DE1684852A1

DE1684852A1 - Construction element for the production of entire floors of one-story or multi-story buildings, small houses, pavilions or the like.

Info

Publication number: DE1684852A1
Application number: DE19681684852
Authority: DE
Inventors: Pierre Nierle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-02-17
Filing date: 1968-02-16
Publication date: 1970-10-01
Also published as: GB1165493A; CH485079A; AT273451B; FR1568892A

Description

Pierre NIERLE Grand-Lancy /SchweizPierre NIERLE Grand-Lancy / Switzerland

Konstruktionselement zur Herstellung ganzer Stockwerke von ein- oder mehrstöckigen Gebäuden, Kleinhäusern, Pavillons oder dergleichen.Construction element for the production of entire floors of single or multi-story buildings, small houses, Pavilions or the like.

Die Erfindung betrifft ein Konstruktionselement zur Herstellung ganzer Stockwerke von ein- oder mehrstöckigen Gebäuden, Kleinhäusern, Pavillons oder dergleichen aus zwei horizontalen, mittels Querstreben untereinander verbundenen Flächertgittern, von denen das obere die Stockwerkdecke und ein parallel darunter angeordnetes den Stockwerkfussboden bildet,The invention relates to a construction element for producing whole Floors of single or multi-storey buildings, small houses, pavilions or the like made up of two horizontal struts interconnected flat grids, of which the upper one is the Floor ceiling and a floor arranged parallel underneath forms,

Bei den üblichen Gebäudekonstruktionen werden die einzelnen Räume durch horizontal angeordnete Bauelemente getragen, die im allgemeinen durch Querböden aus armiertem Beton oder einem Holz- oder Metallgerüst gebildet werden,With the usual building constructions, the individual rooms supported by horizontally arranged structural elements, which are generally supported by transverse floors made of reinforced concrete or a wooden or metal frame be formed

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Die Decke der Räume wird durch ein Dachelement oder durch den. Fussboden des darüber angeordneten Stockwerkes gebildet. Diese Elemente sind hierbei unabhängig voneinander und weisen neben dem Nachteil einer geringen statischen Belastbarkeit ein beacMiches Gewicht auf.The ceiling of the rooms is created by a roof element or by the. The floor of the floor above is formed. These Elements are independent of one another and, in addition to the disadvantage of a low static load-bearing capacity, have a certain weight on.

Durch die stetige Fortentwicklung und Weiterbildung dreidimensionaler Gerüstkonstruktionen zur Herstellung von Gebäuden, Kleinhäusern, Pavillons oder dergleichen, insbesondere auch für Dach- und Trägerkonstruktionen, sind ferner die verschiedensten geometrischen Formen bekanntgeworden»' Diese bestehen entweder aus verhältnismässig einfachen Formen, wie Quader, Würfel, Tetraeder oder aus komplizierteren Polyedern, bei denen einer Kombination mehrerer derartiger Elemente zu einer einheitlichen Konstruktion in mancher Hinsicht gewisse Grenzen gesetzt sind«'Through the constant further development and further training of three-dimensional Scaffolding structures for the production of buildings, small houses, pavilions or the like, in particular also for roof and support structures, the most varied of geometric shapes have also become known '' These either consist of relatively simple ones Shapes such as cuboids, cubes, tetrahedra or from more complicated polyhedra, in which a combination of several such Elements to a uniform construction in some respects certain limits are set «'

So lassen sich beispielsweise aus zusammengesetzten Quadern oder Würfeln nur kubische, rechtwinklige Konstruktionen herstellen, während Polyeder, insbesondere unsymmetrische und unregelmässige, oft bizarre und extravagante Formen der hieraus hergestellten Gerüstkonstruktionen ergeben, die nicht immer einen zweckmässigen und geschmackvollen Umriss des fertigen Gebäudes bilden» For example, only cubic, right-angled constructions can be made from assembled parallelepipeds or cubes, while Polyhedra, especially asymmetrical and irregular, often bizarre ones and extravagant forms of the scaffolding structures made from this result, which do not always form a functional and tasteful outline of the finished building »

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Auch beeinflussen die statischen Bedingungen, die an derartige Bauweisen vor allem für Tragerkonstruktionen gestellt werden, die äusseren Formen dieser Teile, sodass hierdurch sowohl in praktischer als auch in ästhetischer Hinsicht oft gewisse Nachteile in Kauf genommen werden müssen«Also influence the static conditions, which at such construction methods are mainly used for supporting structures, the outer ones Shapes of these parts, so that as a result, certain disadvantages are often accepted, both in practical and in aesthetic terms have to"

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung der vorstehend erwähnten Nachteile und die Schaffung eines Konstruktionselementes zur Herstellung ganzer Stockwerke von ein- oder mehrstöckigen Gebäuden, Kleinhäusern, Pavillons odeY dergleichen aus zwei horizontale^ mit Querstreben untereinander verbundenen Flächengittern, welches im wesentlichen aus verhältnismässig einfachen, in beliebiger Anzahl und in verschiedener Weise miteinander kombinierten Einzelelementen besteht und hierbei eine Konstruktion ergibt, die sowohl nach statischen als auch nach praktischen und ästhetischen Gesichtspunkten allen Anforderungen gerecht wird und wobei gleichzeitig das Problem einer Schallisolierung in einem Gebäude mit mehreren Stockwerken gelöst wird«The purpose of the present invention is to avoid the above mentioned disadvantages and the creation of a construction element for the production of entire floors of single or multi-storey buildings, small houses, pavilions or the like from two horizontal ^ flat grids connected to each other with cross struts, which essentially consists of relatively simple, arbitrary Number and in different ways combined with each other individual elements and this results in a construction that both according to static as well as practical and aesthetic aspects meets all requirements and at the same time that Problem of sound insulation in a building with several floors is solved "

Ein solches Konstruktionselement ist erfindungsgemass gekennzeichnet durch ein oberes, die Stockwerkedecke bildendes Flächengitter und ein parallel darunter angeordnetes, den Stockwerkfussboden bildendes Flächengitter aus jeweils gleichlangen, unter Bildung von nebeneinanderliegenden, gleichseitigen Dreiecken angeordneten und an ihren EndenSuch a construction element is characterized according to the invention by an upper surface grid that forms the floor ceiling and a parallel underneath that forms the floor Surface grids each of the same length, with the formation of adjacent, equilateral triangles arranged and at their ends

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miteinander verbundenen Stangen oder Trägernj wobei jeder Knotenoder Eckpunkt des einen Gitters vertikal über bzw. unter der Mitte eines Dreiecks des anderen Gitters liegt und durch jeweils drei Querstreben mit den Knoten- oder Eckpunkten eines Dreiecks des anderen Gitters verbunden ist«interconnected rods or beamsj each knot or The corner point of one grid is vertically above or below the center of a triangle of the other grid and by three cross struts with the nodes or corner points of one triangle of the other Grid is connected "

Zur Herstellung eines derartigen, dreidimensionalen Konstruktionselemente s können einzelne Stangen oder Träger verwendet werden oder aber auch teträedrische und bzw. oder oktaedrische Einzelelemente sowie gleichseitige Dreieckrahmen, die in an sich bekannter Weise ganz oder teilweise aus armiertem Beton, Metall, Holz, Kunststoff usw. vorgefertigt sein können und an dem Ort ihrer Verwendung in beliebiger Weise an ihren Enden, Ecken, Kanten und bzw. oder Flachen mittels Schrauben, Nieten, Klammern oder dergleichen miteinander verbunden werden. Insbesondere bei grösseren Abmessungen ist es jedoch zweckmässig, erst am Ort der Verwendung die einzelnen rohr- oder stabförmigen Teile oder Träger zusammenzusetzen, indem diese an ihren Enden in den. entsprechenden geometrischen Raumwinkeln miteinander verbunden werden.For the production of such a three-dimensional construction element Individual rods or supports can be used, but also tetrahedral and / or octahedral individual elements as well as equilateral triangular frames, which in a known manner wholly or partially made of reinforced concrete, metal, wood, plastic etc. can be prefabricated and at the place of their use in any way at their ends, corners, edges and / or surfaces be connected to one another by means of screws, rivets, brackets or the like. In particular with larger dimensions it is however, it is advisable to only remove the individual tubular or to assemble rod-shaped parts or beams by inserting them at their ends into the. corresponding geometric solid angles be connected to each other.

Die gegenseitige Anordnung der einzelnen Stangen, Träger oder Streben oder auch der vorher teilweise vorgefertigten Zellenelemente er« folgt in einfacher Weise derart, dass zwei horizontale Basisflächen entstehen, die aus nebeneinanderliegenden, gleichseitigen DreieckenThe mutual arrangement of the individual rods, beams or struts or the previously partially prefabricated cell elements are carried out in a simple manner in such a way that two horizontal base areas arise from juxtaposed, equilateral triangles

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bestehen und wobei jeder Knoten- oder Eckpunkt der einen Basisfläche vertikal über bzw,' unter der Mitte eines Dreieckes der anderen Basisfläche liegt. Hierauf werden zwischen diesen beiden Basisflächen die Quer- oder Verbindungsstreben derart angeordnet, dass von je einem Knoten- oder Eckpunkt jedes Dreiecks der oberenBasisfläche drei Streben diagonal in gleichen Raumwinkeln zueinander und unter Bildung einer regelmässigen Tetraederzelle zu je einem Knoten- oder Eckpunkt eines Dreiecks in der unteren Basisfläche verlaufen»'exist and where each node or corner point of a base surface vertically above or 'below the center of one triangle of the other Base surface lies. Thereupon are between these two base surfaces the transverse or connecting struts are arranged in such a way that of each a node or corner point of each triangle of the upper base surface three struts diagonally at equal solid angles to each other and below Formation of a regular tetrahedral cell each with a node or corner point of a triangle running in the lower base area »'

Die Länge dieser Querstreben ist hierbei unabhängig von der Seitenlänge der Dreiecke in der oberen und unteren Horizontalfläche und wird allein durch den vorgegebenen Abstand dieser beiden Horizontalflächen, d,'h. durch die vorgesehene Höhe des einzelnen Stockwerkes,bestimmt.'The length of these cross struts is independent of the side length of the triangles in the upper and lower horizontal surfaces and is determined solely by the specified distance between these two horizontal surfaces, d, 'h. determined by the intended height of the individual floor. '

Je nach der gewünschten Form und Abmessung des Konstruktionselementes liegen daher die tetraedrischen Zellen in verschiedenen Anordnungen und zwar einmal mit der Spitze nach oben und einer Grundfläche nach unten und einmal mit einer Spitze nach unten und einer Grundfläche nach oben,'Depending on the desired shape and dimensions of the construction element Therefore, the tetrahedral cells lie in different arrangements, once with the point upwards and one base behind down and once with a point down and a base up, '

Bei der Verwendung ganz oder teilweise vorgefertigter Einzelelemente werden die verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten wesentlich vermehrt, erleichtert und vereinfacht, wenn diese Bauelement aus regelmässigen, gleichseitigen und gleichwinkligen Tetraedern, OktaedernWhen using completely or partially prefabricated individual elements the various possible combinations are increased significantly, facilitated and simplified if this component consists of regular, equilateral and equiangular tetrahedra, octahedra

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oder Dreieckrahmen bestehen.' Auf diese Weise besitzen die diagonalen Streben und die hiervon eingeschlossenen Dreiecksflachen, welche die Höhe des erfindungsgemässen Konstruktionselementes bestimmen, stets die gleiche Lange bzw.' Grosse.'or triangular frames. ' That way, the diagonals own Struts and the triangular surfaces enclosed by them, which determine the height of the construction element according to the invention, always the same length or ' Size.'

Auf gleiche Weise können auch die horizontalen Flachengitter als Stockwerkiidecke und StockwerkfussBoden erhalten werden, diejebenfalls aus nebeneinanderliegenden Oktaeder- und bzw. oder Tetraederflachen bestehen können.' In the same way, the horizontal flat grids can also be obtained as a floor ceiling and floor, which also can consist of adjacent octahedral and / or tetrahedral surfaces. '

Zur Bildung der Stockwerksdecke und des Stockwerksfussbodens sowie gegebenenfalls des Fussbodens eines darüberliegenden bzw. der Decke eines darunterliegenden Stockwerkes können die Dreiecksflächen des oberen und unteren Flachengitters mit Dreiecksplatten in entsprechender Form und Grosse verkleidet werden«¹ To form the floor ceiling and floor and, if necessary, the floor of a floor above or the ceiling of a floor below, the triangular surfaces of the upper and lower flat grids can be clad with triangular panels in the appropriate shape and size « ¹

Aufgrund dieser Merkmale wird erfindungsgemäss ein dreidimensionales Konstruktionselement zur Herstellung ganzer Stockwerke erhalten, welche sehr starr und gegen mechanische Verformungen oder Durchbiegungen sehr widerstandsfähig ist.' Dieses Konstruktionselement kannOn the basis of these features, according to the invention, it becomes a three-dimensional Construction element for the production of entire floors obtained, which is very rigid and resistant to mechanical deformation or deflection is very resilient. ' This construction element can

I aueserdem je nach Wahl des Herstellungsmaterials im Verhältnis zu seiner statischen Belastbarkeit sehr leicht gehalten werden, sodass ein bereits fertig montiertes Konstruktionselement im Ganzen beispielsweise mittels eines Hubschraubers an den vorgesehenen Verwendungs- I also, depending on the choice of the manufacturing material, can be kept very light in relation to its static load-bearing capacity, so that an already assembled construction element as a whole can be moved to the intended use by means of a helicopter, for example.

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oder Einbauort transportiert werden kann.or installation location can be transported.

Aufgrund der aus serge wohnlichen Stabilität des erfindungsgemässen Konstruktionselementes ist es ferner möglich, dieses nur an seinen Ecken oder Kanten auf Schwellen, Tragern oder dergleichen zu lagern, ohne dass bei einer höheren Belastung ein Durchbiegen des Bodens zu befürchten ist.Due to the extremely comfortable stability of the inventive Construction element, it is also possible to do this only on his To store corners or edges on sleepers, girders or the like, without the fear of sagging of the floor with a higher load.

In den beigefügten Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsformen des erfindungsgemiissen Konstruktionselementes in perspektivischer Ansicht dargestellt, wobei zeigen:In the accompanying drawings, there are exemplary embodiments of the construction element according to the invention in perspective View shown, showing:

Fig. 1 eine oktaedrische ZelleFig. 1 shows an octahedral cell

Fig. 2 und i eine tetraedische Zelle in zwei verschiedenen Stellungen, Fig. 4 eine einfache Konstruktionseinheit undFIGS. 2 and i show a tetrahedral cell in two different positions, FIG. 4 shows a simple structural unit and FIG

Fig. 5 die Ausbildung einer Ecke des erfindungsgemässen5 shows the formation of a corner of the inventive

Konstruktionselemente s.Construction elements see

Die in Figur 1 dargestellte oktaedrische Zelle wird gebildet aus zwei gleichen horizontalen Dreieckrahmen, von denen jeder aus drei gleichlangen Trägern oder Stangen a für den unteren Rahmen a¹ und für den oberen Rahmen bestehen, die an ihren Enden an den Knoten- oder Eckpunkten E und E¹ miteinander verbunden sind. Diese Knoten-oder Eckpunkte sind ihrerseits untereinander durch sechs Streben b verbunden, derenThe octahedral cell shown in Figure 1 is formed from two equal horizontal triangular frames, each of which consist of three equally long beams or rods a for the lower frame a ¹ and for the upper frame, which at their ends at the nodes or corner points E and E ¹ are connected to each other. These nodes or corner points are in turn connected to one another by six struts b, whose

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Länge gleich derjenigen der Träger oder Stangen a bzw. a¹ ist.Length equal to that of the beams or rods a and a ¹ , respectively.

Die Tetraederzelle gemäss Fig. 2 ist eine Pyramide mit einem gleichseitigen Dreieck aus drei Stangen a als Basis, von dessen Dreieckpunkten E drei Streben b nach oben in dem Knoten- oder Eckpunkt E¹ zusammenlaufen.The tetrahedral cell according to FIG. 2 is a pyramid with an equilateral triangle made up of three rods a as a base, from the triangle points E of which three struts b converge ^{upwards in the node or corner point E 1.}

Figur 3 zeigt eine gleiche tetraedische Zelle wie Figur 2, die jedoch umgekehrt angeordnet ist. Hierbei ist der Knoten- oder Eckpunkt E der Pyramide nach unten gerichtet, während das aus den drei gleichlangen Stangen oder Trägern a* gebildete Dreieck oben liegt. Figure 3 shows the same tetrahedral cell as Figure 2, but is arranged reversed. Here, the node or corner point E of the pyramid is directed downwards, while the triangle formed from the three rods or beams of the same length a * is at the top.

Das in der Figur 4 dargestellte Konstruktionselement ist die einfachste Ausführung aus einem einzigen, gleichseitigen Dreieckrahmen als obere Basisfläche und aus vier gleichseitigen Dreiecksrahmen als untere Basisfläche. Hierbei besteht die obere Basisfläche wiederum aus drei gleichlangen Trägern oder Stangen a¹ die mit ihren Enden den Knotenoder Eckpunkten E¹ in beliebiger Weise zusammengehalten sind.The construction element shown in FIG. 4 is the simplest version consisting of a single, equilateral triangular frame as the upper base surface and of four equilateral triangular frames as the lower base surface. Here, the upper base surface again consists of three beams or rods a ^{1 of} equal length, which are held together at their ends at the nodes or corner points E ¹ in any way.

Von jedem dieser oberen Knoten- oder Eckpunkte E¹ gehen jeweils drei Streben b zu den Knoten- oder Eckpunkten E der unteren Basisfläche, die aus ebenfalls mittels gleichlanger Träger oder Stangen a gebildeten, gleichseitigen Dreiecksrahmen besteht.From each of these upper nodes or corner points E ¹ , three struts b go to the nodes or corner points E of the lower base area, which consists of equilateral triangular frames also formed by means of carriers or rods a of the same length.

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Wie in der Figur 4 zu erkennen ist, besteht diese einfachste Konstruktionseinheit aus einer auf einer Fläche liegenden Oktaeder ze He, wie siein Figur 1 dargestellt ist, und aus drei Tetraederzellen, wie sieAs can be seen in FIG. 4, there is this simplest structural unit from an octahedron lying on a surface ze He, as shown in Figure 1, and from three tetrahedral cells, such as

e Figur 2 zeigt.' Hierbei ist an den beiden vord/ren Aussenflächen der Oktaederzelle je eine Tetraederzelle mit der Grundfläche aus den Teilen a und den Kanten aus den Querstreben b angesetzt, während eine dritte Tetraederzelle in Blickrichtung hinter der Oktaederzelle liegt.e Figure 2 shows. ' Here is the on the two front / ren outer surfaces Octahedral cell each a tetrahedral cell with the base from the parts a and the edges from the cross struts b attached, while a third tetrahedral cell is behind the octahedral cell in the viewing direction.

Wie sich aus der Figur ferner ergibt, liegen die drei oberen Knotenoder Eckpunkte E¹ genau vertikal über der Mitte von drei Dreiecken, die die untere Basisfläche des Konstruktionselementes bilden,*As can also be seen from the figure, the three upper nodes or corner points E ¹ lie exactly vertically above the center of three triangles that form the lower base surface of the construction element, *

bereits vor stehend er wähnt, können die Querstreben b die gleiche Länge wie die Träger oder Stangen a bzw, a¹ aufhalten, sie können aber auch eine andere Länge haben, je nach der gewünschten Höhe h zwischen dem unteren Flächengitter und der oberen Basisfläche,he already mentioned before, the cross struts b can stay the same length as the beams or rods a or a ¹ , but they can also have a different length, depending on the desired height h between the lower surface lattice and the upper base surface,

Die Bildung des Fussbodens und der Decke kann entweder durch einfaches Ausgiessen der unteren und oberen Basisfläche erfolgen, nachdem das Konstruktionselement montiert ist, oder auch durch Dreiecksplatten entsprechender Form und Grosse, die in geeigneter Weise an den verschiedenen Trägern oder Stangen befestigt werden.' Auch hierfür können mit besonderem Vorteil bereits vorgefertigte Dreiecksplatten verwendet werden, die in ihren Abmessungen denjenigen derThe formation of the floor and the ceiling can be done either by simple The lower and upper base surfaces are poured out after the construction element has been installed, or by means of triangular plates appropriate shape and size, which are attached in a suitable manner to the various beams or rods. ' Also for this prefabricated triangular plates can be used with particular advantage, the dimensions of which correspond to those of the

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Träger oder Stangen a bzw. a¹ entsprechen und die dann zwischen diese Träger oder Stangen eingesetzt werden.' Die Befestigung der Dreiecksplatten erfolgt hierbei in einfacher Weise an den Knoten- oder Eckpunkten E und E¹.Supports or rods a and a ¹ correspond and which are then inserted between these supports or rods. ' The triangular plates are fastened in a simple manner at the nodes or corner points E and E ¹ .

Durch eine Aneinanderreihung mehrerer Oktaederzellen (Fig. 1) und Tetraederzellen (Fig.' 2 und 3) wobei an den Grenzflächen naturgemäss nur jeweils ein Träger bzw. eine Stange a und a¹ und eine Querstrebe b verwendet wird und diese jeweils an den Knoten- oder Eckpunkten E und E' miteinander verbunden werden, kann man Konstruktionselemente verschiedener Abmessungen und Formen erhalten, wie ein Teil hiervon in Figur 5 beispielsweise dargestellt ist. Auch hierbei wird der Stockwerkfussboden und die Stockwerkdecke aus zwei übereinander angeordneten Flächengittern gebildet, die aus horizontalen Trägern oder Stangen bestehen.'By stringing together several octahedral cells (Fig. 1) and tetrahedral cells (Fig. 2 and 3), naturally only one carrier or one rod a and a ¹ and one cross strut b are used at the interfaces and these are each attached to the node or corner points E and E 'are connected to one another, construction elements of various dimensions and shapes can be obtained, as a part of which is shown in FIG. 5, for example. Here, too, the storey floor and the storey ceiling are formed from two surface grids, which are arranged one above the other and which consist of horizontal beams or rods. '

Der Innenraum eines solchen Konstruktionselementes kann erforderlichenfalls in verschiedene Räume aufgeteilt werden, wobei entsprechend angeordnete, vertikale Trennwände zwischen das obere und das untere Flächengitter eingezogen werden.' Diese Trennwände, welche gegebenenfalls auch geneigt angeordnet werden können, werden zweckmässigerweise von den Ve rbindungs streben zwischen den beiden Flächengittern gehalten.' Hierbei können diese Trennwände ebenfalls aus Dreiecksplatten bestehen, die in entsprechender Form und Grosse ausgebildet sind, um in die Zwischenräume zwischen die verschiedenen Verbindungs-The interior of such a construction element can, if necessary be divided into different rooms, with appropriately arranged, vertical partitions between the upper and the lower Surface grids are drawn in. ' These partitions, which can optionally also be inclined, are expediently held by the connecting struts between the two surface grids. ' These partitions can also be made from triangular panels exist, which are designed in the appropriate shape and size to be in the spaces between the various connecting

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streben eingesetzt werden zu können.strive to be used.

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Claims

1684 PATENT CLAIMS

1. Construction element for the production of entire floors of single or multi-storey buildings, small houses, pavilions or the like from two horizontal grids connected to one another by means of cross struts, characterized by an upper grille (a ¹ ) that forms the ceiling and one that is arranged parallel below and forms the floor Surface grid (a) made up of rods or girders of the same length, arranged side by side, equilateral triangles and connected to one another at their ends, with each node or corner point (Ej E ¹ ) of one grid vertically above or below the center of a triangle of the other grid and is connected by three cross struts (b) with the nodes or corner points of a triangle of the other grid.

2. Construction element according to claim 1, characterized by triangular plates cladding the upper and lower surface grids. Corresponding Shape and size to form the floor ceiling and floor and, if applicable, of the floor of a floor above or the ceiling of a floor below.

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