittsflache mindestens eines Teils mindestens eines Armierungseisens (26) gleich ist.
14. Trägerprofil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (22) schlitzförmig ausgebildet ist.
15. Trägerprofil nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine BetoneinfÜllöffnung (34) vorgesehen ist.
16. Trägerprofil nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine öffnung (32) für die Aufnahme von Teilen eines Sicherheitsbolzens oder für die Kontrolle des Betoniervorgangs an einer Deckenplatte (30) des Trägerprofils (1O) vorgesehen ist.
17· Trägerprofil nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine öffnung in der Längsrichtung des Trägerprofils vorgesehen ist, in welche Armierungsstäbe einschiebbar sind.
18. Trägerprofil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung im Bereich des zweiten Abschnitts (14) und/oder des ersten Abschnitts (12) vorgesehen ist.
19. Trägerprofil nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung mindestens eine Öffnungsfläche aufweist, welche mindestens der Querschnittsflache mindestens eines in Längsrichtung des Trägerprofils einsetzbaren Armierungsstabes gleich ist.
20. Trägerprofil nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Trägerprofil Innen Querrippen (16) und/oder Außen-Querrippen (18) vorsehen sind.
21. Trägerprofil nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil in zwei miteinander verbundene Teile unterteilt ist.

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22. Trägerprofil nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerprofil als mehreckiges Hohlprofil ausgebildet ist.