EP0811731A1 - Deckenkonstruktion und Deckenelement - Google Patents

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EP0811731A1
EP0811731A1 EP97108946A EP97108946A EP0811731A1 EP 0811731 A1 EP0811731 A1 EP 0811731A1 EP 97108946 A EP97108946 A EP 97108946A EP 97108946 A EP97108946 A EP 97108946A EP 0811731 A1 EP0811731 A1 EP 0811731A1
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ceiling
longitudinal bars
legs
individual longitudinal
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Eva Maria Dipl.-Ing. Gruber
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/16—Load-carrying floor structures wholly or partly cast or similarly formed in situ
    • E04B5/32—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements
    • E04B5/36—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with form units as part of the floor
    • E04B5/38—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with form units as part of the floor with slab-shaped form units acting simultaneously as reinforcement; Form slabs with reinforcements extending laterally outside the element

Definitions

  • the invention relates to a ceiling construction, in particular a large-area formwork construction for reinforced concrete ceilings, with a plurality of ceiling elements, and a ceiling element for such a ceiling construction.
  • Composite formwork ceilings according to EP-0 164 330 are known, which consist of load-bearing steel lattice girders with formwork panels attached to them by means of connecting parts, which at the same time represent the later surface of the ceiling.
  • the top chord of the steel lattice girder takes over the compressive forces which occur in the assembled state and during concreting and hardening of the concrete. After the concrete has hardened, this top chord together with the sloping connecting rods of the steel lattice girder is statically superfluous in the field reinforcement of the ceiling.
  • the conventional composite structures also have the disadvantage that they take up a considerable amount of space, so that they can only be transported as prefabricated components at great expense. Their construction is also associated with high manufacturing costs and is rather expensive.
  • the invention solves the problem of creating a composite formwork slab and slab elements for it, the steel reinforcement of which can take on load-bearing functions both during slab production and in the finished slab, so that it can be credited in terms of construction, and which can also be produced cost-effectively.
  • this problem is solved according to the invention with a ceiling construction, in particular a large-area formwork construction for reinforced concrete ceilings, with a plurality of ceiling elements which abut one another with their lateral abutting edges, the ceiling elements being a base plate, U-profile-shaped in alignment with one another on the base plate Hanger, which each have a web, two legs and angled flange sections formed on the free ends of the legs, the flange sections each being screwed to the base plate, and having individual longitudinal bars which in each case in the corners formed by the legs and the webs of the U-shaped bracket are fastened with a welded connection in such a way that they are at a distance from the base plate, the individual longitudinal bars being pressure-transmitting and the base plate being tension-transmitting, as long as there is no or a liquid concrete layer on the base plate, i.e. the concrete layer is not yet load-bearing, and the individual longitudinal bars are tension-transferring after the concrete layer lying on the base plate, in which
  • the U-shaped brackets are thus placed on the base plate in such a way that their web is arranged at a distance from the base plate and their legs run from the web to the base plate. At the free ends of the legs ending on the base plate there are flange sections angled outward from the legs, with which the U-shaped bracket is screwed to the base plate.
  • the ceiling construction can serve both as formwork slabs and as load-bearing reinforcement for the finished concrete slab.
  • the individual longitudinal bars are at a sufficient distance from the base plate so that they bear the inherent loads of the constructed ceiling structure and the loads that occur when the concrete is poured due to the dead weight of the concrete as pressure rods.
  • the base plate itself serves as the tension element in this load-bearing ceiling construction. The transmission of the shear forces between the pressure element and the tension element in this support structure is ensured by the shear-resistant welded connections or screw connections.
  • the formwork slab elements of the slab construction are matched to the thickness of the concrete slab to be created in such a way that the individual longitudinal bars come to rest in the lower area, especially in the lower third, of the finished concrete slab, the single longitudinal bars absorb the tensile forces of the reinforced concrete slab when the concrete slab is finished. In the hardened state, the concrete absorbs the corresponding compressive forces.
  • the ceiling elements which abut one another with their lateral abutting edges can be covered at the joints by means of a strip or adhesive tape and / or screwed together with tabs.
  • the individual longitudinal bars can be attached to the U-shaped brackets according to the invention by complete welding over the entire length of the bracket element.
  • an attachment with a welding point per connection between a single longitudinal bar and a U-shaped bracket is preferably provided.
  • a welding spot can advantageously also be provided at each end of the U-shaped bracket.
  • the U-profile-shaped brackets can be provided with any dimension ratios that are suitable for the desired relative position between To enable individual longitudinal bars and base plate. It is conceivable to use very short profile elements in which the web width of the U-shaped bracket is significantly greater than the length of the U-shaped bracket. However, U-shaped brackets are preferably used, the web width of which is considerably shorter than the length of the U-shaped bracket. Such a construction, in conjunction with a suitable welded joint, makes it possible to ensure a particularly high bending load on the composite ceiling construction.
  • the base plates of the ceiling elements of the ceiling construction according to the invention can be made from any suitable materials.
  • cement-bound material boards are preferably used. These are easy and inexpensive to manufacture, and can be connected to the reinforcement particularly easily by means of screw connections.
  • slabs can be reinforced without problems, without having to change the dimensions, with the aid of integrated steel reinforcements for carrying certain loads.
  • Such a cement-bonded material plate can be made from a wide variety of starting materials.
  • a wood-cement board is preferably used, since wood is a material that ensures a pleasant room climate, in particular a regulated moisture balance.
  • a ceiling element for a ceiling construction with a base plate, U-shaped brackets aligned in series with one another on the base plate, each having a web, two legs and angled flange sections formed on the free ends of the legs, wherein the flange sections are each screwed to the base plate and individual longitudinal rods which are each fastened in the corners formed by the legs and the webs of the U-shaped bracket with a welded connection such that they are a distance from the base plate exhibit.
  • a ceiling construction according to the invention with two adjacent ceiling elements can be seen, which is shown in plan view.
  • the base plates 1 are rectangular.
  • On each base plate 1 parallel rows of U-shaped brackets 2 are attached in the longitudinal direction.
  • the projecting ends 3a of the individual longitudinal bars are fastened to the walls 7 supporting the ceiling (see FIG. 4), so that the individual longitudinal bars 3 have a supporting function for the finished reinforced concrete ceiling.
  • the base plates 1 of the two ceiling elements arranged next to one another are connected to one another by connecting elements 6.
  • the U-shaped bracket 2 has a web 2b, legs 2c and 2c of the legs of the U-shaped Bracket 2 angled flange sections 2d.
  • the U-shaped bracket 2 is fastened to the base plate 1 by means of screws 4 on these flange sections 2d.
  • Fig. 3 From Fig. 3 it can be seen that four screws 4 are provided for fastening a U-shaped bracket 2 to the base plate 1.
  • the individual longitudinal bars 3 are each fastened to the longitudinal ends 2a of the U-shaped bracket 2 with two welding spots 5.
  • the U-shaped bracket 2 have a considerably greater length than the width of the web 2b of the U-shaped bracket 2, they are about twice as long.
  • the ceiling elements are connected to the load-bearing walls 7 before the concrete is poured and are supported with a few supporting elements 8.
  • the concrete layer subsequently poured onto the ceiling element is drawn with a dash-dotted line.
  • the poured concrete layer is so thick that the reinforcement with the U-shaped brackets 2 and the individual longitudinal bars 3 is in the lower third of the concrete layer.

Abstract

Deckenkonstruktion, insbesondere großflächige Schalungskonstruktion für Stahlbetondecken, sowie Deckenelement für eine solche Deckenkonstruktion. Die Deckenkonstruktion weist eine Mehrzahl von Deckenelementen auf, die mit ihren seitlichen Stoßrändern stumpf aneinanderstoßen. Die Deckenelemente weisen eine Grundplatte (1), auf der Grundplatte (1) in Reihe miteinander fluchtend angeordnete U-profilförmige Bügel (2) mit einem Steg (2b), zwei Schenkeln (2c) und an den freien Enden der Schenkel (2c) ausgebildeten, mit der Grundplatte (1) verschraubten, abgewinkelten Flanschabschnitten (2d) und mit einer Schweißverbindung an den U-profilförmigen Bügeln (2) befestigte, in einem Abstand von der Grundplatte (1) verlaufende Einzellängsstäbe (3) auf. Die Einzellängsstäbe (3) sind druckübertragend, die Grundplatten (1) zugübertragend, solange keine tragfähige Betonschicht vorhanden ist, die Einzellängsstäbe (3) zugübertragend, nachdem die auf der Grundplatte (1) aufliegende, die Einzellängsstäbe (3) einbettende und diese um ein geeignetes Maß überdeckende Betonschicht verfestigt und daher lastabtragend ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Deckenkonstruktion, insbesondere eine großflächige Schalungskonstruktion für Stahlbetondecken, mit einer Mehrzahl von Deckenelementen, sowie ein Deckenelement für eine solche Deckenkonstruktion.
  • Es sind Verbundschalungsdecken nach EP-0 164 330 bekannt, welche aus tragenden Stahlgitterträgern mit daran mittels Verbindungsteilen befestigten Schalungsplatten bestehen, welche gleichzeitig die spätere Deckenoberfläche darstellen. Bei dieser Ausführungsform übernimmt der Obergurt des Stahlgitterträgers die Druckkräfte, welche im Montagezustand und während des Betonierens sowie des Aushärtens des Betons auftreten. Nach dem Aushärten des Betons ist dieser Obergurt samt den schrägen Verbindungsstäben des Stahlgitterträgers in der Feldbewehrung der Decke statisch überflüssig.
  • Die herkömmlichen Verbundkonstruktionen weisen darüber hinaus den Nachteil auf, daß sie einen erheblichen Raum einnehmen, so daß sie nur mit großem Aufwand als vorgefertigte Bauelemente transportiert werden können. Ihr Aufbau ist außerdem mit hohem Fertigungsaufwand verbunden und eher kostspielig.
  • Mit der Erfindung wird das Problem gelöst, eine Verbundschalungsdecke sowie Deckenelemente dafür zu schaffen, deren Stahlbewehrung sowohl während der Deckenherstellung als auch bei der fertigen Decke tragende Funktionen übernehmen kann, so daß sie baustatisch anrechenbar ist, und die gleichzeitig kostengünstig herstellbar ist.
  • Hinsichtlich der Deckenkonstruktion wird dieses Problem erfindungsgemäß gelöst mit einer Deckenkonstruktion, insbesondere einer großflächige Schalungskonstruktion für Stahlbetondecken, mit einer Mehrzahl von Deckenelementen, die mit ihren seitlichen Stoßrändern stumpf aneinanderstoßen, wobei die Deckenelemente eine Grundplatte, auf der Grundplatte in Reihe miteinander fluchtend angeordnete U-profilförmige Bügel, die jeweils einen Steg, zwei Schenkel und an den freien Enden der Schenkel ausgebildete abgewinkelte Flanschabschnitte aufweisen, wobei die Flanschabschnitte jeweils mit der Grundplatte verschraubt sind, und Einzellängsstäbe aufweisen, die in den von den Schenkeln und den Stegen der U-profilförmigen Bügel gebildeten Ecken jeweils mit einer Schweißverbindung derart befestigt sind, daß sie einen Abstand von der Grundplatte aufweisen, wobei die Einzellängsstäbe druckübertragend sind und die Grundplatte zugübertragend ist, solange keine oder eine flüssige Betonschicht auf der Grundplatte aufliegt, d.h. die Betonschicht noch nicht tragfähig ist, und wobei die Einzellängsstäbe zugübertragend sind, nachdem die auf der Grundplatte aufliegende Betonschicht, in die die Einzellängsstäbe eingebettet sind und von der sie um ein geeignetes Maß überdeckt sind, verfestigt und daher lastabtragend ist.
  • Die U-profilförmigen Bügel sind somit derart auf die Grundplatte gesetzt, daß ihr Steg im Abstand von der Grundplatte angeordnet ist und ihre Schenkel vom Steg zu der Grundplatte verlaufen. An den an der Grundplatte endenden freien Enden der Schenkel sind von den Schenkeln nach außen abgewinkelte Flanschabschnitte vorhanden, mit denen der U-profilförmige Bügel an der Grundplatte angeschraubt ist.
  • Durch den Vorschlag, bei einem Deckenelement in einem Abstand von der Grundplatte verlaufende Einzellängsstäbe derart anzubringen, daß sie bei der Montage und bis zum Aushärten des Betons als Druckstäbe und nach dem Aushärten des Betons als Zugstäbe funktionieren, wird eine doppelte Funktion der Deckenkonstruktion erreicht. Die Deckenkonstruktion kann gleichzeitig als Schalungsdecke und als tragende Bewehrung der fertigen Betondecke dienen.
  • Die Einzellängsstäbe befinden sich in einem ausreichenden Abstand von der Grundplatte, so daß sie die Eigenlasten der aufgebauten Deckenkonstruktion und die beim Vergießen des Betons infolge des Eigengewichts des Betons anfallenden Lasten als Druckstäbe aufnehmen. Als Zugelement in dieser tragenden Deckenkonstruktion dient die Grundplatte selbst. Die Übertragung der Scherkräfte zwischen dem Druckelement und dem Zugelement in dieser Stützkonstruktion ist durch die schubfesten Schweißverbindungen bzw. Schraubenverbindungen gewährleistet.
  • Da die Schalungsdeckenelemente der Deckenkonstruktion auf die Dicke der zu erstellenden Betondecke derart abgestimmt sind, daß die Einzellängsstäbe im unteren Bereich, insbesondere im unteren Drittel, der fertigen Betondecke zu liegen kommen, nehmen die Einzellängsstäbe im fertigen Zustand der Betondecke die Zugkräfte der Stahlbetondecke auf. Im ausgehärteten Zustand nimmt der Beton dabei die entsprechenden Druckkräfte auf.
  • Durch die einfache Konstruktion der Bewehrung der Grundplatte mit einfachen U-profilförmigen Bügeln, die aus abgekantetem Blech hergestellt sein können, und Schweiß- bzw. Schraubenverbindungen wird eine sehr einfache und kostengünstige Realisierung dieses doppelfunktionalen Effekts erzielt.
  • Die mit ihren seitlichen Stoßrändern stumpf aneinanderstoßenden Deckenelemente können an den Stößen mittels Leiste oder Klebeband abgedeckt sein und/oder mit Laschen verschraubt sein.
  • Die Befestigung der Einzellängsstäbe an den U-profilförmigen Bügeln kann erfindungsgemäß durch vollständiges Verschweißen über die ganze Länge des Bügelelements erfolgen. Bevorzugt ist jedoch eine Befestigung mit einem Schweißpunkt je Verbindung zwischen einem Einzellängsstab und einem U-profilförmigen Bügel vorgesehen. Vorteilhaft kann für die Verbindung mit einem Einzellängsstab auch ein Schweißpunkt an jedem Ende des U-profilförmigen Bügels vorgesehen sein.
  • Die U-profilförmigen Bügel können erfindungsgemäß mit beliebigen Abmessungsverhältnissen vorgesehen sein, die geeignet sind, die gewünschte Relativstellung zwischen Einzellängsstäben und Grundplatte zu ermöglichen. Dabei ist es denkbar, sehr kurze Profilelemente zu verwenden, bei denen die Stegbreite des U-profilförmigen Bügels wesentlich größer ist als die Länge des U-profilförmigen Bügels. Bevorzugt sind jedoch U-profilförmige Bügel verwendet, deren Stegbreite erheblich kürzer ist als die Länge des U-profilförmigen Bügels. Eine solche Konstruktion ermöglicht es in Verbindung mit einer geeigneten Schweißverbindung nämlich, eine besonders hohe Biegebelastung der Verbunddeckenkonstruktion zu gewährleisten.
  • Die Grundplatten der Deckenelemente der erfindungsgemäßen Deckenkonstruktion können aus beliebigen geeigneten Materialien hergestellt sein. Bevorzugt sind jedoch zementgebundene Werkstoffplatten verwendet. Diese sind einfach und kostengünstig herzustellen, und lassen sich besonders gut mittels Verschraubung mit der Bewehrung verbinden. Außerdem können solche Platten unproblematisch, ohne die Abmessungen verändern zu müssen, mit Hilfe von eingebundenen Stahlbewehrungen zum Tragen von bestimmten Lasten verstärkt sein.
  • Eine solche zementgebundene Werkstoffplatte kann aus verschiedensten Ausgangsmaterialien hergestellt sein. Bevorzugt wird jedoch eine Holzzementplatte verwendet, da Holz ein Material ist, das für ein angenehmes Raumklima, insbesondere einen geregelten Feuchtigkeitshaushalt, sorgt.
  • Hinsichtlich des Deckenelements wird das Problem erfindungsgemäß gelöst mit einem Deckenelement für eine Deckenkonstruktion mit einer Grundplatte, auf der Grundplatte in Reihe miteinander fluchtend angeordneten U-profilförmige Bügeln, die jeweils einen Steg, zwei Schenkel und an den freien Enden der Schenkel ausgebildete abgewinkelte Flanschabschnitte aufweisen, wobei die Flanschabschnitte jeweils mit der Grundplatte verschraubt sind und Einzellängsstäben, die in den von den Schenkeln und den Stegen der U-profilförmigen Bügel gebildeten Ecken jeweils mit einer Schweißverbindung derart befestigt sind, daß sie einen Abstand von der Grundplatte aufweisen.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
    • Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Deckenkonstruktion mit zwei erfindungsgemäßen Deckenelementen von der Seite, auf der die Bewehrung angebracht ist;
    • Fig. 2 einen an der Grundplatte befestigten U-profilförmigen Bügel mit Einzellängsstäben im Profilquerschnitt;
    • Fig. 3 die vergrößerte Darstellung eines U-profilförmigen Bügels der Bewehrung mit Abschnitten der daran befestigten Einzellängsstäbe in Draufsicht;
    • Fig. 4 ein zum Vergießen des Betons angeordnetes Deckenelement bzw. eine mit Beton versehene Deckenkonstruktion in Seitenansicht.
  • Aus der Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Deckenkonstruktion mit zwei nebeneinander liegenden Deckenelementen ersichtlich, die in Draufsicht gezeigt ist. Die Grundplatten 1 sind rechteckig. Auf jeder Grundplatte 1 sind in Längsrichtung parallele Reihen von U-profilförmigen Bügeln 2 angebracht. An jeder Reihe von fluchtenden U-profilförmigen Bügeln 2 sind zwei Einzellängsstäbe 3 befestigt, die sich über die beiden Querränder 1a der Grundplatten 1 hinaus erstrecken. Die überstehenden Enden 3a der Einzellängsstäbe sind an den die Decke tragenden Wänden 7 befestigt (vgl. Figur 4), so daß die Einzellängsstäbe 3 für die fertige Stahlbetondecke tragende Funktion haben. Die nebeneinander angeordneten Grundplatten 1 der beiden Deckenelemente sind mit Verbindungselementen 6 untereinander verbunden.
  • Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist der U-profilförmige Bügel 2 einen Steg 2b, Schenkel 2c und von den Schenkeln 2c des U-profilförmigen Bügels 2 abgewinkelte Flanschabschnitte 2d auf. An diesen Flanschabschnitten 2d ist der U-profilförmige Bügel 2 mittels Schrauben 4 an der Grundplatte 1 befestigt.
  • Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß jeweils vier Schrauben 4 zur Befestigung eines U-profilförmigen Bügels 2 an der Grundplatte 1 vorgesehen sind. Die Einzellängsstäbe 3 sind jeweils mit zwei Schweißpunkten 5 an den Längsenden 2a der U-profilförmigen Bügel 2 befestigt. Die U-profilförmigen Bügel 2 haben eine erheblich größere Länge als die Breite des Stegs 2b des U-profilförmigen Bügels 2, sie sind etwa doppelt so lang.
  • Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß die Einzellängsstäbe 3 mit Kreisquerschnitt in die vom Steg 2b und von den Schenkeln 2c des U-profilförmigen Bügels 2 gebildete Ecke geschmiegt angeordnet und auf der Seite des Stegs 2b mit Schweißpunkten 5 an dem U-profilförmigen Bügel 2 befestigt sind. Die Schrauben 4, mit denen die U-profilförmigen Bügel 2 an der Grundplatte 1 befestigt sind, durchdringen die Grundplatte 1 nicht vollständig.
  • Wie aus Figur 4 ersichtlich sind die Deckenelemente vor dem Vergießen des Betons mit den tragenden Wänden 7 verbunden und mit wenigen Stützelementen 8 abgestützt. Die anschließend auf das Deckenelement gegossene Betonschicht ist mit einer strichpunktierten Linie eingezeichnet. Die aufgegossene Betonschicht ist so dick, daß die Bewehrung mit den U-profilförmigen Bügeln 2 und den Einzellängsstäben 3 sich im unteren Drittel der Betonschicht befindet.

Claims (6)

  1. Deckenkonstruktion, insbesondere eine großflächige Schalungskonstruktion für Stahlbetondecken, mit einer Mehrzahl von Deckenelementen, die mit ihren seitlichen Stoßrändern stumpf aneinanderstoßen, wobei die Deckenelemente aufweisen:
    - eine Grundplatte (1),
    - auf der Grundplatte (1) in Reihe miteinander fluchtend angeordnete U-profilförmige Bügel (2), die jeweils einen Steg (2b), zwei Schenkel (2c) und an den freien Enden der Schenkel (2c) ausgebildete abgewinkelte Flanschabschnitte (2d) aufweisen, wobei die Flanschabschnitte (2d) jeweils mit der Grundplatte (1) verschraubt sind,
    - Einzellängsstäbe (3), die in den von den Schenkeln (2c) und den Stegen (2b) der U-profilförmigen Bügel (2) gebildeten Ecken jeweils mit einer Schweißverbindung (5) derart befestigt sind, daß sie einen Abstand von der Grundplatte (1) aufweisen;
       wobei die Einzellängsstäbe (3) druckübertragend sind und die Grundplatte (1) zugübertragend ist, solange keine oder eine flüssige Betonschicht auf der Grundplatte (1) aufliegt, d.h. die Betonschicht noch nicht tragfähig ist;
       und wobei die Einzellängsstäbe (3) zugübertragend sind, nachdem die auf der Grundplatte (1) aufliegende Betonschicht, in die die Einzellängsstäbe (3) eingebettet sind und von der sie um ein geeignetes Maß überdeckt sind, verfestigt und daher lastabtragend ist.
  2. Deckenkonstruktion nach Anspruch 1, wobei die Schweißverbindung (5) zwischen den Einzellängsstäben (3) und den U-profilförmigen Bügeln (2) jeweils mindestens einen Schweißpunkt aufweist.
  3. Deckenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Stegbreite der U-profilförmigen Bügel (2) erheblich geringer ist als die Länge der U-profilförmigen Bügel (2).
  4. Deckenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Grundplatte (1) eine zementgebundene Werkstoffplatte ist.
  5. Deckenkonstruktion nach Anspruch 4, wobei die Grundplatte (1) eine Holzzementplatte ist.
  6. Deckenelement für eine Deckenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit
    - einer Grundplatte (1),
    - auf der Grundplatte (1) in Reihe miteinander fluchtend angeordneten U-profilförmige Bügeln (2), die jeweils einen Steg (2b), zwei Schenkel (2c) und an den freien Enden der Schenkel (2c) ausgebildete abgewinkelte Flanschabschnitte (2d) aufweisen, wobei die Flanschabschnitte (2d) jeweils mit der Grundplatte (1) verschraubt sind,
    - Einzellängsstäben (3), die in den von den Schenkeln (2c) und den Stegen (2b) der U-profilförmigen Bügel (2) gebildeten Ecken jeweils mit einer Schweißverbindung (5) derart befestigt sind, daß sie einen Abstand von der Grundplatte (1) aufweisen.
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