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Karl ZEIER, Architekt, Drusbergstrasse 46, 8810 H o r g e n Henri
-Pierre FREIHOFER, Architekt, Wiedingstrasse 42, 8003 Zürich Schweiz Aus Einzelelementen
zusammengesetzte Betondecke Im Rahmen der Baurationalisierung werden neuartige Betondecken
entwickelt, Bei der gemischten Bauweise (konventionell und vorfabriziert kombiniert)
setzt sich immer mehr das Betonbrett mit einer Stärke von 4 bis 6 cm durch. Es ersetzt
die Schalung und mit der völlig glatten Untersicht auch den Deckenputz. Sowohl die
Trag- wie die Verteilarmierung ist eingebaut. Die Betonbretter werden je nach Situation
als einfache Balken oder Durchlaufträger bewehrt. Nach dem Versetzen der Betonbretter
auf der Baustelle werden die Installationen (elektrisch und Heizung) und die Ortarmierung
(Fugenüberdeckung, Stütze) eingebracht und der Ortbeton tHauptbeton der Druckzone)
aufgebracht. Wie üblich, wird beim Innenausbau der Unterlagsboden mit mehr oder
weniger genügender Isolierschicht gegen Trittschall erstellt.
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In'der reinen Vorfabrikation werden die Decken als Volidecken ausgebildet.
Die Installation (elektrisch, Heizung, usw.) wird bei der Produktion der Elementtafeln
im Werk eingelegt. Nach dem Versetzen der Tafeln auf der Baustelle werden die Installationsleitungen
gekuppelt, die Fugenarmierung wird eingelegt und der Fugenortbeton eingebracht.
Die Erstellung eines Unterlagsbodens erübrigt sich meist, da auch die Oberseite
der Dekkenelemente völlig glatt ist, so dass der Bodenbelag (verbesserte Ausführungen
im Hinblick auf dia Trittschall-Absorption) direkt aufgebracht werden kann.
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Beide erwähnten Decken-Konstruktionen bringen Fortschritte; es haften
ihnen aber immer noch grssse Nachteile an. Während beim Betonbrett alle Installationen
unbehindert auf der Baustelle
eingelegt werden können, braucht diese
Konstruktionsart einen nachträglich zu erstellenden Unterlagsboden. Das bringt,
neben dem Bauzeitmehraufwand, einen erheblichen Kostenaufwand, welch' letzterer
durch die kommenden Normen für den Trittschall noch grösser wird, da die meisten
der bisher üblichen Unterlagsböden nicht mehr genügen.
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Die vorfabrizierte Volldecke mit beidseitig glatter Fläche erspart
wohl den Unterlagsboden. Aber trotz dem Aufbringen. verbesserter Bodenbeläge genügt
auch diese Lösung den kommenden Normen in Bezug auf Trittschallabsorption nicht
mehr. Selbst die Verwendung eines Spannteppichs schaltet die Resonanz-- -bzw.
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Membrane-Wirkungen einer vorfabrizierten Volldecke (ohne Unterlagsboden)
nicht vollständig aus. Erwähnt wurde bereits, dass die Installationseinrichtungen
im Werk in die Decken eingelegt werden. Auf der Baustelle müssen diese Leitungen
von Element zu Element gekuppelt werden, was einen Mehraufwand bedeutet Die vorfabrizierte
Volldecke kann kaum in der gemischten Bauweise Verwendung finden, da Elemente in
der 6rösse über 10 tn2 so schwer sind, dass zum Versetzen Spezialhebezeuge urwendet
werden müssen. Kleine Elemente aber sind nicht mehr wirtschaftlich.
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Einen Nachteil haben beide Konstruktionsarten gemeinsam: 5owohl die
Betonbrett-Decke mit Unterlagsboden, rauch alle konventionell hergestellten Decken
mit Unterlagsboden), wie die vorfabrizierte Volldecke geben das Gefühl von Kälte.
Dass dies tatsächlich so ist, kann man barfuss auf einem z.B. mit einem dünnen Kunststoffbelag
versehenen Boden feststellen.
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Die neue Betondecke weist die Vorzi;ge der bisherigen Deckenkonstruktionen
auf und schaltet deren letzte Nachteile aus.
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Das Neue der Erfindung besteht darin,- dass auf Auflagern (meist Tragwänden)
ruhende Untersichtplatten vorgesehen sind,. über denen mit durch Auflagernoppen
gewährleistetem Zwbscnenrm Tragplatten angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen
3enach-Farten Noppen von einander gegenüberliegenden Betonplatten mindestens annähernd
der Breite des Auflagers entspricht.
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In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch den über einem Auflager (Quertragwand)
liegenden Teil einer Betondecke, Fig. 2 den gleichen Schnitt wie Fig. 1 durch die
Dachgeschossdecke, Fig. 3 einen Doppelquerschnitt: rechts durch den über einem Auflager
(Längstragwand) liegenden Teil einer Betondecke, links durch einen Deckenteil bei
einer Längs-Stossfuge, Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Hälfte einer Untersichtplatte»
bzw. eines 8etonbrettes.
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Wie aus Fg, 1 hevorgeht, sind auf einer als Auflager denen den Wand
1 zwei Untersichtplatten 2 aufgelegt, die konstruktiv gleich ausgebildet und z,B,
durch ein Drahtnetz 3 armiert sind.
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Zwischen den einander -gegenüberliecnden Stirnseiten der Platten 2
verbleibt ein Zwischenraum a. In den jeder Untersichtplatte 2 vorzugsweise aufbetonierten
Noppen 4, welche der Auflagerung von Tragplatten 5 dienen, und im Querschnitt der
Untersichtplatte selbst sind Aussparungen eingelassen, welche von einer Zugschlaufe
6 umfasst werden. Nach dem Versetzen der Untersichtplatten werden in diese Aussparungen
Verbindungszughaken 7 eingeführt. Ebenso wird der Verbindungsbügel 8 von Wand zu
Decke, Icher in die Abhängeschlaufe der Wnad Ba eingeführt wird und in den Fugenkern-Querschnitt
-9 der Decke hineinragt, eingelegt.
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Nach dem V-erlegen der Installationsleitungen IO, 10a wird der Fugenkern-Querschnitt
mit samt den Aussparungen sorgfältig mit hochwertigem Zementmörtel ausbetoniert
und zwar vorläufig nur bis Oberkante Noppen oder nur die Aussparung selbst.
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Die Untersichtplatte 2 von z.B. 6,5 cm Stärke hat einen grossen, statischen
Vorteil. Während bei einer Volidecke Verformungen
infolge ungenauer
Schalung oder unzweckmässiger Lagerung des entschalten Elemehtfrischlings in Form
von positiven oder -nagativen Durchbiegungen nach detn Versetzen zurückble-iben
und damit ungleich Auflagerbedingungen bzw. Druckspannungskonentrationen provozieren,
bleibt die 6,5. cm starke Untersichtplatte so elastisch, dass sich die Verformungen
zurückb lden, besonders wenn durch das Auflagern der Tragplatte die Untersichtplatte
unter "Druck gerät.
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Die Tragplatten 5 haben prinzipiell keine Verbindung unter sich.
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Ausnahmen sind die Dachgeschoss-Decke .(Fig. 2) und bei allen Decken
die sichtbaren Längsfugenstösse, (Fugenstosse, die nicht durch Tragwände abgedeckt
sind). Bei diesen Ausnahmen sind wieder Zugschlaufen 6 und Zughaken 7 angebracht.
Nachdem die Tragplatten verlegt sind, wird der Fugenkern-uersc-hnitt 9 unter Einlegen
der Zugarmierung 11 wiederum mit hochwertigem Zementmörtel ausbetoniert. Die Zugarmierung
ist, neben den Zughaken als Deckenverbindung und dem Bügel als Verbindung von Wand
zu Decke, die wesentliche statische Verbindung im Deckenquerschnitt. Zusammen mit
dem oberen Betonkern-ue-rschnitt bildet sie Quer- und Längsgurten, welche die Bauten
gegen Horizontalschub- und Torsions Kräfte abschirmen.
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Für-die Schallabsorption ist die neue Decke eine ideale Lösung Mit
ihrer totalen Betonquerschnittstärke von l6cm liegt sie in der kommenden Norm für
Schallabsprption. -Diese Norm -wirQ..
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durch das zwischen beiden Platten liegende Luftkissen 20 aber bei
weitem übertroffen. Aehnlich liegen die Verhältnisse beim Trittschall. Indem die
Trag- bzw. Gehplatte nur bei den Auf lagern -auf den 4,5 cm breiten Noppen aufgelagert
ist, ersetzt das zwischen beiden Platten liegende Luftkissen den §'schwimmenden"
Boden. Damit der Schall nicht durch die Auflagerung bei den Noppen übertragen wird,
sind die Noppen mit einem Streifen 12 schallabsorbierendem Materials von mindestens
2 mm Stärke abgedeckt. Hiefür eignet sich synthetischer Gummi, z.B. Eutyl.
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Werden die Ansprüche hinsichtlich Schallabsorption her-abgesetzt,
können auch billiger Materialien, z.B. Resten von Kokosfaserplatten,
Kunststoff-Fil-z,
Dempoleum, Linoleum, usw. verwendet werden.
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Der Hohlraum 20 absorbiert auch eventuelle Membraneschall schwingungen
63er Tragplatte 5. Auch Resonanzschallschwingungen durch zu grossflächige Hohlräume
können nicht auftreten, da die Hohlräume bei allen Tragwandauflagern unterbrochen
werden.
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Das gilt auch für die sichtbaren DeckenlängsstossfAgen, bei welchen
der Hohlraum mit einer Isolationsschicht 13 zur Abschirmung des Ortbetons auf eine
Breite von 30 cm abgedeckt ist.
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Damit auch durch die Stirnfläche der Tragplatte kein Schall übertragen
wird, ist sie ringsum ebenfalls mit einem Streifen 14 schallabsorbierendem Materials
abgedeckt.
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Eine weitere Massnahme für die Schalabsopeion ist das Einlegen einer
Isolationsstreifenlage 15 über den Tragwänden, bzw. unter dem Deckenauflager. Als
Material eignet sich das für die Abdeckung der Noppen vorgesehene Material in der
Stärke Fon 3 bis 5 mm. Bei Hochhäusern muss in den unteren Stockwerken ein druckstärkeres
Material verwendet werden, z.B. Neopren, weil einerseits das Gewicht der oberen
Stockwerke aufgenommen werden muss und weil durch das Sichern des Hochhauses genen
Hori zontaischub mit Spannstählen in den Längstragwänden noch weitere Pressungen
(Druckspannungen) entstehen. Die beschriebene Schallabsorption garantiert ein ruhiges,
komfortables lohnen, das natürlich durch die Verwendung von verbesserten Bodenbelägen
bis zur Verwendung- eines Spannteppichs noch gesteigert werten kann.
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Sowohl Keller-, wie Dachgeschossdecke müssen mit einer Wdrmedämmschicht
16 versehen werden. Bei der Kellerdecke genügt eine 2 - 3 cm starke Steinwoliplatte.
Oberhalb der Platte bleibt ein Luftraum von 4 bzw. 3 cm frei. Die Dachgeschoss-Decke
wird ;t einer Steinwollfilz-Matte 17 von 5 bis 6 cm Stärke ausgesw welche den ganzen
Hohlraumquerschnitt ausfüllt. Diese Stel@@ollmatte wird über die ganze Deckenfläche
ausgelegt, (inkl.
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1apoe-- und Auflagerfläche). Damit der Ortbeton im Fugenkern-
Querschnitt
nicht-in die Steinwollniatte eindringt, wird letztere im Bereiche des Fugenkern-Querschnittes
mit einer Pappe 16 abgedeckt. Dies gilt auch für sichtbare Längsfugen-Stösse (Fig.
3). Nach dem Ausbetonieren des Fugenkern-Querschnittes bis auf Oberkante Noppen,
wird die Noppen- wie die Kernquerschnitt Fläche mit hartgepresstem Kork 19 in der
aW1indeststärke von 2 cm, wenn nötig, mit Stärke 3 cm abgedeckt. Mit der -d-arüber
gezogenen Steinwollmatte zusammen soll dieser Kork die Kältebrücke über dem Auflager
(Kondensatgefahr) aufheben. Eventuell kann der Korkstreifen über dem Noppen bei
der Produktion in die Schalung eingelegt werden, so dass bei der Deckenmontage nur
noch der Auflagerstreifen anzubringen ist. Der Gefällsbeton zur Aufnahme der Flachdachhaut
kann eingespart werden, da die Obefläche der Tragplatte absolut glatt und deshälb
zur Aufnahmeder Dampfsperre geeignet ist.
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Wie bereits erwähnt, wird der Hohlraum 20 zwischen den beiden Platten
2 und 5 fu"r verschiedene Installationszwecke ausgenützt, unter anderem auch für
die Installation (Einlegen) der Anschluss-Leitungen 10 zu den beizkörpern. Die Rohre
werden z-:-ckmässiger° weise in Kupfer vorgesehen und brauchen dadurch weniger 1n"'tilationsaufwand.
Sie sind nicht isoliert und geben dadurch Wärme an den Luftraum 20 ab, das hei'sst,
unter der Tragplatte 5 entsteht ein Warmluftkissen, welches die Platte angenehm
erwärmt, nicht zu verwechseln mit den in der Anfangsentwicklung der Deckenstrahlungsheizung
erstellten Bodenheizungen, welche die wärme durch die einbetonierten R-ohre an die
Masse des Betons in der oberen-Zone der Decken gehen liess, was gesundheitsschädlich
war). Installationsmässig ist die Tatsache günstig, dass die Anschlüsse zu den Heizkörpern
mit einer Ringleitung erstellt werden können. Der Mehrrohrverbrauch wird zum gröbsten
Teil dadurch kompensiert, dass an Länge beim Vor- und Rücklauf zu und von den Heizkörpern
eingespart wird und andererseits rro Wohnung nur je ein zentraler Steig- und Fallstrans
(teit.rSsführung in der Wand zu und von den Stockwerken) benötigt wird, Ebenso ist
damit der Vorteil verbunden, dass mit einem einzigen Sperrventil eine ganze Wohnung
abgesperrt werden kann, (Ravisionen,
nicht benützte Wohnungen, etc.).
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Es ist zweckmässig, eine Entlüftung der Hohlräume vorzusehen, (Kompression
bei Heizbeginn und Gefahr der Kondensatbildung).
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Das kann einfach und zweckmässig durch einzelne Löcher in der Untersichtplatte
2 und die Verbindung der Hohlräume mit der Sanitärentlüftung oder mit dem Abluftkamin
geschehen. Die Verbindung der einzelnen Hohlraumfelder untereinander geschieht durch
Einlegen von Plastikröhrchen 21 (Fig. 3) durch den Beton der Noppen und des Fugenkernquerschnittes
oder durch deii I 60-lationsstreifen der sichtbaren Längsfugenstösse. Diese Entlüftung
muss auch in der Keller- und vor allem in der Dachgeschossdecke eingebaut werden,
(in der Dachgeschossdecke fehit die Ringleitung für die Heizkörperanschlüsse).
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Im Hohlraum können noch andere Installationen, vor allem die Rohrleitungen
10a für das Elektrische untergebracht' werden.
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Für alle Leitungen: Plastikentlüftungsröhrchen, Heizrohre, elektrische
Leitungen, welche durch die Betonnoppen geführt werden müssen, werden im Werk bei
der Produktion Ausspärungen eingelegt, sofern der Ort des Durchgangs festgelegt
werden kann.
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,Andernfalls rwerden die Durchgänge bei der Montage maschinell ausgespitzt.
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Sind Leitungskontentrationen vorhanden und muss zudem noch eine Isolationsschicht
eingelegt werden, wie das bei den Kellerdecken durchwegs der Fall sein- wird, so
kann der Hohlraumquerschnitt erhöht werden, indem auf den Noppen der Untersichtplatte
zusätzlich ein Korkstreifen 23 (hartgepresst) in der erforderlichen Stärke aufgelegt
wird. Indem der Fugenkern-Querschnitt 9 die Wandstärke überragt, kann der Hohlraum
sozusagen beliebig hoch angeordnet werden, ohneadass in der Höhe unterschiedliche
Wände produziert werden müssen. Oberkante Tragplatte überragt einfach Wandfuss-Unterkante.
Die Erhöhung -des Hohlraumquerschnttes kann in ganzen Geschossen oder in Teilen
von geschossen ausgeführt werden, ohne dass an der Baikonstruktion etwas ändert.
Es muss nur die Aenderung des Niveaus der TRtschwellen
und die
Einhaltung der vorgeschriebenen lichten Raumhöhenmasse beachtet werden.
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Auf wirtschaftlichste Weise kann der Hohlraum auch für den Einbau
einer Klima-Anlage verwendet-werden. Das kommt unserer Gegend weniger für den Wohnungsbau
in Frage, aber vor allem für Geschäfts und Verwaltungs-Gebäude. Vdn 8 cm Hdhlraumhöhe
an ist der Einbau einer Klima-Anlage möglich. Wird die Anlage nur für einzelne Räume
benötigt, so kann mittels hartgepresstem -Kork> wie vorerwähnt, die benötigte
Querschnittshöhe erreicht werden. Der Luftauetritt in die Wohnräume kann durch Anemostaten
geschehen, deren Rahmen im Werk bei der Produktion der Untersichtplatten eingelegt
wird. Das Mischgerät für die Klimaanlage wird wie üblich in Nebenräumen untergebracht.
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Auch der Einbau der dritten Art Klimatisierung-, der Decken strahlungeheizung
ist möglich. Die Heizschlangen müssten vorzugs weise in die Untersichtplatte einbetoniert
werden.
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Um nun bei der Herstellung der Platten 2 und S die die hauptsächlich
bei der horizontalen Etschalung auftretenden Betondruckspannung auf der ganzen Plattenfläche
möglichst anzugleichen, wird die Aufhängung 25 der Platten in beiden Richtungen
in einem Fünftel der Gesamtdimension vom Plattenrand weg vollzogen. Damit erhält
die Platte, statisch gesehen, beidseitig Kragarme.
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Um diese Kragarme nicht mit einer speziellen, oberen Armierung sichern
zu müssen, wird das Stahldrahtnetz 3 so eingelegt dass es sich der Momentenlinie
anpasst. Das geschieht so, indem das Netz bei der Aufhängung 25 um- 1 cm hoher als
in Plattenmitte angehoben wird. Es muss sehr darauf geachtet werden, des die Steigung
des Netzes bis zum Auflager (Plattenende) gleish mässig fortgeführt wird, damit
kein Knick entsteht So hat das Netz an der Stelle der Aufhängung eine doppelte Wirkung.
Es wirkt als Kragarm-Armierung, gleichzeitig nimmt es (in der Trageisenrichtung
geshen), das an disssr.Stells---reltiv kleine Biegungernoment- auf, welches nach
dem Versetzen der Platten
auftritt.
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Indem das Verteileisen über dem Trageisen liegt, wird auch in: dieser
Richtung durch das Heben des Netzes, bzw. trotz dem-Heben des letzteren -ein durchschnittlich
genügender Eisenquerschnitt zur Aufnahme des Stützenmomentes erhalten.
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Die Untersichtplatte (ohne Noppen) kann im konventionellen Bau auch
als Betonbrett Verwendung finden, ohne dass das Brett mit einer vorgespannten oder
oberen Armierung versehen werden muss.
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Die quer zur Trageisenrichtung stark aufgerauhte Oberfläche und vermehrt
eingelegte, auf die ganze Fläche (konzentrierter bei den Auflagern) eingelegte Aufhängebügel,
gewähren die Haftung mit dem Ortbeton (Druckzone) und die Schubsicherheit der Konstruktion.
Da das Betonbrettfselbsttragend ist, kann die Spriessung bei der Montage der Decke
gegenüber anderen Systemen vereinfacht werden.
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Die"aus Einzelelementen zusammengesetzte Betondecke kann selbstverständlich,
wie das Betonbrett auch für die gemischte Bauweise Verwendung finden. Wird auf eine
Schlagschallabsoption durch Abdecken der Wandköpfe mit einem Dämmstreifen verzichtet»
so ist der Montagevorgang derselbe we beim Betonbrett. Aber statt dem Ortbeton wird
einfach die Tragplatte- aufgebracht. Wird aber auf Schlagschallabsorption Gewicht
gelegt, so muss der Mauerkopf sur Aufnahme des Dämmstreifens mit einer Zementmörtel°
Ausgleichsschicht abgedeckt werden. Bei Bauten über vier Stockwerken kann bei den
unteren Mehrstockwerken eine Verbindung Wand zu Decke hergestellt werden» indem
die vier obersten Schichten des Mauerwerkes mit Pretoninnenwand-St:einen gemauert
werden. In den Aussparungskern,-den diese Steine bilden und bei bei vier Schichten
eine Höhe von ca. 60 cm erreicht, können Rundeisen eingemauert werden, die durch
den Dämmstreifen in den Deckenquerschnitt hineinragen und so die statische Verbindung
herstellen.-Die vorerwähnten Auflagee- bzw. Abstandnoppen 4 werden vor-ZU
zugsweise
mit der Untersichtplatte 2 aus einem Stück hergestellt. Sie könnten aber auch auf
den Platten 2 nachträglich befestigt òder nur aufgelegt sein. Es wäre auch möglich,.dies.e
Noppen 4 an der Unterseite der Tragplatte 5 anzuordnen. Wesent lich ist, dass der
Abstand zwischen benachbarten Noppen von nebaneinanderliegenden Betonplatten 2 höchstens
der Dicke des Auflagers 1 entspricht.