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DE69403902T2 - Gussbetonwände - Google Patents

Gussbetonwände

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Publication number
DE69403902T2
DE69403902T2 DE69403902T DE69403902T DE69403902T2 DE 69403902 T2 DE69403902 T2 DE 69403902T2 DE 69403902 T DE69403902 T DE 69403902T DE 69403902 T DE69403902 T DE 69403902T DE 69403902 T2 DE69403902 T2 DE 69403902T2
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DE
Germany
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plates
panels
web
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parts
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DE69403902T
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DE69403902D1 (de
Inventor
Jan Hendrik Cobourg Ontario K9A 4J9 Mensen
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Arxx Building Products Inc
Original Assignee
AAB Building System Inc
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Publication date
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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/84—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ
    • E04B2/86—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ made in permanent forms
    • E04B2/8611—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ made in permanent forms with spacers being embedded in at least one form leaf
    • E04B2/8617—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ made in permanent forms with spacers being embedded in at least one form leaf with spacers being embedded in both form leaves
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/84—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ
    • E04B2/86—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ made in permanent forms
    • E04B2002/867—Corner details

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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

  • Diese Anmeldung betrifft ein Bauelement von der Art, die zum Errichten permanenter Schalungswände aus Beton bei Baukonstruktionen verwendet wird.
    • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Beim konventionellen Bauen in Nordamerika werden Betonwände normalerweise hergestellt, indem Schalungswände errichtet werden, Beton in den Raum zwischen den Wänden gegossen wird und nach dem Erhärten des Betons die Wände entfernt werden. Überzugmaterialien werden dann nach Bedarf den Betonwänden zugesetzt.
  • Typischerweise werden beim Wohnungsbau Grundbauwände aus Beton auf die vorstehend diskutierte Weise errichtet, und eine Holzrahmung wird am oberen Ende der Grundbauwände errichtet. Eine Isolierung wird zwischen die Rahmenteile und die innen und außen nach Bedarf überzogene Wand eingefügt.
  • Klarerweise sind beide Teile dieser Konstruktion ineffizient. Im Hinblick auf die Grundbauwände aus Beton ist es zeitraubend und materialverschwendend, die Schalungswände entfernen zu müssen, nachdem die Grundbauwände eingegossen sind. Des weiteren ist es nun üblich, alle Grundbauwände, insbesondere in kälteren Klimazonen, zu isolieren, und die Rahmung sowie die Isolation müssen separat innerhalb der Wände installiert werden.
  • Die stückweise Konstruktion, die dem Holzrahmenteil der Struktur inhärent ist, ist arbeitsintensi, und teuer.
  • Folglich gibt es seit vielen, vielen Jahren fortlaufende Versuche, Wandkonstruktionstypen mit stärker modularem Charakter bereitzustellen, mit denen Effizienz erzielt werden kann.
  • Ein derartiger Konstruktionstyp ist der, mit dem sich die vorliegende Erfindung befaßt.
  • Seit ungefähr 15 Jahren ist, insbesondere in Europa, ein System in Gebrauch, das eine Reihe der Vorgänge kombiniert, die normalerweise mit Wohnungs- und anderen Baukonstruktionen verbunden sind, um Materialien, Energie, usw. einzusparen. Das System umfaßt grundsätzlich die Verwendung eines schaumisolierenden Materials, um permanente Schalungswände aus Beton zu errichten. Die Schalungswände werden errichtet, der Beton wird eingegossen, und die Schalungswände werden dann an Ort und Stelle belassen. Die so geschalte Betonwand muß nicht nur auf Grundbauwände beschränkt sein, sondern kann alle Wände eines Gebäudes umfassen. Keine weitere Isolation ist notwendig, und Überzugmaterialien können nach Bedarf auf das Innere und Äußere der Wand aufgebracht werden.
  • Variationen des Systems wurden vorgeschlagen, um verschiedene Verbesserungen zu erreichen. Obwohl sie in vielen Fällen sehr nützlich sind, unterliegen alle bislang vorgeschlagenen Systeme den ein oder anderen Nachteilen.
  • Vor diesem Hintergrund stellt die vorliegende Erfindung ein Bauelement zur Verwendung in einem derartigen System bereit, das beim Integrieren in eine Wandkonstruktion Vorteile gegenüber derartigen Systemen nach dem Stand der Technik bietet.
    • STAND DER TECHNIK
  • Der Anmelder kennt das kanadische Patent Nr. 1,209,364, das 1986 für Aregger AG Bauunternehmung erteilt wurde. Die in diesem Patent beschriebenen Elemente enthalten Querstücke, deren Enden unvorteilhafterweise vollständig in den Schaumblöcken eingebettet sind.
  • US-Patent 4,967,528 legt ein System dar, bei dem die Schaumblöcke durch eine Reihe von Drähten und Stangen verbunden sind, von denen einige zum Befestigen von Holzleisten verwendet werden, die bündig mit der Außenfläche der Blöcke sind, und von denen andere einfach durch die Blöcke vorspringen und durch Gleitklammern in einer vorspringenden Position gehalten werden.
  • US-Patent 4,516,372 legt ein System dar, bei dem die Schaumblöcke durch eine Reihe von Drähten und Metallhaltern verbunden sind, die mit länglichen horizontalen äußeren Metallplatten verbunden sind.
  • US-Patent 4,730,422 legt ein System dar, bei dem die Schaumblöcke durch Brückenteile aus Kunststoff verbunden sind, die kleine Endplatten aufweisen, die in in den Schaumblöcken eingebettete Schlitze passen. Die Schlitze und die massiven Stegabschnitte innerhalb der Blöcke resultieren in wesentlichen Flächen der Schwäche.
    • KURZE DARSTELLUNG DES GEGENSTANDS DER ERFINDUNG
  • Es wurde nunmehr entdeckt, daß wesentliche Vorteile erzielt werden können, wenn das beim Errichten einer Schalungswand aus Beton verwendete Bauelement Brückenteile aufweist, die sich vollständig durch die Schaumblöcke erstrecken, um in einer Platte zu enden, die an der Außenfläche der Blöcke anliegt.
  • Demzufolge stellt die Erfindung ein Bauelement mit ersten und zweiten Platten aus hochdichtem Schaum bereit, die jeweils Innen- und Außenflächen, obere und untere sowie erste und zweite Enden aufweisen, welche Platten parallel in gegenseitigem Abstand zueinander angeordnet sind, wobei sich ihre Innenflächen gegenüberliegen und sich mindestens zwei Brückenteile zwischen den Plattenteilen und durch die Plattenteile erstrecken und in diese eingegossen sind, wobei jedes Brückenteil ein Paar von länglichen Endplatten aufweist, die in Richtung von dem oberen Ende zu dem unteren Ende der Platten ausgerichtet sind und an den Außenflächen der Platten anliegen, und wobei mindestens ein Stegteil sich zwischen den Endplatten erstreckt und mit diesen starr verbunden ist, wobei jedes Stegteil in der Richtung von dem oberen Ende zu dem unteren Ende der Platten ausgerichtet ist und eine Höhe aufweist, die wesentlich kleiner als die Höhe der Platten ist.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen, die Ausführungsformen der Erfindung darstellen, ist:
  • Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Bauelements gemäß der Erfindung. Figur 2 eine Aufsicht auf ein Bauelement gemäß der Erfindung.
  • Figur 3 eine Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform des Bauelements gemäß der Erfindung.
  • Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines Brückenteils zur Verwendung bei der Erfindung.
  • Figur 5 eine Seitenansicht des Brückentells von Figur 4.
  • Figur 6 eine Endansicht des Brückenteus von Figur 4.
  • Figur 7 eine Endansicht eines Bauelements gemäß der Erfindung einschließlich des Brückenteils aus Figur 4.
  • Figur 8 eine perspektivische Ansicht einer Reihe von Vorsprüngen und Verbindungswänden zur Verwendung am Oberteil eines Bauelements gemäß der Erfindung.
  • Figur 9 eine Darstellung einer Reihe von Vorsprüngen und Vertiefungen zur Verwendung am Unterteil eines Bauelements gemäß der Erfindung.
  • Figur 10 eine perspektivische Ansicht einer teilweise errichteten Wand gemäß der Erfindung.
  • Figur 11 ein Querschnitt durch einen Teil einer Baustelle einschließlich einer unter Verwendung des Bauelements der Erfindung errichteten Wand.
  • Figur 12 eine perspektivische Ansicht eines Bauelements gemäß der Erfindung, die die Verwendung von Rebar (Verstärkungsteil) darstellt.
  • Während die Erfindung in Verbindung mit dargestellten Ausführungsformen beschrieben wird, versteht es sich von selbst, daß die Erfindung nicht auf derartige Ausführungsformen beschränkt werden soll. Es sollen vielmehr alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abgedeckt werden, die innerhalb des Sinns und Umfangs der durch die beiliegenden Patentansprüche definierten Erfindung mit eingeschlossen werden können.
    • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Das Bauelement 10 weist erste und zweite Schaumplatten 12 und 14 auf, die durch mindestens zwei Brückenteile 42 zusammengehalten werden.
  • Die Platte 12 weist eine Innenfläche 18 und eine Außenfläche 20, ein oberes Ende 22 und ein unteres Ende 24 sowie ein erstes Ende 26 und ein zweites Ende 28 auf. Die Platte 14 weist eine Innenfläche 30 und eine Außenfläche 32, ein oberes Ende 34 und ein unteres Ende 36 sowie ein erstes Ende 38 und ein zweites Ende 40 auf.
  • Die Platten 12 und 14 sind vorzugsweise aus expandiertem Polystyrol. Die Platten, die Einbuchtungen und Vorsprüngen von geringer Tiefe bzw. Höhe unterliegen, wie nachstehend zu diskutieren, sind von gleichförmigem rechteckigem Querschnitt. In einem typischen Fall kann jede Platte 122 cm (48 Inches) lang, 42,5 cm (16 3/4 2 0 Inches) hoch und 7 cm (2 5/8 Inches) dick sein.
  • Wie in Figur 3 dargelegt, können die Platten 12a und 14a für spezielle Zwecke modifiziert sein. Die Ausführungsform in Figur 3 stellt einen Eckabschnitt dar.
  • Brückenteile 42 weisen ein Paar von länglichen Endplatten 44 und 46 auf, die durch mindestens ein Stegteil 48 verbunden sind. In der bevorzugten Konfiguration weisen die Brückenteile 42 jeweils ein Paar von Stegteilen 48 und 50 auf.
  • Wie beispielsweise in Figur 1 dargestellt, liegen die Endplatten 44 bzw. 46 an den Außenflächen 20 bzw. 32 der Platten 12 bzw. 14 an. Wie am besten in Figur 7 dargestellt, sind die Endplatten 44 und 46 vorzugsweise in die Flächen 20 und 32 aufgenommen und im wesentlichen mit diesen Flächen bündig. Die Endplatten 44 und 46 sind vorzugsweise in der Richtung von dem oberen Ende zu dem unteren Ende der Platten 12 und 14 ausgerichtet. Bei der normalen Verwendungsposition ist dies die vertikale Richtung.
  • In der bevorzugten Konfiguration der Brückenteile 42 sind, wie am besten in der Endansicht in Figur 6 dargestellt, die Stegteile 48 und 50 relatin zueinander in der Richtung von dem oberen Ende zu dem unteren Ende und in der Richtung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende der Platten 12 und 14 versetzt. In der normalen Verwendungsposition sind diese Versetzungen jeweils in der vertikalen und horizontalen Richtung.
  • Die Stegteile 48 und 50 weisen vorzugsweise Verstärkungsrippen 52 und 54 auf, die sich längs der Stegteile zwischen den Endplatten 44 und 46 erstrecken. Desgleichen weisen die Brückenteile 42 vorzugsweise Verstärkungsstege 56 und 58 zwischen den Stegteilen 48 und 50 auf. Weitere zentrale Verstärkungsstege 60 und 62 sind vorzugsweise in Richtung des Zentrums der Stegteile 48 und 50 vorgesehen.
  • In der bevorzugten Ausführungsform estrecken sich die Verstärkungsteile 64 und 66 von einer oberen Kante 68 des Stegteils 48 zu Endplatten 44 bzw. 46. In ähnlicher Weise erstrecken sich Verstärkungsteile 70 und 72 von einer unteren Kante 74 des Stegteils 50 zu Endplatten 44 bzw. 46.
  • Schließlich sind die Brückenteile 42 vorzugsweise mit einer Reihe von gebogenen Strukturen 76 an der oberen Kante 68 des Stegteils 48 und an der unteren Kante 74 des Stegteils 50 versehen. Diese Teile dienen wie in Figur 12 dargestellt, zur Unterstützung von Verstärkungsstäben aus Stahl, wie etwa Rebar (Verstärkungsteil) 78.
  • Jedes Brückenteil 42 weist vorzugsweise eine einzelne integrale Einheit auf. Diese Teile sind vorzugsweise aus Kunststoff. Der bevorzugte Kunststoff ist Polyethylen hoher Dichte, obwohl Polypropylen und andere geeignete Polymere verwendet werden können.
  • Die Brückenteile 42 werden im Laufe der Herstellung der Platten in die Platten 12 und 14 eingeformt. Wie am besten in Figur 7 zu sehen ist, sind die Endplatten 44 und 46 vorzugsweise von im wesentlichen gleicher Höhe mit den Platten 12 und 14 und sind mit dem Oberteil und dem Unterteil der Platten bündig, wobei sie den vertikalen Verbindungsmitteln an den Platten unterliegen, wie nachstehend zu diskutieren.
  • Die Verstärkungsteile 64 und 66 sowie 70 und 72 verbinden ihre jeweiligen Stege 48 und 50 an jeweiligen Punkten 80, 82, 84 und 86 außerhalb der jeweiligen Innenflächen 18 und 30 der Platten 12 und 14.
  • Wie in den Figuren 10 und 11 dargestellt, wird eine Reihe von Elementen 10 errichtet, um eine Wand 88 zu bilden. Anfänglich wird eine Reihe von Elementen 10 zusammengesetzt, um eine Hohlwand oder Betonschalung zu bilden, danach wird Beton 90 in den hohlen Teil der Wand 88 eingegossen, um die Wand zu füllen.
  • Um das Zusammensetzen der Elemente 10 zu ermöglichen, sind die Platten 12 und 14 an ihrem Oberteil mit einer Reihe von Stöpseln 92, die durch niedrige Wände 94 verbunden sind (Figur 8), und an ihrem Unterteil 24 und 36 mit einer passenden Reihe von Stöpseln 96 und Wänden 98 (Figur 9) versehen. Die Stöpsel 92 und 96 sind relativ zueinander versetzt, so daß beim Anordnen des Unterteils eines Elements 10 auf dem Oberteil eines niedrigeren Elements 10 die Stöpsel 92 und die Wände 94 des oberen Elements mit den Stöpseln 96 und den Wänden 98 des Unterteils des oberen Elements zusammenpassen, um eine straffe Dichtung zur Verhinderung des Austretens von Beton während der Wandbildung und von Energie durch die gefüllte Wand zu bilden.
  • Wie am besten in den Figuren 2 und 3 dargestellt, sind die Innenflächen 18 bzw. 30 der Platten 12 bzw. 14 vorzugsweise mit einer Reihe von Einbuchtungen 100 versehen. In die Hohlwand eingegossener Beton fließt in die Einbuchtungen 100 und begünstigt die Verbindung zwischen den Platten 12 und 14 und dem Beton 90.
  • Unter Bezugnahme auf die Figuren 10 und 11 wird die Art der Anpassung der Wand an die Baukonstruktion dargestellt. Die Wand 88 in Figur 10 kann so gesehen werden, daß sie von einer Reihe von versetzten Elementen 10 errichtet wird. Die Versetzung wird klar bevorzugt, um eine erhöhte Spaltstärke vorzusehen. Bei dem typischen, vorstehend diskutierten Element von 122 cm (48 Inch) Breite werden die Brückenteile 42 vorzugsweise in 20 cm (8 Inch)-Zentren beabstandet, wobei die beiden Brückenteile, die den Enden des Elements am nächsten liegen, 10 cm (4 Inch) von den Enden angeordnet sind. Wenn die Platten überlappen, um die Wand zu bilden, können demzufolge die Brückenteile der verschiedenen Bahnen ausgerichtet werden, um kontinuierliche Streifen von Endplatten 44 und 46 über die gesamte Höhe der Wand zu bilden. Dies ist ein sehr wesentlicher Vorteil des vorliegenden Systems, weil ein Überzug für die Innen- oder Außenwand am Äußeren der Endplatten 44 und 46, vorzugsweise unter Verwendung von Schrauben, befestigt werden kann.
  • Die typische, vorstehend erwähnte 42,5 cm (16 3/4 Inch) Höhendimension kann so gesehen werden, daß eine Wandhöhe von 245 cm (8 Fuß 1/2 Inch) vorgesehen ist, wenn sechs Bahnen von Elementen 30 verwendet und die Dicke des Bodens 102 berücksichtigt werden.
  • Die Bodenbalken 104 können dann auf die Oberseite der sechsten Bahn der Elemente 30 gelegt werden, und die spezielle Konfiguration 106 der Elemente 30 kann dann an Ort und Stelle gesetzt werden, um die Wand fortzusetzen.
  • In der typischen Wandkonstruktion von Figur 11 ist die Wand 88 auf einem Fundament 108 errichtet. Eine Entwässerung sowie ein Verputzen und Abdichten der Außenwand, wie es bei einer konventionellen Grundbauwand aus Beton der Fall ist, ist vorgesehen.
  • Werden die typischen, vorstehend aufgeführten Dimensionen mit einer Plattenunterteilung von 16 cm (6 1/4 lnch) (16 cm Beton) verwendet, so ist der Isolierwert der Wand R26. Dies ist eine sehr hohe Rate für eine Wandkonstruktion, und demzufolge ist keine zusätzliche Isolierung erforderlich. Zusätzlich zum Energiesparwert der Isolierung haben die Wände einen hohen Widerstand gegen Schallübertragung mit einer Schallreduktion von 48DBA.
  • Das typische, vorstehend dargelegte Element wiegt nur etwa 2,8 kg und stellt somit einen wesentlichen Vorteil für Handwerker dar, die eine Wand errichten.
  • Somit ist es offensichtlich, daß gemäß der Erfindung ein Bauelement bereitgestellt wird, das die vorstehend dargelegten Aufgaben, Ziele und Vorteile voll und ganz erfüllt. Während die Erfindung in Verbindung mit einer ihrer speziellen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es offensichtlich, daß dem Fachmann im Lichte der vorstehenden Beschreibung viele Alternativen, Modifikationen und Variationen offenbart sind. Dementsprechend sollen alle derartigen Alternativen, Modifikationen und Variationen umfaßt werden, die in den Rahmen der Erfindung fallen.

Claims (15)

1. Bauelement mit ersten und zweiten Platten (12,14) aus hochdichtem Schaum, die jeweils Innen- (18, 30) und Außenflächen (20, 32), obere (22, 34) und untere (24, 36) sowie erste (26, 38) und zweite (28, 40) Enden aufweisen, welche Platten (12, 14) parallel in gegenseitigem Abstand zueinander angeordnet sind, wobei sich ihre Innenflächen (18, 30) gegenüberliegen und sich mindestens zwei Brückenteile (22) zwischen den Plattenteilen und durch die Plattenteile (12, 14) erstrecken und in diese eingegossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Brückenteile (12, 14) ein Paar von länglichen Endplatten (44, 46) aufweist, die im wesentlichen in Richtung von dem oberen Ende zu dem unteren Ende der Platten (12, 14) ausgerichtet sind und an den Außenflächen (20, 32) der Platten anliegen, welche Endplatten (44, 46) sich im wesentlichen von dem oberen Ende zu dem unteren Ende der Platten (12, 14) erstrecken, und daß mindestens ein integrales Stegteil (48, 50) sich zwischen den Endplatten (44, 46) erstreckt und diese starr verbindet, wobei jedes Stegteil in der Richtung von dem oberen Ende zu dem unteren Ende der Platten (12, 14) ausgerichtet ist und eine Höhe aufweist, die wesent ich kleiner als die Höhe der Platten und wesentlich kleiner als die Höhe der Endplatten ist.
2. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem die Brückenteile (42) aus Kunststoff sind.
3. Bauelement nach Anspruch 2, bei dem der Kunststoff hochdichtes Polyethylen ist.
4. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem jedes Brückenteil (42) zwei Stegteile (48, 50) umfaßt.
5. Bauelement nach Anspruch 4, bei dem die beiden Stegteile (48, 50) in Richtung von dem oberen Ende zu dem unteren Ende der Platten (12, 14) gegeneinander versetzt sind.
6. Bauelement nach Anspruch 4, bei dem die beiden Stegteile (48, 50) in Richtung von dem ersten Ende zum zweiten Ende der Platten (12, 14) gegeneinander versetzt sind.
7. Bauelement nach Anspruch 4, bei dem die beiden Stegteile (48, 50) in der Richtung von oben nach unten und in der Richtung von der ersten zu der zweiten Seite der Platten (12, 14) gegeneinander versetzt sind.
8. Bauelement nach Anspruch 7, bei dem ein unteres Stegteil (50) jeweils zu jedem seiner Enden hin ein Verstärkungsteil (70, 72) aufweist, das sich von einer unteren Kante (74) der Stegteile (50) zu einer jeweiligen Endplatte (44, 46) erstreckt, und bei dem ein oberes Stegteil (46) jeweils zu jedem seiner Enden hin ein Verstärkungsteil (64, 66) aufweist, das sich von einer oberen Kante (68) des Stegteils (48) zu einer jeweiligen Endplatte (44, 46) erstreckt.
9. Bauelement nach Anspruch 6, bei dem die Verstärkungsteile (64, 66, 70, 72) auf die Kanten (69, 74) außerhalb der Innenflächen (18, 30) der Platten stoßen.
10. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem jedes Stegteil (49, 50) mindestens eine Verstärkungsrippe (52, 54) längs einer seiner Flächen zwischen den Endplatten (44, 46) aufweist.
11. Bauelement nach Anspruch 2, bei dem jedes Stegteil (48, 50) mindestens eine Verstärkungsrippe (52, 54) längs einer seiner Flächen aufweist und das Brückenteil mindestens eine Verstärkungsstruktur (60, 62) zwischen den Stegteilen aufweist.
12. Bauelement nach Anspruch 11, bei dem die Verstärkungsstruktur (60, 62) eine Rippe umfaßt.
13. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem die Endplatten (44, 46) in die Außenflächen (20, 32) der Platten (12, 14) derart eingelassen sind, daß eine Außenfläche der Endplatten im wesentlichen bündig mit einer Außenfläche (20, 32) einer jeweiligen Platte ist.
14. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem die Endplatten (44, 46) in der Draufsicht im wesentlichen rechteckig sind.
15. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem die Platten aus expandiertem Polystyrol sind.
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