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Verbindung für die Glieder von Baukonstruktionen
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lichen Konstruktionsglieder eines Gebäudes mit Verbindungen A zwischen den Traggliedern a
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Verbindungsgliedern, Verbindungen B zwischen den unteren und oberen Teilen b 1, b 2 dieser Glieder und Verbindungen C zwischen den aneinanderliegenden, oberen Enden der Verbindungsglieder b 2. Fig. 2 zeigt eine Verbindung A in Ansicht. Fig. 3 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles c der Fig. 2 und die Fig. 4 und 5 Schnitte nach den Linien IV-IV bzw.
V-V der Fig. 3. Fig. 6 ist eine Ansicht einer der Verbindungen B und die Fig. 7 und 8 sind Schnitte nach den Linien VII-VII bzw.
VIII-VIII der Fig. 6. Fig. 9 ist eine Ansicht der Verbindung C, die Fig. 10 und 11 sind Ansichten in Richtung der Pfeile d bzw. e der Fig. 9 und Fig. 12 ist eine Draufsicht.
Die Fig. 1-12 zeigen die Erfindung in Anwendung an einer besonders einfachen und leichten Konstruktion, die bloss für sehr geringe Belastungen geeignet ist, da die miteinander verbundenen Glieder a und b 1, b 2 selbst nur leichteste Belastungen aufnehmen können.
Gemäss den Fig. 2-5 besitzt die beispielsweise dargestellte Verbindung A eine Platte 20, die mit dem Kopf eines Traggliedes a fest verbunden ist, welch letzteres in Form eines Rohres dargestellt ist, in welchem Falle es den oberen Teil eines lotrechten Teleskopgliedes bilden kann.
Das Glied a kann jedoch auch eine fixe Länge haben und von einem einzigen, rohrförmigen Teil oder einem besonders hergestellten Teil von passendem Querschnitt gebildet sein. Die Wahl der Länge dieses Elements wird mit Rücksicht auf einen leichten Transport, die Höhe des Bauwerks und die gewünschte Festigkeit bestimmt. Die wirksame Fläche 21 der Platte 20 ist gegenüber dem Glied a im erforderlichen Winkel angeordnet, um einen Anschlag für das mit dem Glied a zu verbindende Glied b 1 zu bilden. Die Fläche 21 ist mit einem Paar von in Abstand verlaufenden, parallelen, einander gegenüberliegenden Nuten 22 versehen, so dass ein Schlitz zur Aufnahme der Seitenränder 23 eines Stirnteiles 24 von rechteckigem Querschnitt gebildet ist.
Dieser Stirnteil ist am Ende des Gliedes b \ rechtwinklig zu dessen Achse, angeschweisst, so dass bei Eingreifen des Stirn-
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teiles 24 in die gegenüberliegenden Nuten 22 das Glied b 1 vom Tragglied a getragen und im erforderlichen Winkel gehalten wird. Die Nuten 22 sind an ihren unteren Enden bei 25 geschlossen und der Stirnteil 24 wird von oben in den von den Nuten gebildeten Schlitz eingeführt.
Die Platte 20 der Verbindung A ist ferner mit seitlichen Gabelösen 26 zur Aufnahme der gelochten Enden 27 von Pfetten 28 versehen, wobei diese Enden an den Lappen durch Mutterschrauben 29 od. dgl. festgelegt sind. Die Gabel- ösen können aber auch an den Enden der Pfetten 28 vorgesehen und mittels Mutterschrauben an Ösen befestigt sein, die von der Platte 20 vorragen und in diese Ösen eingreifen. Der Anschluss der Pfetten kann auch an den zu verbindenden Gliedern selbst vorgesehen sein, anstatt an der Verbindung A.
Die Verbindungsglieder können aus je einem einzigen Teil bestehen, der vom Kopf der Tragglieder a zum Dachfirst verläuft. Wenn jedoch gemäss Fig. 1 jedes Verbindungsglied aus zwei Teilen bl, b2 besteht, dient die Verbindung B, die beispielsweise in den Fig. 6,7 und 8 dargestellt ist, zu ihrer Vereinigung. Eine solche Verbindung besteht aus einer Platte 30, wobei jede ihrer einander gegenüberliegenden, wirk- samen Flächen mit einem Paar von in Abstand befindlichen, parallelen Nuten 31 versehen ist, die einen Schlitz bilden. Die Schlitze an den gegenüberliegenden Flächen der Platte 30 nehmen die Seitenränder der Stirnteile 32 von rechteckigem Querschnitt auf, die an den anliegenden Enden der Teile b 1, b 2, u. zw. rechtwinkelig zu deren Achsen, angeschweisst sind.
Der Schlitz an der einen Seite der Platte 30 ist an seinem oberen Ende bei 33 geschlossen, während der Schlitz an der anderen Plattenseite an seinem unteren Ende bei 34 geschlossen ist, so dass die Stirnteile 32 der Teilet, in diese Schlitze
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werden. Auf diese Weise werden beide Teile jedes Verbindungsgliedes miteinander verbunden und es ist ersichtlich, dass die Verbindung B einem Paar von Verbindungen A entspricht, die gegeneinander verkehrt und Rücken an Rücken angeordnet sind. Die Platte 30 der Verbindung B ist an ihren Enden mit geschlitzten Ösen 35 zur Aufnahme von Hakenenden 36 der Pfette 37 versehen.
Die Fig. 9-12 zeigen die Verbindung C, die bei Verwendung in einer Dachkonstruktion den Dachfirst bilden und gleichzeitig die oberen Enden eines Paares von Verbindungsgliedern b 2 verbindet. Diese Verbindung ist an gegenüberliegenden Seiten mit Platten 38, 39 versehen, die miteinander den erforderlichen Winkel einschliessen und durch Rippen 40 verbunden sind, so dass die Verbindung einen V-förmigen Querschnitt aufweist.
Die wirksamen Flächen der Platten 38, 39 sind mit Paaren von in Abstand befindlichen, parallelen, gegenüberliegenden Nuten 41, 42 versehen, welche Schlitze bilden.
Die Schlitze an den Flächen der Platten 38, 39 nehmen die Seitenränder von Stirnteilen 43,44 von rechteckigem Querschnitt auf, die an den
Enden der Verbindungsglieder b 2, u. zw. recht- winkelig zu diesen, angeschweisst sind. Die
Nuten 41 sind an ihren unteren Enden bei 45, die Nuten 42 an ihren oberen Enden bei 46 geschlossen. Der Abschluss dieser Nuten an gegenüberliegenden Enden ermöglicht die Einführung der Teile b 2 in die durch diese Nuten gebildeten Schlitze von oben bzw. unten. Die
Verbindung C entspricht somit einem Paar von Verbindungen A, die gegeneinander verkehrt und im Winkel angeordnet sind.
Zufolge dieser Ausbildung hat das Gewicht der Dachkonstruktion und jeglicher, auf das Dach wirkender Druck, wie Wind und Schneelast, das Bestreben, die Stirnteile 43,44 in ihren Schlitzen zu verriegeln, und jede Steigerung dieses Druckes erhöht die Verriegelungswirkung auf die oberen Glieder b 2. Diese Verriegelungswirkung überträgt sich über die Verbindungen B, deren Schlitze entsprechend an gegenüberliegenden Enden geschlossen sind, auf die unteren Glieder b1 und durch diese auf die Verbindungen A. Auf diese Weise entsprechen die zweiteiligen Verbindungsglieder angenähert dem Falle eines Balkens mit festem Enden und es werden die Glieder von einem proportionalen Drehmoment entlastet, dem sie. sonst ausgesetzt wären.
Die Verbindung C kann mit Mitteln zum Anschluss von Tragpfetten in ähnlicher Weise wie die Verbindung B versehen sein.
Die Verbindungen A und C ; und gewünschtenfalls auch die Verbindungsglieder bl, b2 sowie die Dachpfetten 37 (sofeme verwendet) können mit Mitteln zur Befestigung des Daches versehen sein, z. B. mit Stiften, Klammern und mit Muttern versehenen Gewindebolzen. Die Tragglieder a und die Seitenpfetten 28 können mit ähnlichen Mitteln zur Befestigung einer Verschalung versehen sein oder die die Verschalung tragenden Pfetten bzw. Seitenstangen können direkt an die Trag-und Verbindungsglieder angeschlossen werden, so dass sie den Verbindungen A, B und C diese Aufgaben abnehmen und den Zweck dieser Verbindungen auf die Vereinigung der Konstruktionsglieder des Gerippes beschränken.
Die Paare von Nuten 22, 31, 41 und 42 der wirksamen Flächen der Verbindungen A, B und C können, anstatt an einem Ende durch eine gerade Nut geschlossen zu sein, durch einen halbkreisförmigen Teil verbunden sein, so dass ein hufförmiger, mit einer Innennut versehener Flansch gebildet wird, dem die Form der Stirnteile entspricht. Die wirksamen Teile der Nuten sind jedoch parallel. Die Paare von Nuten 22, 31, 41 und 42 können ferner in einer waagrechten Ebene oder im geringen Winkel hiezu liegen, wobei die Stirnteile 24, 32, 43 und 44 in die von diesen Nuten gebildeten Schlitze an ihren offenen Enden eingeführt werden und die gegenüberliegenden Enden der Nuten ständig
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geschlossen sind.
Wenn jedoch im Falle der Verbindung C die Nuten 41, 42 waagrecht angeordnet sind, so übt der Abschluss der gegen- überliegenden Nutenden die vorerwähnte Verriegelungswirkung nicht aus und verhindert bloss, dass die Stirnteile 43, 44 aus den von den Nuten gebildeten Schlitzen herausgleiten. In diesem Falle üben jedoch die Nuten 41, 42 selbst die Verriegelungswirkung auf die Stirnteile 43,44 der Glieder b 2 aus und ein Verriegelungsstift od. dgl. kann zur Sicherung vorgesehen sein, damit die Stirnteile nicht aus den offenen Enden der Schlitze herausgleiten.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Verbindung A mit Gabelösen 26 und die Verbindung B mit geschlitzten Ösen 35 zum Anschluss von Pfetten oder Seitenstangen 28 bzw. 37 versehen, jedoch wird die Art des Anschlusses der Pfetten an die Verbindungen A, B und C bzw. an jede derselben durch die erforderliche Festigkeit, die Querschnittsform der Pfetten und die Konstruktion dieser Verbindungen bestimmt. Wo Anschlüsse von besonderer Festigkeit zwischen den Pfetten und einer Verbindung erforderlich sind, kann letztere mit in passender Weise angeordneten, wirksamen Flächen versehen sein, deren jede ein paar von Nuten, ähnlich den Nuten 22, 41 und 42, aufweist.
In diesem Fall sind die Pfetten mit Stirnteilen, ähnlich den Stirnteilen 24, 43 und 44, versehen, die von den Schlitzen aufgenommen werden, welche von den Nuten an diesen zusätzlichen, wirksamen Flächen gebildet werden, so dass die Pfetten an die Verbindungen A, B oder C in gleicher Weise angeschlossen werden wie die Verbindungsglieder b 1, b 2.
Erforderlichenfalls können die Stellungen der Nuten und Stirnteile umgekehrt werden, d. h. die Nuten können an den Enden der Verbindungsglieder b 1, b 2 und die Stirnteile an den Verbindungen A, B und C angeordnet sein.
Die Fig. 13-19 zeigen Verbindungen A und C in Anwendung an in Verbundkonstruktion ausgeführten Konstruktionsgliedern, die schweren Winddrücken und Schneelasten widerstehen, die auf provisorische oder permanente Fabrikgebäude, landwirtschaftliche Gebäude, Grossgaragen, Hangars u. dgl. wirken. Fig. 13 ist eine Ansicht, Fig. 14 ist ein Schnitt nach der Linie XIV-XIV der Fig. 13 und die Fig. 15 und 16 sind Schnitte nach den Linien XV-XV bzw. XVI-XVI der Fig. 13 in vergrössertem Massstab. Fig. 17 ist eine Seitenansicht und die Fig. 18 und 19 sind Schnitte nach den Linien XVIII-XVIII bzw. XIX-XIX der Fig. 17 in vergrössertem Massstab.
Die Fig. 13-16 zeigen eine Verbindung A zwischen dem oberen Ende eines Traggliedes al und dem unteren Ende eines anschliessenden Verbindungsgliedes b3, wobei diese Glieder eine Verbundkonstruktion aufweisen und Träger von grosser Festigkeit bilden, die hohe Belastungen aufnehmen können. Das Glied al ist durch ein Paar von Elementen 41 von U-oder sonstigen geeignetem Querschnitt gebildet, die durch Gitterteile 48 verstrebt sind. Die oberen Enden der Elemente 47 sind durch ein Element 49 von U-oder anderem geeignetem Querschnitt verbunden, das eine Auflage für die Verbindung A bildet. In ähnlicher Weise wird das Glied b3 durch ein Paar von U-Eisen 50 od. dgl. gebildet, die durch Gitterteile 51 verstrebt sind, wobei die unteren Enden der Elemente durch ein U-Eisen 52 od. dgl. verbunden sind.
Bei diesem Beispiel ist die Verbindung A doppelt ausgebildet und zwecks grösserer Festigkeit mit Doppelschlitzen versehen. Die gegenüberliegenden, die Doppelschlitze der Verbindung A bildenden Nuten sind mit einwärts reichenden Flanschen 53 von Platten 54 versehen, die an dem Verbindungselement 49 des Gliedes al im Bereich seiner Elemente 47 befestigt sind, wobei diese Nuten an ihren Enden 55 geschlossen sind. Die mit diesen Doppelschlitzen zusammenarbeitenden Stirnteile sind durch doppelte Platten 56 gebildet, die an dem Verbindungselement 52 des Gliedes b3 im Bereich seiner Elemente 50 befestigt sind. In den Fig. 13-16 sind keine Mittel zum Anschluss von Pfetten od. dgl. bzw. zur Unterstützung derselben vorgesehen ; die Pfetten können direkt an die Verbindungsglieder b3 angeschlossen werden.
Zufolge der grossen Festigkeit der Verbindungsglieder b3 gemäss den Fig. 13-19 ist es möglich, den Abstand zwischen den Verbindungen A und C mit einem einzigen Glied zu überspannen und die Fig. 17,18 und 19 zeigen eine Scheitelkonstruktion zwischen den aneinander stossenden, oberen Enden von in Verbundkonstruktion ausgeführten Verbindungsgliedern b3. Die oberen Enden der Elemente 50 dieser Glieder sind durch U-oder sonstige Profileisen 57 verbunden, die die Auflage für an ihnen befestigte Platten 58 bilden, welche die Stirnteile der Verbindung C darstellen. Die Ränder der Platten 58 werden von Schlitzen aufgenommen, die durch gegen- überliegende Nuten 59 an den entgegengesetzten Flächen der Platte 62 der Verbindung C ausgebildet sind. Diese Nutenpaare sind an ihren oberen und unteren Enden 60 bzw. 61 geschlossen.
Es ist ersichtlich, dass die eben beschriebene Verbindung C ähnlich der Verbindung B nach den Fig. 6,7 und 8 ist. Diese Verbindung ver- läuft über die volle Tiefe der Enden der Glieder b3.
Die Nuten 59 der Verbindung C können jedoch zweiteilig in gleicher Weise ausgebildet sein, wie jene der Verbindung A der Fig. 13-16, d. h. die Schlitze an jeder Fläche der Verbindung C können verdoppelt sein, so dass sie gleichzeitig die Glieder b3 verbinden. Statt einer besonderen Scheitelverbindung C zwischen diesen Gliedern können auch schlitzbildende Nuten 59 direkt an der Fläche des Verbindungselements 57 des einen Gliedes b3 ausgebildet sein, während die gegenüberliegende Fläche des anliegenden Gliedes mit entsprechenden Stirnteilen, ähnlich der Platte 58, versehen ist.
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Die in Abstand verlaufenden Glieder a oder al des Konstruktionsgerippes können an ihren unteren Enden an Grundtragplatten fest an- geschlossen oder angelenkt sein, die auf dem
Boden aufruhen und an ihm verankert oder in einem Betonfundament eingelassen oder aber an anderen, verankerten Gliedern angelenkt sind.
Wenn die Glieder a oder al oder ihre Grund- platten angelenkt sind, können diese Glieder und die Verbindungsglieder bl, b2 oder b3 sowie auch die Pfetten 28, 37 miteinander verbunden werden, während sie auf dem Boden oder nahe diesem aufruhen, und das komplette Gerippe oder Teile desselben können um diese Gelenke in die auf- rechte Stellung mittels Seilen geschwenkt werden, die durch eine Winde oder von Hand aus eingeholt werden.
Die unteren Enden der Tragglieder a oder al, gegebenenfalls samt den Grundplatten können auch in den Boden eingelassen oder einbetoniert werden, so dass sie permanente und starre Festteile bilden, oder man kann die unteren Enden der Glieder a oder al frei in Bodenschuhen aufruhen lassen, in welchem Falle das Gerippe eine Konstruktion bildet, die an ihrer Basis zugespitzt ist.
Wenn die Verbindungsglieder bl, b2 oder b3 durch die Verbindungen A, B und C oder A, und C vereinigt sind, können Verriegelungsorgane verwendet werden, um zu verhindern, dass die Enden dieser Glieder während der Errichtung des Gerippes ausser Eingriff gelangen, wobei solche Organe auch verhindern, dass die Stimteile 24, 32, 43 und 44 oder 56 und 58 nach Errichtung und Verschalung der Konstruktion ausser Eingriff kommen.
Die Verbindungsglieder können je nach der Dachtype in geneigten oder waagrechten Ebenen angeordnet sein oder sie können zur Herstellung eines Bogendaches in der lotrechten Ebene gekrümmt sein. Falls diese Teile waagrecht sind, können sie Träger zur Unterstützung des Fussbodens oder der Dachtraufe bilden.
Das beschriebene Gerippe zeichnet sich durch aussergewöhnliche Einfachheit und hohe Festigkeit aus und das Zusammensetzen seiner Teile erfolgt ohne Nieten, Schweissen und Verschrauben. Die bei einer Dachkonstruktion gewöhnlich verwendeten Zugglieder und Streben werden durch die Verbundwirkung der Verbindungen A, B und C oder A und C vermieden. Wenn die Verbindungsglieder einzeln genügend stark zur Aufnahme des Biegungsmoments und der in ihnen auftretenden Druckspannungen sind, so kann das Dach zufolge eines Druckes, der abwärts bzw. im Winkel zum Dach von aussen her wirkt, nicht zusammenbrechen, ohne dass die Verbindungen A, B und C selbst brechen. Diese können aber mit Leichtigkeit genügend fest ausgebildet werden, so dass sie den Beanspruchungen gewachsen sind.
Zwischen den Stirnteilen 24, 32, 43 und 44 oder 56 und 58 und den Nuten der Ver-
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eingreifen, ist ein Spiel vorgesehen. Von aussen wirkende Kräfte, wie Winddruck, bewirken somit eine geringe Verschiebung zwischen diesen Stirnteilen und diesen Verbindungen, bevor die Stirnteile in ihrer Stellung verriegelt werden, und die sich daraus ergebende Nachgiebigkeit der Dachkonstruktion bewirkt, dass der Druck gleichzeitig von allen Verbindungen aufgenommen wird, wodurch die Festigkeit der Konstruktion erheblich erhöht wird.
Die Verwendung der Verbindungen A, B und C oder A und C ist nicht auf Konstruktionen mit Traggliedern, wie beschrieben, beschränkt. Eine oder alle dieser Verbindungen können an Dächern angewendet werden, die von provisorischen oder permanenten Wänden od. dgl. getragen werden.
Die genannten Verbindungen können auch zum Tragen der Fahrbahn von Brücken oder zur gegenseitigen Verbindung von Trag-und Verbindungsgliedern zur Bildung von Dachtragkonstruktionen von Bergwerkschächten Verwendung finden.
Bei Verwendung der Konstruktion zum Bau einer Brücke kann sie von einem Ende oder gleichzeitig von beiden Enden aus errichtet werden. Wenn die Errichtung bloss von einem Ende aus erfolgt, werden zwei oder mehr, in passenden Abständen verlegte Tragglieder der Verbundtype nach den Fig. 13-16 mit Verbindungen A versehen, im Boden eingelassen und verankert, worauf Verbindungsglieder der Verbundtype nach den Fig. 13-19 in die Schlitze dieser Verbindungen eingelassen werden, so dass sie vorstehen und in erforderlichem Winkel gehalten werden.
Sodann können zur Bildung einer Arbeitsplattform Bohlen quer über diese Verbindungsglieder von ihren unterstützten Enden nach auswärts verlegt werden, worauf Verbindungen C nach den Fig. 17,18 und 19 an den äusseren Enden dieser Verbindungsglieder angebracht werden, um die folgenden Abschnitte der Verbindungsglieder aufzunehmen und zu tragen. Der Vorgang wird wiederholt, bis die volle Spannweite der Brücke erreicht ist. Sodann werden die Enden der letzten Abschnitte der Verbindungsglieder in die Schlitze der Verbindungen A an den Traggliedern eingeführt, die am anderen Brückenende im Boden eingelassen und verankert sind. Hierauf kann die Herstellung der Brückenfahrbahn erfolgen.
Wenn die Brücke gleichzeitig von beiden Enden errichtet wird, so werden die zusammentreffenden Enden der Verbindungsglieder in der Brückenmitte durch Verbindungen C nach den Fig. 17,18 und 19 miteinander verriegelt. Verbindungsteile, entsprechend den Pfetten, können zwischen den Verbindungen C zum seitlichen Verbinden der Verbindungsglieder angeschlossen werden.
Die Enden der aneinander schliessenden Verbindungsglieder können auch mit Teilen versehen werden, die in der beschriebenen Weise gemeinsam einen Ersatz für eine Verbindung C,
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wie in den Fig. 17,18 und 19 dargestellt, bilden, wodurch Verbindungen C als besondere Einheiten entbehrlich werden.
Gewünschtenfalls kann für die Verbindungen A, falls sie in Brücken-und schweren Konstruktionen verwendet werden, die Verbundtype gewählt werden, wobei jede mit einer Mehrzahl von schlitzbildenden Nuten nach Art der Fig. 13 bis 16 versehen wird, so dass jede Verbindung eine Mehrzahl von Verbindungsgliedern aufnehmen und tragen kann. Beispielsweise kann eine in Verbundkonstruktion ausgebildete Verbindung A eine Anzahl von vorstehenden Verbindungsgliedern tragen, die sowohl seitlich, als auch lotrecht in Abständen liegen, und diese Verbindungsglieder können miteinander in Abständen durch angeschweisste, diagonale Zugglieder verbunden werden, so dass sie ein Verbundglied bilden, wobei die wirksamen Flächen der Verbindungen für ein solches Glied mit einer entsprechenden Anzahl von Schlitzen versehen sind.
Die Pfetten od. dgl., die diese Verbindungen vereinigen, können gleichfalls Verbundkonstruktion aufweisen.
Die vorstehende Beschreibung der Methoden, die für die Errichtung einer Brücke verwendet werden können, bei der die erfindungsgemässen Verbindungen Verwendung finden, dient bloss zur Illustrierung von einigen der zahlreichen, möglichen Konstruktionsmethoden. Ebenso können andere, hier nicht beschriebene Verfahren, welche die erfindungsgemässen Verbindungen verwenden, zur Errichtung von provisorischen oder permanenten Baracken, Häusern, Schuppen, Fabriksgebäuden, Garagen, Hangars und Wetterschutzdächern über Bauplätzen und ähnlichen Konstruktionen Verwendung finden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verbindung für die Glieder von Baukonstruktionen, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksamen Teile eines Paares von an einem Glied vorgesehenen, gegenüberliegenden, schlitzbildenden Nuten zur Aufnahme der Randteile eines an einem anderen Glied vorgesehenen Stirnteiles parallel verlaufen und dass diese Nuten an einem Ende zur Bildung eines Aufnahmeschlitzes von bestimmter Tiefe für diesen Stirnteil mit einem Abschluss versehen sind, wobei dieser Stirnteil mit einer seitlich vorragenden Platte versehen ist, die an dem zugehörigen Glied angeschweisst oder ausgebildet ist.