DE2062099A1 - Reinforcement element for concrete structures - Google Patents
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- E04C5/06—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of high bending resistance, i.e. of essentially three-dimensional extent, e.g. lattice girders
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Description
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Horst G 1 a ΐ ζ 3213 Eldagsen/Han.,. Mords tr. S 7Horst G 1 a ΐ ζ 3213 Eldagsen / Han.,. Mords tr. S 7
Dia Erfindung betrifft ein matten» ou®w Benrshrungs element für'Betonbauten» das mit Beten' und / oder durehspritzbar ist.-.The invention relates to a matt » ou®w lighting element for 'concrete structures' that can be sprayed with prayer and / or through spraying.
stellung eines tragenden Stahlbetonausbaus in Tunneln Scliäehten verwendet werden und dienen gleichseitig als ver lorene Schalung für den Beton. Sie sind im allgemeinen im elastischen oder plastischen Bereich !sieht.-verbiagbas9» da sie b2w. ihre Einzelteile - nur ©ine -geringe Dicke zur''Piattenebene haben«. Gröter1® Beweteaagseleiaent© Positioning of a load-bearing reinforced concrete structure in tunnels slits can be used and serve as lost formwork for the concrete at the same time. They are generally in the elastic or plastic range! Sieht.-verbiagbas 9 "as they B2W. its individual parts - only © ine - have a small thickness to the "plane of the pie". Gröter 1 ® Beweteaagseleiaent ©
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selbsttragende Bewehrung darstellt.- 2 -
represents self-supporting reinforcement.
Gegenstand der Erfindung ist ein matten- oder plattenförmiges Bewehrungselement für Betonbauten, das mit Beton hinterfüllbar und/oder durchspritzbar ist und sich dadurch kennzeichnet, daß mindestens längs einem seiner Ränder ein biegesteifes Tragelement angeordnet ist. Ein solches Bewehrungselement bzw. eine aus solchen Bewehrungselementen zusammengesetzte Bewehrungs- bzw. Schalungskonstruktion benötigt vor dem Erhärten des Betons keinerlei Stützvorrichtungen, z.B. Montagebögen oder dontagegerüste. Die einzelnen Bewehrungselemente werden durch die biegesteifen Tragelemente an einer Forraände rung gehindert, so daß sie ihre Sollage nach dem Zusammenbau ohne Hilfsmaßnahmen beibehalten. Durch den Wegfall der zusätzlichen Stützmaßnahraen ergibt sich eine erhebliche Arbeiteersparnis beim Herstellen des Betonbauwerkes. Bei. Tunnelbauwerken bildet eine aus erfindungsgemäßen Bewehrungselementen zusammengesetzte bogenförmige Bewehrungs- und Schalungskonstruktion außerdem einen Schutz der vor Ort arbeitenden Personen gegen hereinbrechendes Gestein, bevor das entsprechende Tunnelstück mit Beton verkleidet ist und ohne daß ein zusätzlicher Ausbau erforderlich ist.The invention relates to a mat or plate-shaped Reinforcement element for concrete structures that can be backfilled and / or injected with concrete and is characterized by that at least along one of its edges a rigid Support element is arranged. Such a reinforcement element or one composed of such reinforcement elements Reinforcement or formwork construction does not require any supporting devices, e.g. assembly arches, before the concrete hardens or dismantling scaffolding. The individual reinforcement elements are due to the rigid support elements on a form change prevented, so that they maintain their Sollage after assembly without any auxiliary measures. The elimination of the additional support dimensions results in considerable labor savings when producing the concrete structure. At. Tunnel structures are made up of reinforcement elements according to the invention composite arch-shaped reinforcement and formwork construction in addition, protection of the people working on site against falling rocks before the corresponding Tunnel section is clad with concrete and without additional expansion is required.
Eine bevorzugte AusfUhrungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß das biegesteife Tragelement als mit dem übrigen Bewehrungselement verbundenes Stahlprofil ausgebildet ist, dessen Biegesteifigkeit quer zur Ebene des Bewehrungselementes mindestens so groß ist wie parallel zur Ebene des Bewehrungselementes. Solche Stahlprofile sind verhältnismäßig billig und lassen sich leicht, z.B. durch Schweißen, am Bewehrungselement anbringen. Es kommen alle Arten von mindestensCharacterizes a preferred embodiment of the invention characterized in that the rigid support element is designed as a steel profile connected to the rest of the reinforcement element whose bending stiffness transversely to the plane of the reinforcement element is at least as great as it is parallel to the plane of the reinforcement element. Such steel profiles are relatively cheap and can easily be attached to the reinforcement element, e.g. by welding attach. There come all kinds of at least
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in einer· Richtung biegesteifen Stahlprofilen in Frage. Vorzugsweise wird als biegesteifes Tragelement ein mit dem übrigen Bewehrungselement verbundenes Stahlprofil verwendet, dessen Biegesteifigkeit quer zur Ebene des Bewehrungselementes größer ist als die Biegesteifigkeit'des übrigen Bewehrungselementes in der gleichen Richtung. In diesem* Fall bilden die Stahlprofile in einer Bewehrungs- bzw. Schalungskonstruktion das tragende Gerüst, dessen Zwischenräume mit den nicht biegesteifen übrigen Bewehrungselementen ausgefüllt sind« Die Stahlprofile können quer zur Ebene des Bewehrungselementes gebogen werden, so daß sich gewölbte Bewehrungselemente ergeben. Falls erforderlich, können die Stahlprofile erst an der Baustelle an den Bewehrungselementen angebracht werden.steel profiles that are rigid in one direction. Preferably is used as a rigid supporting element with the steel profile connected to the rest of the reinforcement element, its bending stiffness transversely to the plane of the reinforcement element is greater than the bending stiffness of the rest of the reinforcement element in the same direction. In this * case, the Steel profiles in a reinforcement or formwork construction the load-bearing framework, the spaces between which are filled with the other non-rigid reinforcement elements «The Steel profiles can be bent transversely to the plane of the reinforcement element, so that arched reinforcement elements result. If necessary, the steel profiles can only be attached to the reinforcement elements at the construction site.
Gemäß einem älteren Vorschlag ist ein Bewehrungselement vorgesehen, das gleichzeitig als verlorene Schalung verwendbar ist und mehrere parallele, aus stabförmigen Betonstählen bestehende Längsrippen aufweist, die durch bandförmige, parallel zueinander angeordnete Querrippen verbunden sind, die senkrecht zur Plattenebene abwechselnd in der einen und in der anderen Richtung ausgebogen sind und an den stabförmigen Betonstählen befestigt sind. Erfindungsgemäß ist bei einem derartigen Bewehrungselement vorgesehen, daß das als biegesteifes Tragelement dienende Stahlprofil parallel zu den Längsrippen angeordnet ist und mit den Enden der Querrippen verbunden ist. Die Herstellung solcher Bewehrungselement gestaltet sich besonders einfach, da die Querrippen am Stahlprofil in gleicher Weise befestigt werden können wie an den Längsrippen. Das Bewehrungselement nach dem älteren Vorschlag erhält auf diese Weise alle erfindungsgemäßen Eigenschaften.According to an older proposal, a reinforcement element is provided, which can be used at the same time as permanent formwork and several parallel, rod-shaped reinforcing steels Has longitudinal ribs which are connected by band-shaped, parallel transverse ribs that are perpendicular to the plate level alternately in one and in the other are bent in the other direction and are attached to the rod-shaped reinforcing bars. According to the invention it is provided in such a reinforcing element that the as rigid Supporting element serving steel profile is arranged parallel to the longitudinal ribs and connected to the ends of the transverse ribs is. The production of such reinforcement element is particularly simple, since the transverse ribs on the steel profile are the same Can be attached like on the longitudinal ribs. In this way, the reinforcement element according to the older proposal receives all the properties according to the invention.
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Das als biegesteifes Tragelement dienende Stahlprofil hat vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt und ist mit seinen Schmalseiten parallel zur Ebene des Bewehrungselementes angeordnet. Auf diese Weise wird bei minimalem Materialaufwand ein Maximum an Biegesteifigkeit quer zur Ebene des Bewehrungselementes erreicht. The steel profile serving as a rigid support element preferably has a rectangular cross section and is with its Narrow sides arranged parallel to the plane of the reinforcement element. This way it is done with a minimal use of materials a maximum of flexural rigidity is achieved across the plane of the reinforcement element.
Bei Verwendung eines Bewehrungselementes gemäß dem obengenannten älteren Vorschlag können die Querrippen mit ihren Enden an einer Schmalseite des im Querschnitt rechteckigen Stahlprofils befestigt sein. Sie können aber auch an einer Breitseite des im Querschnitt rechteckigen Stahlprofils befestigt sein. Im ersten Fall ragt das rechteckige Stahlprofil nur auf einer Seite aus der Ebene des Bewehrungsalementes heraus, während es im zweiten Fall auf beiden Seiten aus dieser Ebene herausragt. Je nach Verwendungszweck des Bewehrungselementes kann der erste oder der zweite Fall vorteilhafter sein.When using a reinforcement element according to the above older proposal, the transverse ribs can with their ends on one narrow side of the steel profile, which is rectangular in cross-section be attached. But you can also attached to a broad side of the rectangular cross-section of the steel profile be. In the first case, the rectangular steel profile protrudes from the level of the reinforcement element only on one side, while in the second case it protrudes from this plane on both sides. Depending on the intended use of the reinforcement element the first or the second case may be more advantageous.
Zwei mit ihren biegesteifen Tragelementen aneinanderstoßende Bewehrungselemente können miteinander verbunden werden, z.B. im einfachsten Fall durch gemeinsames Umwickeln beider Tragelemente mit Draht. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung . ist jedoch vorgesehen, daß das biegesteife Tragelement Befestigungsvorrichtungen zur Verbindung zweier aneinander · stoßender Bewehrungselemente aufweist. Dieaa können z.B. Durchgangsbohrungen für Schrauben oder andere Verbindungselemente, wie durch Keile verspannte Bolzen, sein. Die Verbindungselemente können nach dem Erhärten des Betons u.U. wiedergewinnbar sein, wenn sich die Befestigungsvorrichtungen außerhalb des Betons befinden.Two reinforcement elements butting against one another with their rigid support elements can be connected to one another, e.g. in the simplest case by wrapping both support elements together with wire. According to a further development of the invention . However, it is provided that the rigid support element fastening devices for connecting two reinforcing elements butting against one another. Theeaa can e.g. through holes for screws or other connecting elements, like bolts clamped by wedges. The connecting elements may be recoverable after the concrete has hardened when the fasteners are outside the concrete.
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Eine andere bevorzugte .Weiterbildung der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß das biegesteife Tragelement in seiner Längsrichtung um einen Bruchteil seiner Länge gegen den zugehörigen Rand des Bewehrungse !ententes versetzt angeordnet ist» In diesem Fall können nicht nur Bewehrungselemente leicht miteinander verbunden werden„ deren bieg@st€i£@n Tragelemente längsseitig aneinanderstoßen, sondern auch solche, deren biegesteifen Tragelemente s-timaeitig aneinande£&i:&$en >» ohne daß zusätzliche Befestigungsvorrichtungen, wi© Lascheny erforderlich sind. Vier solcher Bewehrungselement© können derart aneinander gelegt werden, daß bei je zwei stipnseitig" mit ihren Tragelementen aneinanderstoßenden Bewehrungselementen die Tragelemente in gleicher Richtung versetzt angeordnet sind und bei je zwei längsseitig mit ihren Tragelementen aneinander oßenden Bewehrungselementen die Tragelemente in entgegengesetzter Richtung versetzt angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine Überlappung der stirnseitigen Sto&atellen der Tragelemente durch andere Tragelemente, so daß eine Verbindung aller Tragelemente untereinander in gleicher wie.bei-.lediglich längseaitig aneinöndgx* s t.öÄssadsa -.ten muglieh ist·'Another preferred development of the invention is characterized in that the rigid support element is offset in its longitudinal direction by a fraction of its length against the associated edge of the reinforcement element. In this case, not only reinforcement elements can be easily connected to one another. st € i £ @ n support elements abut one another lengthways, but also those whose rigid support elements s-timaseite abut one another without additional fastening devices, such as brackets y being required. Four such reinforcement elements © can be placed next to each other in such a way that with two reinforcement elements abutting each other with their support elements, the support elements are offset in the same direction and with two reinforcement elements each with their support elements on each other, the support elements are offset in opposite directions This results in an overlap of the end-face joints of the support elements by other support elements, so that a connection of all support elements to one another is the same as in the case of - only longitudinally adjacent to each other -.
Fig. ls jedoch rait
Fig. 3 und *fr Schnitte durch verechieden«
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reich von deren Tragelementen|Fig. 1 s, however, rait
Fig. 3 and * for sections through different «of the invention according to protection egg # ie @ nt @ K in the area of their support elements |
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Fig. 5 die Verbindungsstelle von vier Bewehrungselementen gemäß einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung.Fig. 5 shows the junction of four reinforcement elements according to a further embodiment of the invention.
In Fig. 1 ist ein plattenförmiges Bewehrungselement dargestellt, das als verlorene Schalung verwendet werden kann und aus Betonstahl bestehende Längsrippen 1 und aus durchgehenden Stahlbändern bestehende Querrippen 2 und 3 aufweist. Die mit 2 bezeichneten Querrippen sind zwischen den Längsrippen 1 sämtlich in einer Richtung senkrecht zur Plattenebene ausgebogen, während die mit 3 bezeichneten Querrippen sämtlich inIn Fig. 1, a plate-shaped reinforcement element is shown, which can be used as permanent formwork and consisting of reinforcing steel longitudinal ribs 1 and transverse ribs 2 and 3 consisting of continuous steel strips. With 2 designated transverse ribs are all bent between the longitudinal ribs 1 in a direction perpendicular to the plane of the plate, while the transverse ribs designated 3 are all in der anderen Richtung senkrecht zur Plattenebene ausgebogen sind. Die Querrippen 2 und 3 sind alle von der gleichen Seite her an den Längsrippen 1 befestigt. Die Verbindung zwischen den Längsrippen 1 und den Querrippen 2 bzw. 3 ist durch Punktschweißung hergestellt. Die Punktschweißung ist für die Verbindung insofern vorteilhaft, als keine die Zugfestigkeit wesentlich beeinträchtigenden GefügeVeränderungen in den Längsrippen 1 zu befürchten sind.the other direction are bent perpendicular to the plane of the plate. The transverse ribs 2 and 3 are all attached to the longitudinal ribs 1 from the same side. The connection between the Longitudinal ribs 1 and the transverse ribs 2 and 3 is made by spot welding. Spot welding is advantageous for the joint in that it does not affect tensile strength significantly impairing structure changes in the Longitudinal ribs 1 are to be feared.
Zwischen den Querrippen 2 und 3 ist jeweils ein Spielraum von mindestens 2 mm belassen, damit bei sich überlappender Verlegung der Platten die bügeiförmigen Querrippen 2 bzw. 3 P sich mit einem gewissen Spiel ineinanderfügen können. DieA clearance of at least 2 mm is left between the transverse ribs 2 and 3 so that they overlap Laying the plates the bow-shaped transverse ribs 2 or 3 P can fit into one another with a certain amount of play. the stabförmigen Längsrippen Überragen den Plattenrand um etwa das 30 - HO-fache ihres Durchmessers, um einen einwandfreien Verbund zwischen benachbarten Platten zu ermöglichen.Rod-shaped longitudinal ribs protrude from the edge of the plate by about 30 - HO times their diameter for a flawless one To enable bonding between adjacent panels.
An zwei gegenüberliegenden Rändern weist das Bewehrungselement statt Längsrippen 1 je ein Rechteckprofil 4 auf, dessen Schmalseiten parallel zur Plattenebene angeordnet sind. Sämtliche Querrippen 2 und 3 sind an ihren Enden mit den Rechteckprofilen 4 vorzugsweise in gleicher Weis« verschweißt wie mit den Längsrippen 1.On two opposite edges, the reinforcement element has instead of longitudinal ribs 1 each a rectangular profile 4, the Narrow sides are arranged parallel to the plane of the plate. All transverse ribs 2 and 3 are at their ends with the Rectangular profiles 4 are preferably welded in the same way as with the longitudinal ribs 1.
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Eine mögliche Art der Befestigung der Querrippen 2 und 3 an einem der Rechteckprofile 4 ist in Fig. 2 dargestellt. Das Rechteckprofil 4 ist hier quer zur Plattenebene gebogen, so daß das Bewehrungselement gewölbt ist und z.B. zur Bewehrung von Tunnelgewölben verwendet werden kann. Das Rechteckprofil 4 kann auch in jeder anderen Weise quer zur Plattenebene gebogen und selbstverständlich auch gerade sein, je nachdem für welchen Verwendungszweck das Bewehrungselement vorgesehen ist. Das Rechteckprofil 4 weist Durchgangsbohrungen 5 zum Durchstecken von Befestigungselementen auf» mit deren Hilfe zwei aneinanderstoßende Bewehrungselemente miteinander verbunden werden können.One possible way of attaching the transverse ribs 2 and 3 to one of the rectangular profiles 4 is shown in FIG. That Rectangular profile 4 is bent here transversely to the plane of the plate, so that the reinforcement element is arched and e.g. for reinforcement can be used by tunnel vaults. The rectangular profile 4 can also be curved in any other way transversely to the plane of the plate and of course also be straight, depending on which one Intended use the reinforcement element is intended. The rectangular profile 4 has through holes 5 for insertion from fastening elements to »with the help of which two butting reinforcement elements are connected to one another can be.
In Fig. 3 ist im Schnitt einer der Ränder des Bewehrungselementes gemäß Fig. 1 und 2 gezeigt. An je einer der Schmalseiten der Rechteckprofile «* sind die Querrippen 2 und 3 in gleicher Weise angeschweißt wie an den Längsrippen 1.In Fig. 3 is a section of one of the edges of the reinforcement element 1 and 2 shown. On each of the narrow sides of the rectangular profiles «* are the transverse ribs 2 and 3 in the same way Welded in the same way as on the longitudinal ribs 1.
Die Querrippen 2 und 3 können auch an einer Breitseite des Rechteckprofils befestigt sein. Ein Beispiel dafür ist in FigΛ dargestellt, in welcher das mit 4* bezeichnete Rechteckprofil im Gegensatz zum Rechteckprofil 4 im Querschnitt vergrößerte Breitseiten aufweist. An einer Breitseite des Rechteckprofils 4' sind die Querrippen 2 und 3 angeschweißt. Die Querrippen 2 und 3 sind dazu im Bereich des Rechteckprofils f in eine Ebene senkrecht zur Plattenebene gebogen,und zwar in stetiger Fortsetzung der ohnehin vorhandenen Ausbiegung der Querrippen 2 und 3. Es wäre aber auch möglich, die Querrippen 2 und 3 im Bereich des Rechteckprofils 41 so zu biegen, daß ihre Enden in die zu der in Fig. 4 dargestellten Richtung entgegengesetzte Richtung weisen. Das Rechteckprofil M' ragt bei der inThe transverse ribs 2 and 3 can also be attached to a broad side of the rectangular profile. An example of this is shown in FIG. Λ , in which the rectangular profile labeled 4 * has, in contrast to the rectangular profile 4, broad sides with enlarged cross-sections. The transverse ribs 2 and 3 are welded onto a broad side of the rectangular profile 4 '. The transverse ribs 2 and 3 are bent into a plane perpendicular to the plane of the plate in the area of the rectangular profile f, in a continuous continuation of the already existing bending of the transverse ribs 2 and 3. However, it would also be possible to use the transverse ribs 2 and 3 in the area of the rectangular profile 4 1 to bend so that their ends point in the direction opposite to that shown in FIG. The rectangular profile M 'protrudes at the in
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Fig. 4 dargestellten Ausführungsform auf beiden Seiten über die PlatteneDene hinaus. Es kann daher auch auf beiden Seiten mit Durchgangsbohrungen 5 und 5' versehen sein. £s ist dann eine Verbindung von mehreren plattenförmigen Bewehrungselementen von beiden Seiten der Plattenebene aus möglich, je nachdem welche Seite besser zugänglich ist.Fig. 4 illustrated embodiment on both sides over the plate end out. It can therefore also be provided with through-holes 5 and 5 'on both sides. £ s is then A connection of several plate-shaped reinforcement elements from both sides of the plate plane is possible, depending on which side is more accessible.
Die Verbindung von zwei Bewehrungselementen, die mit ihren Rechteckprofilen 4 bzw. 4' aneinanderstoßen , wurde bereits beschrieben. Die Verbindung von zwei Bewehrungselementen, die mit den nicht mit Rechteckprofilen 4 bzw» 41 versehenen Seiten ' aneinanderstoßen ., kann z.B. dadurch erfolgen, daß die dann mit ihren Stirnseiten aneinanderstoßenden Rechteckprofile 4 bzw. 4* durch beide Rechteckprofile 4 bzw. 4f überlappende Laschen verbunden werden, die an den Rechteckprofilen 4 bzw. 41 angeschraubt werden.The connection of two reinforcement elements, which abut with their rectangular profiles 4 and 4 ', has already been described. The connection of two reinforcement elements, which abut with the sides not provided with rectangular profiles 4 or 4 1 , can take place, for example, in that the rectangular profiles 4 or 4 *, which then abut with their end faces, overlap by both rectangular profiles 4 and 4 f Brackets are connected that are screwed to the rectangular profiles 4 or 4 1.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der sich die Verwendung von Laschen erübrigt. In Fig. 5 sind mit 11, 12, 13 und 14 vier aneinanderstoßende , miteinander verbundene Bewehrungselemente bezeichnet, die im Bereich der Verbindungsstelle je ein Rechteckprofil 21 bzw. 22 bzw. 23 bzw. aufweisen. Die Rechteckprofile 21, 22, 23 und 24 erstrecken sich nicht genau über die Länge des Randes der zugehörigen Bewehrungselemente 11, 12, 13 und 14, sondern sind um die Länge χ versetzt angeordnet, d.h. ragen mit je einem Ende um die Länge χ über die entsprechende Ecke des Bewehrungselementes hinaus und springen mit dem anderen Ende um die Länge χ gegenüber der entsprechenden Ecke zurück. In Fig. 5 ist nur jeweils eine Ecke jeder der vier Bewehrungselemente 11 - 14 dargestellt. Es ergibt sich dann beim Zusammenbau nach Fig. 5 eine ÜberlappungFig. 5 shows an embodiment of the invention in which the use of tabs is unnecessary. In Fig. 5, 11, 12, 13 and 14 denote four abutting, interconnected reinforcement elements, each of which has a rectangular profile 21 or 22 or 23 or in the area of the connection point. exhibit. The rectangular profiles 21, 22, 23 and 24 do not extend exactly over the length of the edge of the associated reinforcement elements 11, 12, 13 and 14, but are by the length χ staggered, i.e. each end protrudes by the length χ over the corresponding corner of the reinforcement element and jump back with the other end by the length χ opposite the corresponding corner. In Fig. 5 there is only one at a time Corner of each of the four reinforcement elements 11-14 shown. When assembling according to FIG. 5, there is then an overlap
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der beiden, den zwei über Eck benachbarten Bewehrungselementen 12 und 13 zugehörigen Rechteckprofile 22 und23. Durch mindestens drei Verbindungselemente 6, z.B. Schrauben, können dann alle vier Bewehrungselemente 11 - If miteinander verbunden werden, ohne daß weitere Verbindungselemente, wie Laschen, notwendig sind. Lediglich an den durch Rechteckprofile begrenzten Enden einer aus mehreren Bewehrungselementen bestehenden Bewehrungskonstruktion ist eine gegenseitige Verbindung der mit den Stirnseiten aneinanderstoßenden Rachteckprofile durch zusätzliche Verbindungselemente erforderlich.the two reinforcement elements adjacent to the two corners 12 and 13 associated rectangular profiles 22 and 23. By at least three connecting elements 6, e.g. screws, all four reinforcing elements 11 - If can then be connected to one another, without the need for further connecting elements such as brackets. Only at the bordered by rectangular profiles Ends of a reinforcement structure consisting of several reinforcement elements is a mutual connection of with the end faces of the abutting rectangular profiles are required by additional connecting elements.
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