FI96440C - Solmukappaleeton avaruusristikkorakenne - Google Patents

Description

. 96440'

Solmukappaleeton avaruusristikkorakenne

Keksintö koskee solmukappaleetonta avaruusristikkorakennetta, joka käsittää ristik-käin toisiinsa nähden kulkevat ensimmäiset ja toiset jatkuvat yläpaarreprofiilit ja 5 ristikkäin toisiinsa nähden kulkevat ensimmäiset ja toiset jatkuvat alapaarreprofiilit sekä diagonaaliprofiileita, jotka yhdistävät ainakin osaa yläpaarreprofiilien risteys-kohdista ainakin osaan alapaarreprofiilien risteyskohdista, jolloin muodostuu ava-ruusristikkorakenteen solmukohtia, joissa diagonaaliprofiilit on jatkuvasta sivupinnastaan liitetty ainakin yhteen paarreprofiileista.

10 Avaruusristikkorakenteella tarkoitetaan tässä patenttihakemuksessa siis sellaista ristikkorakennetta, jossa on yläpaarteet ja alapaarteet, jotka muodostavat yläpaarreta-son tai yläpaarretasot ja tästä välimatkan päässä olevan alapaarretason tai alapaarre-tasot. Tällaista avaruusristiikkoa voidaan siis näiden tasojen suunnassa jatkaa periaatteessa rajattomasti pidentämällä ylä-ja alapaarteet muodostavia palkkeja ja li-15 säämällä niiden lukumäärää poikittaisissa suunnissa. Tällaisella avaruusristikkorakenteella on siis tarvittavan suuruinen pituus ja tarvittavan suuruinen leveys ja näitä vastaan kohtisuora sekä avaruusristikkorakenteen pituutta että leveyttä oleellisesti pienempi paksuus. Avaruusristikkorakenteen pituuden poikki kulkee vähintään kaksi paarrepalkkia ja sen leveyden poikki kulkee vähintään kaksi paarrepalkkia, 20 jotka risteävät edellä mainitut paarrepalkit. Keksintö koskee siis laattamaisia ava-ruusristikkorakenteita eikä käsittele lainkaan pylväs- tai palkkirakenteita, joissa on rakenteen muotoilun rajoittama paksuus ja leveys ja vain yksi rajattomasti jatkettavissa oleva ulottuvuus, ts. pituus. Laattamaiset avaruusristikkorakenteet käsittävät normaalisti useita ensimmäisiä ja toisia vläpaarreprofiileita, jotka kulkevat toisiinsa 15 nähden ristikkäin, sekä useita ensimmäisiä ja toisia alapaarreprofiileita, jotka kulkevat toisiinsa nähden ristikkäin. Yläpaarreprofiilien risteämiskohdat on eräässä tällaisessa avaruusristikkorakenteessa yhdistetty alapaarreprofiilien risteyskohtiin diago-naalisauvoilla. jolloin diagonaalisauvojen ja näiden paarreprofiilien liitoskohtiin : synny solmukohtia. Nämä solmukohtia yhdistävät diagonaalisauvat siis pitävät vlä- 30 paarteen profiilit ja alapaarteen profiilit kyseiselle avaruusristikkorakenteelle ominaisen paksuuden päässä toisistaan ja välittävät voimia paarreprofiilien välillä. Tyypillisesti nämä solmukohdat muodostetaan paarreprofiilien risteyskohtiin, mutta näitä solmukohtia voidaan muodostaa diagonaalisauvoilla myös paarreprofiilien muihin kohtiin. Yleensä solmukohtiin on liitetty useampia diagonaalisauvoja, kuten 35 tyypillisesti neljä diagonaalisauvaa, jotka suuntautuvat solmukohdasta symmetri- 2 96440 sesti ja pyramidimaisesti eri suuntiin kohti vastakkaista paarretta. Riippuen näitten diagonaalisauvojen ja siten solmukohtien sijoituksesta ja diagonaalisauvojen suuntauksesta saadaan aikaan lukuisia erilaisia avaruusristikkorakenteen geometrioita, jotka sinänsä ovat tunnettuja.

5 Kun lähdetään edellä kuvatusta avaruusristikkorakenteen periaatteesta on ilmeistä, että avaruusristikko voidaan muodostaa erillisistä solmukappaleista ja solmukappa-leita yhdistävistä sauvoista, joista yläpaarteen tasossa ja alapaarteen tasossa olevat sauvat muodostavat jonoja ja siten paarrepalkit ja joista paarteita yhdistävät sauvat muodostavat diagonaalisauvat. Tässä ratkaisussa on etuna se, että jokainen sauva 10 voidaan suunnitella ja valmistaa kyseiseen ristikkoelementtiin tulevien kuormitusten perusteella. Siten erisuuntaiset sauvat ovatkin näissä ratkaisuissa tyypillisesti erilaisia. Tällaisia solmukappaleella varustettuja avaruusristikkorakenteita on kuvattu julkaisuissa FI-80 935, FI-92 508 ja DE-2 413 529. Johtuen kuitenkin solmukappalei-den monimutkaisesta rakenteesta ja siitä, että joudutaan valmistamaan lukuisa jouk-15 ko erilaisia sauvoja paarrepalkkien ja diagonaalisauvojen aikaansaamiseksi on täl lainen ristikkorakenne käytännössä kallis. Koska sen kokoonpanossa on lisäksi huomioitava erilaisten sauvojan sopiminen vain tiettyihin paikkoihin ja tietyissä asennoissa, on tällaisen solmukappaleellisen ristikkorakenteen kokoonpano myöskin monimutkaista ja aikaa vievää. Kustannuksia lisää myöskin se, että tiettyyn vksittäi-20 seen avaruusristikkorakenteeseen valmistettuja sauvoja ei yleensä voida käyttää mihinkään toiseen avaruusristikkorakenteeseen, vaan jokainen ristikko on valmistettava juuri sitä varten suunnitelluista valmistetuista rakenneosista. Tästä syystä kustannuksia nostaa edelleen se, ettei minkäänlainen sarjatuotanto tai jatkuva tuotanto ole mahdollista. Myös julkaisu CH-429 086 kuvaa ristikkorakenteen, jossa käyte-25 tään solmukappaleita, joskin tässä solmukappaleet ovat joko levymäisiä kappaleita tai T-profiilin osia ja siten muodoltaan yksinkertaisia. Tämä rakenne sisältää erittäin suuren lukumäärän osia ja sen valmistus ja kokoonpano on kallista. Tällä ehdotetulla rakenteella ei synny varsinaista aitoa avaruusristikkoa vaan yhdensuuntaisten tai/ja risteävien tasoristikoiden yhdistelmä.

.30 Julkaisut US-5 165 214 ja EP-128 431 kuvaavat solmukappaleettomia avaruusristikkorakenteita. jotka siis käsittävät ristikkäin kulkevat jatkuvat yläpaarreprofiilit ja ristikkäin toisiinsa nähden kulkevat jatkuvat alapaarreprofiilit sekä näitä paarrepro-fiileita yhdistävät diagonaaliprofiilit. Näissä julkaisuissa siis paarreprofiilit ovat jatkuvia, ts. niitä ei ole katkaistu solmukohtien välin pituisiksi osiksi, vaan ne ovat läpi 35 koko yläpaarteen ja alapaarteen jatkuvia profiilimuotoja. Jotta diagonaaliprofiilien päät saataisiin kiinnitettyä jatkuviin paarreprofiiieihin on diagonaaliprofiilikappalei- 96440 ' 3 den päät taivutettuja tarvittaessa muutoinkin esim. litistämällä muotoiltu, jolloin diagonaaliprofiilit on kiinnitettävissä paarreprofiileihin pulteilla. Se, ettei ole tarpeen valmistaa erillisiä monimutkaisia solmukappaleita ja se, että paarreprofiilit voivat olla jatkuvia profiileita tekee näistä avaruusristikkorakenteista edullisempia 5 kuin edellä kuvatut solmukappaleita käyttävät ristikkorakenteet. Kuitenkin mainitussa EP-julkaisussa kuvattu ristikkorakenne edellyttää paarreprofiilien loveamista niiden sovittamiseksi risteyskohdissa toisiinsa, mikä lisää kustannuksia ja alentaa lujuutta. Myös diagonaaliprofiilien päiden tarkka muotoilu aina kuhunkin yksittäiseen avaruusristikkorakenteeseen sopivaksi vähentää mahdollisuutta sarjatuotantoon 10 ja lisää kustannuksia. Mainitun US-julkaisun rakenteessa ei paarreprofiileita ole tarpeen loveta solmukohdissa, mutta siinäkin diagonaaliprofiilit on muotoiltava ristik-korakennekohtaisesti sopivaksi ja näitä yksilöllisesti muotoiltuja diagonaaliprofiilei-ta on yhdessä avaruusristikkorakenteessa useata erilaista tyyppiä. Molemmat seikat nostavat kustannuksia. Diagonaaliprofiilit ovat rakenteeltaan sellaisia, ettei ratkaisu 15 sovi järeisiin rakenteisiin, vaan rajoittuu vain suhteellisen kevyisiin ristikoihin. Lisäksi kuvattu solmurakenne ei ole lujuusopillisesti edullinen keskimäessään diago-naaliprofiileiden ja paarreprofiileiden väliset voimat solmukohdissa erittäin pienelle alalle ja pieniin pulttien välisiin kannaksiin ja/tai yhteen suhteellisen pieneen pulttiin. Tästäkin syystä kuvattu rakenne soveltuu vain kevyisiin ristikkorakenteisiin.

20 Julkaisussa DE-2 445 515 on kuvattu jatkuviin paarreprofiileihin perustuva solmu-kappaleeton avaruusristikkorakenne, jossa diagonaaliprofiilien päitä ei ole muotoiltu. Tässä rakenteessa on toinen paarreprofiileista muotoiltu sisältämään kaksi ta-solaippaparia, jolloin poikkileikkaukseltaan suorakaiteen muotoisen diagonaalipro-fiilin kaksi vastakkaista pintaa tukeutuu tasolaippaparin kahteen laippapintaan. Tä- • · 25 mä paarreprofiili, jossa mainitut kaltevat tasolaippaparit ovat, muodostuu kahdesta erillisestä profiiliosasta, jotka on saranalla kiinnitetty toisiinsa, jolloin ne ovat kallistettavissa siihen asentoon, jossa ne lopullisessa avaruusristikkorakenteessa ovat. Lopullinen asento lukitaan ristikkäisen paarreprofiilin läpi menevillä itseporautuvilla ruuveilla. Vaikka tässä ratkaisussa väitetäänkin diagonaaliprofiilien yksilöllinen 30 muotoiluja varsinaiset solmukappaleet, aiheuttaa paarreprofiilin monimutkainen muotoilu kahdesta toisiinsa nähden saranoidusta osasta huomattavan korkean hinnan. Lisäksi solmukohta ei ole lujuusopillisesti kovin edullinen, koska diagonaaliprofiilit on liitetty vain toiseen paarreprofiileista ja toinen paarreprofiileista on kiinnitetty edellä mainittuun paarreprofiiliin ainoastaan itseporautuvilla ruuveilla.

35 Tällöin voimien siirtyminen tästä toisesta paarreprofiilien välillä ja diagonaaliprofii-leihin tapahtuu kaiken kaikkiaan erittäin heikon liitoksen kautta. Tämäkään rakenne ei sovellu järeiden ristikoiden tekemiseen.

4 96440

Keksinnön tavoitteena on siten aikaansaada solmukappaleeton avaruusristikkora-kenne, jossa kaikki paarreprofiilit ovat yksinkertaista jatkuvaa ja kiinteää profiilia ilman mitään käännettäviä osuuksia. Keksinnön toisena tavoitteena on tällainen avaruusristikkorakenne, jossa risteävien paarreprofiilien risteyskohdissa kumpaankaan 5 paarreprofiiliin ei ole tarpeen tehdä loveuksia tai mitään muitakaan muotoiluja. Siten keksinnön kolmantena tavoitteena on tällainen avaruusristikkorakenne, jonka solmukohdissa, jossa diagonaaliprofiilit liitetään jompaan kumpaan paarreprofiileis-ta tai molempiin paarreprofiileihin, on diagonaaliprofiiliin ja paarreprofiiliin tarpeen tehdä enintään niiden välisten mahdollisten kiinnityselimien reiät. Mikäli diagonaa-10 liprofiilien ja paarreprofiilien liittämiseen käytetään liitosmenetelmää, joka ei edel lytä reikien käyttöä, mikä mahdollisuus on myös keksinnön eräänä tavoitteena, on erityisenä tavoitteena se, ettei diagonaaliprofiileita ja paarreprofiileita ole tarpeen lainkaan rei'ittää. Keksinnön neljäntenä tavoitteena on tällainen avaruusristikkorakenne, jossa diagonaaliprofiilien päitä ei ole tarpeen muotoilla millään tavoin kiinni-15 tystä varten paarreprofiileihin, vaan diagonaaliprofiilit voidaan ainoastaan katkaista suoraan tai osittain tai kokonaan vinosti sopivan pituisiksi ja tarvittaessa varustaa niiden ja paarreprofiilien välisten mahdollisten kiinnityselimien rei'illä. Keksinnön viidentenä tavoitteena on tällainen avaruusristikkorakenne, jossa kukin diagonaali-profiili on kiinnitettävissä solmukohdissa, jossa paarreprofiilit risteävät toisensa, 20 suoraan ilman mitään välikappaleita molempiin näistä risteävistä paarreprofiileista. Tästä johtuvana lisätavoitteena on tällainen ristikkorakenne, jossa toisensa risteäviä yläpaarreprofiileita ei ole tarpeen liittää suoraan toisiinsa ja toisensa risteäviä alapar-reprofiileita ei ole tarpeen liittää suoraan toisiinsa. Keksinnön kuudentena tavoitteena on tällainen avaruusristikkorakenne. johon on mahdollista muodostaa lisäsol-25 mukohtia paarreprofiilien risteyskohtien lisäksi sijoittamalla ristikkoon lisädiago-naaliprofiileita ja/tai lisäpaarreprofiileita. Keksinnön seitsemäntenä tavoitteena on tällainen avaruusristikkorakenne, jossa kaikki paarreprofiilit voivat olla keskenään samaa muotoprofiilia ja kaikki diagonaaliprofiilit ovat mieluiten keskenään samaa muotoprofiilia. Keksinnön kahdeksantena tavoiteena on mahdollisuus käyttää näissä 30 muotoprofiileissa aina kulloisenkin avaruusristikossa olevan sijoituskohdan mukaan halutun lujuista materiaalia pitäen tarvittaessa poikkileikkausmitat muuttumattomi-na. Keksinnön yhdeksäntenä tavoitteena on avaruusristikkorakenne, jossa profiilien muodot ovat avoprofiileita ja muodostettavissa esim. rullamuovauksella sekä helposti sinkittäviksi tai vaihtoehtoisesti onteloprofiileita. Keksinnön kymmenentenä 35 tavoitteena on tällainen avaruusristikkorakenne, jossa voidaan ristikon paksuus saada halutun suuruiseksi käyttämällä halutun mittaisia diagonaaliprofiilikappaleita sekä järjestämällä lisäksi paarretasoissa paarreprofiilien kenttäneliön sivut tätä vastaaviksi.

Il 96440 5

Edellä kuvatut haittapuolet saadaan eliminoitua ja edellä määritellyt tavoitteet toteutettua keksinnön mukaisella solmukappaleettomalla avaruusristikkorakenteella, jolle on tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön oleellisimpana etuna on se, että sen mukaisessa avaruusristikkoraken-5 teessä sekä paarreprofiilit että diagonaaliprofiilit ovat yksinkertaista suoraa profiilia, josta tietyn kokoinen ristikko on koottavissa yksinkertaisesti katkaisemalla halutun mittaisiksi osiksi ja kiinnittämällä näin saadut muotoa muuttamattomat osat pulteilla, ruuveilla, hitsaamalla tai liimaamalla tai muulla sopivalla tavalla toisiinsa. Keksinnön mukaisessa rakenteessa ei siis ole mitään niveliä eikä mitään profiilikap-10 paleiden muotoa ole tarpeen muuttaa vaan enintään kiinnityselimien reikien poraaminen riittää. Keksinnön toisena etuna on se, että paarreprofiilien risteyskohtien muodostamissa solmukohdissa ei ole tarpeen tehdä mitään loveuksia ja että näissä kohdissa diagonaaliprofiilit liittyvät suoraan molempiin paarreprofiileihin pinta pintaa vasten. Tällöin saadaan aikaan erittäin luja ristikko, koska voimat siirtyvät suo-15 raan molempien paarreprofiileiden ja diagonaaliprofiileiden välillä.

Keksinnön vielä eräänä etuna on se, että kaikki diagonaaliprofiilikappaleet voivat tarvittaessa olla keskenään samanlaisia, jolloin ristikkorakenteen kuljetusta ja kokoonpanoa varten ei ole tarpeen tehdä minkäänlaista lajittelua. Tämä mahdollistaa myös nopean ja yksinkertaisen ristikkorakenteen kokoonpanon. Keksinnön mukai-20 sessa edullisessa ristikkorakenteessa voivat myös kaikki paarreprofiilit olla samaa profiilia. Käyttämällä profiilien valmistukseen esim. rullamuovausta voidaan ristikkorakenteen kokonaislujuutta ja/tai sen eri kohtien lujuus-ja jäykkvyssuhteita muuttaa aina tilanteen vaatimaksi hyvin pienin muutoksin valmistuksessa. Siten on erittäin helppoa käyttää paksumpaa tai lujempaa terästä tai muuta materiaalia eniten 15 rasitetuissa kohdissa ja huomioida esim. se, että vetojännityksen alaisessa osassa on usein edullista käyttää lujempaa mutta ohuempaa materiaalia ja puristusjännityksen alaisissa osissa paksumpaa mutta pienempilujuuksista materiaalia samalla, kun profiilien pääasiallinen muoto pysyy muuttumattomana ja valmistuskustannukset erittäin alhaisina.

*«3G Edelleen keksinnön etuna on se, että sen mukaisella rakenteella voidaan helposti toteuttaa myös sellaisia ristikolta, joissa ensimmäiset ja toiset yläpaarreprofiilit keskenään ja ensimmäiset ja toiset alapaarreprofiilit keskenään muodostavat kenttäku-vion, joka ei tavanomaiseen tapaan muodostukaan neliöistä vaan esimerkiksi suorakaiteista. vinoneliöistä tai muista suunnikkaista. Tällaiset ristikkorakenteet ovat lu-35 juusopillisesti edullisia tilanteissa, joissa kuormitus on epätasaisesti jakautunutta ja 96440 6 esim. ristikon pituussuunnassa eri suuruinen kuin poikkisuunnassa. Joskus tällaista ristikkoa taas halutaan käyttää arkkitehtonisista syistä.

Seuraavassa keksinöä selostetaan yksityiskohtaisesti oheisiin kuvioihin viittaamalla.

Kuvio 1 esittää yleisesti erästä keksinnön mukaista avaruusristikkoraken- 5 netta aksonometrisessa kuvannossa.

Kuvio 2 esittää yhtä yläpaarteiden risteyskohdan ja diagonaaliprofiilien muodostamaa solmukohtaa keksinnön mukaisessa avaruusristikkorakenteessa samassa kuvannossa kuin kuviossa 1.

Kuvio 3 esittää yhtä alapaarteiden risteyskohdan ja diagonaaliprofiilien 10 muodostamaa solmukohtaa keksinnön mukaisessa avaruusristikkorakenteessa samassa kuvannossa kuin kuviossa 1.

Kuvio 4 esittää päällikuvantona keksinnön mukaisen avaruusristikkoraken- teen yhtä toteutusmuotoa, jossa on neliön muotoiset kenttäneliöt, ristikon pituutta ja leveyttä vastaan kohtisuorassa suunnassa kuvion 1 suunnasta I tarkasteltuna.

15 Kuviot 5 A-5E esittävät poikkileikkauksia muista vaihtoehtoisista paarreprofiileis- ta.

Kuviot 6A-6D esittävät poikkileikkauksia muista vaihtoehtoisista diagonaaliprofii-leista.

Kuvio 7 esittää päällikuvantona keksinnön mukaisen avaruusristikkoraken- 20 teen toista toteutusmuotoa, jossa on suorakaiteen muotoiset kenttäneliöt, ristikon pi tuutta ja leveyttä vastaan kohtisuorassa suunnassa samassa kuvannossa kuin kuvio 4.

Kuvio 8 esittää päällikuvantona keksinnön mukaisen avaruusristikkoraken- teen kolmatta toteutusmuotoa, jossa on suunnikkaan muotoiset kenttäneliöt, ristikon t 25 pituutta ja leveyttä vastaan kohtisuorassa suunnassa samassa kuvannossa kuin kuvio 4.

Kuvioissa esitetty keksinnön mukainen solmukappaleeton avaruusristikkorakenne käsittää ensimmäiset yläpaarreprofiilit 1 ja toiset yläpaarreprofiilit 2, jotka kulkevat toisiinsa nähden ristikkäin ja muodostuvat tyypillisesti jatkuvista, ts. katkeamatto-30 mistä profiileista. Rakenne käsittää myös jatkuvat ensimmäiset alapaarreprofiilit 3 ja toiset jatkuvat alapaarreprofiilit 4, jotka kulkevat toisiinsa nähden ristikkäin ja muo- 96440 7 dostuvat edullisesti jatkuvista, ts. katkeamattomista profiileista. Kaikki ensimmäiset yläpaarreprofiilit 1 ovat keskenään yhdensuuntaisia ja lisäksi kaikki ensimmäiset alapaarreprofiilit 3 ovat keskenään yhdensuuntaisia ja tyypillisesti nämä ensimmäiset yläpaarreprofiilit ja ensimmäiset alapaarreprofiilit ovat myös keskenään vhden-5 suuntaisia. Vastaavasti toiset yläpaarreprofiilit 2 ovat keskenään yhdensuuntaisia ja toiset alapaarreprofiilit 4 ovat keskenään yhdensuuntaisia ja edelleen nämä toiset yläpaarreprofiilit ja toiset alapaarreprofiilit ovat tyypillisesti keskenään yhdensuuntaisia. Tämä paarreprofiilien sijoittelu näkyy selvimmin kuviosta 4. Kuvion 1 toteutusmuodossa toiset yläpaarreprofiilit ovat ensimmäisten yläpaarreprofiilien yläpuo-10 lella ja niitä vasten ja samoin toiset alapaarreprofiilit ovat ensimmäisten alapaar- reprofiilien päällä ja niitä vasten tarkasteltuna suunnasta I. Tällöin on ensimmäisten yläpaarreprofiilien 1 muodostaman tason ja ensimmäisten alapaarreprofiilien 3 muodostaman tason välimatka Hl yhtä suuri kuin toisten yläpaarreprofiilien 2 muodostaman tason ja toisten alapaarreprofiilien 4 muodostaman tason välimatka H2.

15 Tämä toteutusmuoto ja tasojen välimatkat on esitetty kuviossa 1. Mikään ei kuiten kaan estä järjestämästä näiden paarteiden suhteellista sijaintia toiseksi, jolloin tasojen välimatkat Hl ja H2 ovat erisuuria. Tällöin esim. toiset alapaarreprofiilit 4 olisivatkin ensimmäisten alapaarreprofiilien 3 alapuolella.

Kun ensimmäiset ja toiset yläpaarreprofiilit ovat toisiaan vasten tai lähes toisiaan 20 vasten sekä myöhemmin selitettävällä tavalla diagonaaliprofiilien välityksellä toisiinsa liitettynä ja vastaavasti ensimmäiset ja toiset alapaarreprofiilit toisiaan vasten tai lähes toisiaan vasten sekä myöhemmin selitettävällä tavalla diagonaaliprofiilien välityksellä toisiinsa liitettynä syntyy ns. kaksipaarretasoinen avaruusristikko, jossa paarretasojen efektiivinen välimatka H = (Hl + H2)/2. Tässä hakemuksessa kuva-25 tussa toteutusmuodossa siten paarretasojen efektiivinen välimatka H = Hl = H2. Ensimmäiset ja toiset yläpaarceprofiilit 1, 2 yhdessä toimivat yhtenä paarretasona ja vastaavasti ensimmäiset ja toiset alapaarreprofiilit 3,4 yhdessä toimivat yhtenä paarretasona.

Tavallisessa tilanteessa muodostetaan ensimmäisten ja toisten yläpaarreprofiilien 1, : 30 2 risteyskohdista samoin kuin ensimmäisten ja toisten alapaarreprofiilien 3,4 riste yskohdista avaruusristikkorakenteen solmukohtia 6 ja 7 liittämällä näissä kohdissa paarreprofiileihin diagonaaliprofiileita 5. Nämä diagonaaliprofiilit 5 kulkevat aina alapaarreprofiilien solmupisteestä 7 yläpaarreprofiilien solmupisteeseen 6, kuten selkeästi kuviosta 4 on nähtävissä. Tyypillisesti kustakin risteyskohtien muodosta-35 masta solmukohdasta 6, 7 lähtee neljä diagonaaliprofiilia pyramidimaisesti ja symmetrisesti, jolloin kunkin pyramidin nurkkapisteet ovat ylemmän tai aiemman paar- 8 96440 retason solmukohtia ja pyramidin kärki on vastakkaisen joko alemman tai ylemmän paaretason solmukohta. Näiden diagonaaliprofiilien lukumäärän suhteen voidaan tehdä normaalit avaruusristikkorakenteiden yhteydessä tunnetut muutokset, ts. osa diagonaaliprofiileista voidaan jättää paikalleen sijoittamatta, jolloin ristikko kevenee 5 joskin kantavuuden kustannuksella. Myös jommassa kummassa paarretasossa voidaan paarreprofiilitihevttä muuttaa ristikkorakenteista yleisesti tunnetulla tavalla, mutta tällöin paarreprofiilin jäljempänä käsiteltävää poikkileikkauksen kärkikulmaa 2Pja diagonaaliprofiilien poikkileikkauksen L-kulmaa 2a on tietenkin muutettava tätä avaruusristikkojärjestelvä vastaavaksi.

10 Keksinnön mukaisesti sekä ensimmäiset että toiset yläpaarreprofiilit 1, 2 samoin kuin sekä ensimmäiset että toiset alapaarreprofiilit 3,4 käsittävät kaksi jatkuvaa ta-solaippaa, jotka muodostavat keskenään poikkileikkauksessa V-kulman tai kärki-kulman 2β. Toisin sanoen kaikki paarreprofiilit sisältävät kaksi profiilin pituussuunnassa katkeamatonta tasolaippaa, joiden välinen kärkikulma kaikissa paarreprofii-15 leissa on niiden poikkileikkauksessa sama 2β, kuten kuvioista 2 ja 3 on selkeästi nähtävissä. Kuvioiden 2 ja 3 toteutusmuodossa on kunkin tasolaipan 11 sisäpinnat 8 ja ulkopinnat 9 keskenään yhdensuuntaisia ja muodostavat siis kärkikulman 2β. Tällöin diagonaaliprofiilit voidaan keksinnön mukaisesti liittää yhtä hyvin sekä näiden tasolaippojen ulkopintaa 9 tai sisäpintaa 8 vasten, kuten kuvioissa on esitetty.

20 On myös mahdollista käyttää sellaisia tasolaippoja 11, joissa ainoastaan ulkopinta 9 muodostaa mainitun kärkikulman 2β, mutta tällöin diagonaaliprofiilit liitetään solmukohdissa 6 ja 7 ainoastaan molempien sekä ensimmäisten että toisten paarrepro-fiilien ulkopintoja vasten. Tällainen muotoilu on käyttökelpoinen, jos paarreprofiilit muodostetaan onteloprofiileiksi eikä avoimiksi profiileiksi, kuten kuvioissa esite-i 25 tyssä edullisessa toteutusmuodossa. Muilta osin paarreprofiilit voivat olla minkälaisia tahansa ainoan rajoituksen tullessa siitä, että diagonaaliprofiilien 5 päille pitää olla tilaa asettua näitä tasolaippoja 11 vasten. Kaikki paarreprofiilit voivat sinänsä olla poikkileikkaukseltaan erilaisia, kunhan ne sisältävät mainitut tasolaipat 11, mutta asennus- ja konepajateknisesti edullisinta on, että kaikki paarreprofiilit ovat 30 poikkileikkausmuodoltaan samantyyppistä profiilia ja edullisimmin täsmälleen samaa profiilia. Lujuusopillisesti taas on edullisinta käyttää alapaarreprofiileissa mahdollisimman lujaa materiaalia, koska niissä vallitsee suuri vetojännitys. Yläpaar-reprofiileissa taas voidaan käyttää pienempilujuuksista materiaalia, joka on halvempaa. Keksinnön mukaista ristikkorakennetta käyttäen nämä lujuusopilliset seikat 35 voidaan huomioida, ts. eri paarreprofiilit valmistaa erilujuuksisesta ja/tai eripaksui-sesta materiaalista, samalla kun niiden muoto kuitenkin voidaan pitää samana. Muodon pitäminen joko täysin saman tai sen muutos ainoastaan ainepaksuuden ' li 96440 9 osalta on valmistusteknisesti edullista, koska esim. rullamuovauskoneissa voidaan näitä mainittuja vaihtoehtoja valmistaa samoilla työkaluilla ja tarvitaan enintään niiden asetusten säätöä tuotannon jatkamiseksi.

Diagonaaiiprofiilit 5 käsittävät keksinnön mukaisesti vähintää kaksi jatkuvaa sivu-5 pintaa 12, jotka muodostavat keskenään poikkileikkauksessa L-kulman tai avautu-miskulman 2a. Näin ollen diagonaaiiprofiilit 5 ovat kuvioissa 2 ja 3 esitetyssä edullisessa toteutusmuodossa pääasiassa L-muotoisia, joiden L-haarojen ulkopuoliset pinnat 12a, 12b muodostavat poikkileikkauksessa mainitun L-kulman 2a. Käyttämällä tällaista L-profiilia ovat paarreprofiilit kiinnitettävissä tähän diagonaalipro-10 fiiliin 5ja erityisesti sen sivupintoihin 12 tasolaippojen 11 ulkopinnoista 9 ja sisäpinnoista 8. Mikäli halutaan käyttää ratkaisua, jossa diagonaaiiprofiilit on liitettävä paarreprofiileihin ainoastaan paarreprofiilien tasolaippojen 11 ulkopinnoista 9 on käytettävä sellaista diagonaaliprofiilia, joka käsittää kaksi vastakkaista L-muotoista osuutta, joissa aina kaksi viereistä sivupintaa muodostaa haarojensa väliin edellä 15 mainitun avautumiskulman 2a. Tällainen diagonaaliprofiili on poikkileikkauksessa lähinnä suunnikas, nelitahokas tai vastaava, jossa on neljä tasomaista jatkuvaa sivupintaa, joista aina kahden väliset kaksi avutumiskulmaa 2a ovat yhtä suuret, jolloin aina kaksi vierekkäistä tasoa yhdessä solmukohdassa 6, 7 toimii kosketuksessa paarreprofiilien tasolaippaan 11. Tällainen diagonaaliprofiilin poikkileikkausmuoto 20 on esitetty kuviossa 6D. Diagonaaiiprofiilit voivat muutoin olla poikkileikkausmuo-doltaan minkälaisia tahansa, kunhan ne sisältävät toteutusmuodon mukaisen määrän jatkuvia sivupintoja 12, ts. vähintään kaksi jatkuvaa sivupintaa, joiden välinen avau- -tumiskulma on suhteutettu paarreprofiilien tasolaippojen 11 väliseen kärkikulmaan siten, että syntyy jäljempänä tarkemmin kuvattu tasokosketus näiden sivupintojen ja : 25 tasolaippojen ulkopintojen ja/tai sisäpintojen kanssa. Voidaan tietenkin käyttää eri kohdissa erilaisia diagonaaliprofiileita, kunhan niissä on mainitut sivupinnat, mutta konepaja- ja asennusteknisesti edullisinta on, että kaikki diagonaaiiprofiilit ovat poikkileikkausmuodoltaan samantyyppistä profiilia ja edullisimmin täsmälleen samaa profiilia. Keksinnön mukaisten diagonaaliprofiilien valmistuksessa voidaan so-30 veltaa samoja edellä paarreprofiilien yhteydessä selostettuja materiaalin paksuus ja lujuusmuutoksia samoin eduin. Siten diagonaaliprofiileissa, joissa esiintyy puristus-jännitys, on edullista käyttää suhteellisen paksua materiaalia. Käytettäessä profiilien valmistukseen rullamuovausta on yksinkertaista muuttaa materiaalin paksuutta ja lujuutta, koska se ei aiheuta työkalujen muutostarvetta, vaan useimmiten riittää 35 enintään asetusarvojen säätö tuotannon jatkamiseksi.

10 96440 '

Erityisesti on keksinnön mukaisesti paarreprofiilien tasolaippojen välinen kärki-kulma tai V-kulma 2β ja diagonaaliprofiilien sivupintojen 12 välinen avautumis-kulma tai L-kulma 2a mitoitettu toistensa suhteen siten, että solmukohdissa 6 diagonaaliprofiilien 5 jatkuvat sivupinnat 12 asettuvat sekä ensimmäisen että toisen ylä-5 paarreprofiilin 1, 2 jatkuvia tasolaippoja 11 vasten ja samoin diagonaaliprofiilin jatkuvat sivupinnat 12 asettuvat ensimmäisen ja toisen alapaarreprofiilin 3, 4 jatkuvia tasolaippoja 11 vasten. Asian selventämiseksi on kuvioissa 2 ja 3 profiilit piirretty etummaisten diagonaaliprofiilien 5 osalta läpinäkyviksi ja diagonaaliprofiilien ja paarreprofiilien kosketuspinnat vinoviivoitettuna. Siten kuvion 2 esittämässä solmu-10 kohdassa 6 asettuvat diagonaaliprofiilien ensimmäiset sivupinnat 12a ensimmäisen yläpaarreprofiilin 1 ulkopintoja 9 vasten ja toiset sivupinnat 12b toisen yläpaar-reprofiilin 2 tasolaipan 11 sisäpintoja 8 vasten. Samoin kuvion 3 esittämässä solmukohdassa 7 asettuvat diagonaaliprofiilien 5 ensimmäiset sivupinnat 12a ensimmäisen alapaarreprofiilin 3 sisäpintoja 8 vasten ja toiset sivupinnat 12b toisen alapaar-15 reprofiilin 4 ulkopintoja 9 vasten. Erityisesti tässä yhteydessä korostetaan, että dia gonaaliprofiilien sivupintojen ja paarreprofiilien tasolaippojen välillä on kosketuspinta, jossa nämä profiilit asettuvat pinta pintaa vasten viivoituksen osoittamalta alueelta ja että yksi diagonaaliprofiili on tällä tavoin kosketuksissa molempien kyseisessä solmukohdassa olevan paarreprofiilien kanssa. Diagonaaliprofiili siis sitoo 20 ristikkäiset paareprofiilit myös toisiinsa, eikä paarreprofiilien välille tarvita muita kiinnikkeitä. Näillä kosketusalueilla on diagonaaliprofiilit liitetty paarreprofiileihin kiinnikkeillä 20. Kiinnikkeet 20 voivat olla niittejä, pultteja, ruuveja tai muita vastaavia kiinnikkeitä tai liitos voidaan tehdä hitsaamalla tai liimaamalla tai muulla vastaavalla liitosmenetelmällä. Oleellista kuitenkin on edellä kuvattu pintakosketus, 25 joka saa aikaan erittäin jäykän ja lujan solmukohdan paarreprofiilien ja diagonaaliprofiilien välille ja siten erittäin lujan ja jäykän avaruusristikkorakenteen riippumatta liitosmenetelmästä.

Käytettäessä erityisesti kuvioissa 2 ja 3 esitettyä edullista profiilimuotoa ja sitä ava-ruusristikon yleistä rakennetta, jossa paarretasojen välimatka HO on yhtä suuri kuin 30 ensimmäisten ylä- ja alapaarreprofiilienvälimatka Hl ja toisten ylä- ja alapaar- reprofiilien välimatka H2, ts. H = Hl = H2, saadaan paarreprofiilien 1, 2; 3, 4 tasolaippojen 11 väliselle kärkikulmaile 2β ja diagonaaliprofiilien 5 sivupintojen 12 väliselle avautumiskulmalle 2a esimerkiksi seuraavasta taulukosta 1 ilmeneviä arvoja. Taulukossa 1 on ilmoitettu myös joitakin diagonaalisauvojen 5 teoreettisia pituuksia 35 P (mitta paarreprofiilin uumasta paareprofiilin uumaan) sekä paarreprofiilien 1 ja 2; 3 ja 4 muodostamien kenttäkuvioiden sivun pituuksia K1-K4 (solmukohdan keskipisteestä solmukohdan keskipisteeseen). Tässä tapauksessa, kuten on tavallista, ovat

II

96440 π kaikki kenttäkuviot yhtä suuria ja niiden sivupituudet yhtä suuret, ts. K = ΚΙ = K2 = K.3 = K4, jolloin sekä alapaarteiden että yläpaarteiden muodostama kenttäkuvio on siis neliö. Tämä toteutusmuotoja neliömäinen kenttäkuvio on nähtävissä kuviosta 4:

Taulukko 1 (kenttäkuvion on neliö) 5 Paarreprofiilien kärkikulma (2β) 120° 102° 90° 71° 60° 40°

Diagonaaliprofiilien L-kulma (2α) 41° 53° 60° 71° 83° 83°

Diagonaalien teoreettinen pituus (P) 2.6H 2,OH 1,7H 1,4H 1,3H 1,1H

Kenttäneliön sivupituus (K1-K4) 3,5H 2.5H 2.0H 1.4H 1.2H 0,7H

10 Yleisessä asussa tämän mukaisessa ristikossa on diagonaaliprofiilien sivupintojen 12 välinen avautumiskulma laskettavissa yhtälöstä: sin a = (cös β) /72 Jossa kulma β on puolet paarreprofiilien kärkikulmasta 2β ja kulma a on puolet sivupintojen välisestä avautumiskulmasta 2a. On selvää, että tämä riippuvuus koskee ainoastaan edellä selostettua ristikkomuotoilua, joka on ns. "square on square" -ristikko. Tässä 15 toteutusmuodossa myös kaikki diagonaaliprofiilit ovat yhtä pitkiä. Jos käytetään jotakin muuta ristikkomuotoa on tietenkin kulmien a ja β välinen riippuvuus jonkin toisen yhtälön mukainen. Tyypillisesti kuitenkin ristikkomuodosta riippumatta on paarreprofiilien tasolaippojen 11 muodostama kärkikulma 2β tyypillisesti välillä 120°-40° ja edullisesti suuruusluokkaa 90°-60°. Jos tällöin poikkileikkausmuoto on 20 symmetrinen katkaistu V-muoto ovat silloin profiilimuodon sisäpuoliset taivekulmat yhtä suuret, ts. 90-β. kuten kuvioissa 2 ja 3 on esitetty. Vastaavasti taas diagonaaliprofiilien 5 sivupintojen 12 välinen avautumiskulma 2a on tyypillisesti välillä noin 40°-90°, edullisesti suuruusluokkaa 60°-76°. Tällaisilla kulma-alueilla saadaan : myös avoimista profiileista samoin kuin myös ontelopro Aileista jäykkiä sekä taivu- 25 tusta että nurjahdusta vastaan. Nämä edellä määritellyt kärkikulman 2β ja avautu-miskulman 2a arvot ovat siis profiilin poikkileikkausmuodosta riipumattomia.

Seuraavana on taulukon 2 avulla kuvattu keksinnön mukaisen ristikkorakenteen toteutusta muodoltaan toisenlaisessa ristikossa. Tässä ristikossa toisten yläpaarrepro-: 30 fiilien välimatka K2 on suurempi kuin ensimmäisten vläpaarreprofiilien välimatka K1 ja vastavaasti toisten alapaarreprofiilien välimatka K4 on suurempi kuin ensimmäisten alaparreprofiilien välimatka K3, mutta paarreprofiilit ovat kuitenkin suorassa kulmassa toisiinsa nähden. Alapaarteiden muodostamat kenttäkuviot ovat tässä tapauksessa samanmuotoiset ja samankokoiset kuin yläpaarteiden muodostamat 35 kenttäkuviot, ts. ΚΙ = K3 < K2 = K4, jolloin kenttäkuviot ovat suorakaiteita.

12

9644G

Taulukko 2 (kenttäkuvio on suorakaide)

Paarreprofiilien käricikulmat (2β2/-β!) 120°/90° 90°/60° 71°/60° 60° 45°

Diagonaaliprofiilien L-kulma (2a) 52° 69° 73° 79°

Diagonaalien teoreettinen pituus (P) 2.2H 1,5H 1,4H 1.2H

5 Kenttäneliön sivupituudet (K1.K3/K2.K4) 2,0H/3,5H 1,2H/2,0H 1,2H/1,4H 0,8H/1,2H

Kuten taulukosta 2 on nähtävissä ovat paarreprofiilien kärkikulmat 2β ja diagonaaliprofiilien kärkikulmat 2a samalla alueella kuin, mitä edellä on selostettu, vaikka tässä tapauksessa toisten ylä-ja alaparreprofiilien 2,4 kärkikulmat 2β2 on eri suuri 10 kuin ensimmäisten ylä- ja alaparreprofiilien kärkikulmat 2β i. Tässäkin tapauksessa ovat kuitenkin kaikkien diagonaaliprofiilien 5 avautumiskulmat 2a yhtä suuret ja kaikki diagonaaliprofiilit yhtä pitkiä. Tämä ristikkomuoto ja sen kenttäkuviot on nähtävissä kuviosta 7.

15 Seuraavana on taulukon 3 avulla kuvattu keksinnön mukaisen ristikkorakenteen toteutusta muodoltaan kolmannenlaisessa ristikossa. Siinä on oleellisimpana piirteenä se, että paarreprofiilit eivät ole kohtisuorassa toisiaan vastaan, vaan muodostavat keskenään paarretasoissa kenttäkulmat cp2 = 75° ja cpi = 105°, jolloin kenttäkuvio on joko vinoneliö tai yleisemmin suunnikas, jossa vastakkaiset kulmat ovat siis yhtä 20 suuret. Taulukossa 3 on kuvattu yleisempi tilanne, jossa kenttäkuvioiden sivupituudet suhtautuvat yleisesti seuraavalla tavalla ΚΙ = K3 < K2 = K4, jolloin alapaarteet keskenään ja yläpaarteet keskenään siis muodostavat suunnikaskuvion.

Taulukko 3 (kenttäkuvio on suunnikas, jossa φι=105° ja 92=75°) 23 Paarreprofiilien kärkikulma (2β2/2β[) 120°/90° 90°'60° 71°/60° 60°/45°

Diagonaaliprofiilien L-kulma (2α i/2a-) 45°/59° 59°/79° 62°/84° 67°/91°

Diagonaalien teoreettinen pituus (P1/T2) 2,1H/2.5H 1,5H/1,7H 1.3H/1,5H 1,2H/1,3H

Kenttäneliön sivupituus (K1,K3/K2.K4) 2,1H73,6H 1,2H/2,1H UH/1,5H 0.9H/1,2H

: 30 Kuten taulukosta 3 on nähtävissä ovat paarreprofiilien kärkikulmat 2β ja diagonaaliprofiilien kärkikulmat 2a samalla alueella kuin, mitä edellä on selostettu, vaikka tässä tapauksessa teisten ylä- ja alaparreprofiilien 2. 4 kärkikulmat 2β2 on eri suuri kuin ensimmäisten ylä-ja alaparreprofiilien 1, 3 kärkikulmat 2β(. Tässä tapauksessa kuitenkin ensimmäisten diagonaaliprofiilien 5, jotka ovat solmukohtia 6, 7 kenttä-35 kuvion suuremman kulman «η alueella yhdistäviä, avautumiskulmat 2a 1 pienempiä kuin toisten diagonaaiiprofiilien 5. jotka ovat solmukohtia 6. 7 kenttäkuvion pie- il 96440 13 nemmän kulman qn alueella yhdistäviä, avutumiskulmat 2α2· Ensimmäisten diago-naaliprofiilien teoreettinen pituus Pj on tässä tapauksessa pienempi kuin toisten diagonaaliprofiilien teoreettinen pituus P2. Tämä ristikkomuoto ja sen kenttäkuviot on nähtävissä kuviosta 8.

5

Kuten taulukoista selviää, on paarreprofiilien tasolaippojen 11 välisellä kärkikul-malla 2β ja diagonaaliprofiilien sivupintojen 12 välisellä avautumiskulmalla 2a mahdollista asetella diagonaaliprofiilien kallistusta ja siten vläpaarteen 1, 2 ja ala-paarteen 3, 4 välimatkaa H samoin kuin kenttäneliön sivupituutta K halutun suurui-10 seksi. Pidettäessä paarreprofiilien tasolaippojen kärkikulma 2β vakiona ja diagonaa-liprofiilien sivupintojen avautumiskulma 2a vakiona voidaan yläpaarteen ja alapaar-teen välimatkaa H suurentaa tai pienentää kun samanaikaisesti muutetaan yläpaarteen ja alapaarteen kenttäneliöiden sivun pituutta samassa suhteessa. Näin keksinnön mukaisella avaruusristikkorakenteella voidaan saada paksuudeltaan H ja diago-15 naalitiheydeltään aina halutun tyyppinen ristikko.

Edullisesti ensimmäisten ja toisten yläpaarreprofiilien 1,2 kärkikulmat 2β avautuvat keskenään samaan suuntaan ja edullisesti avaruusristikkoon sisälle päin. Vastaavasti ensimmäisten ja toisten alapaarreprofiilien 3, 4 kärkikulmat 2β avautuvat keskenään 20 samaan suuntaan avaruusristikkoon sisälle päin. Tällöin edullisesti toisten yläpaar-reprofiilien 2 tasolaippojen 11 reunat 13 asettuvat ensimmäisten yläpaarreprofiilien 1 muodon harjaa tai, kuvioiden 1-3 toteutusmuodossa, katkaistun V-muodon uumaa 14 vasten ja vastaavalla tavalla ensimmäisten alapaarreprofiilien 3 tasolaippojen 11 reunat 13 asettuvat toisten alapaarreprofiilien 4 muodon harjaa tai vastaavasti kat-, 25 kaistun V-muodon uumaa 14 vasten, kuten kuvioissa 1-3 on esitetty. Koska ensimmäiset ja toiset profiilit voivat olla keskenään eri järjestyksessä voi edellä mainittu kosketusjärjestvs olla käänteinen selostettuun nähden. Tämä ei muuta aikaisemmin tässä hakemuksessa selostettuja periaatteita. Periaatteessa voivat paarreprofiilien kärkikulmat avautua myös ulospäin avaruusristikosta, mutta tällöin diagonaalipro-30 fiilit joutuvat risteämään toisensa paarteiden välillä, mikä saattaa aiheuttaa ongel-. mia.

Diagonaaliprofiilien 5 päille saadaan paarreprofiilien tasolaippojen 11 välissä sopivasti tilaaja diagonaaliprofiilien ja paarreprofiilien tasolaippojen välisille tasokos-3 5 ketukselle saadaan riittävä pinta-ala, kun käytetään poikkileikkausmuodoltaan kat kaistua V-muotoista paarreprofiilia 1-4, jossa tasolaippojen 11 leveydet W1 ovat tyypillisesti välillä kolmasosa-vhtäsuuri verrattuna katkaistun V-muodon uuman 14 leveyteen W2. Edullisesti nämä tasolaippojen leveydet W1 ovat likimain puolet 14 96440 uuman leveydestä W2. Siten paarreprofiilit voivat olla poikkileikkausmuodoltaan joko täysin V-muotoisia, kuten on kuvattu kuviossa 5A. tai katkaistun V-muotoisia avoprofiileita, kuten kuvioissa 2 ja 3 on esitetty. Tällä pääasiassa V-muotoisella muotoilulla on myös se etu, että paarreprofiilien risteyskohtiin muodostetuissa sol-5 mukohdissa 6, 7 saadaan ensimmäiset ja toiset paarreprofiilit ja erityisesti niiden ta-solaipat 11 lähelle toisiaan, jolloin paarretasojen lujuudet ja jäykkyydet saadaan molempien, ensimmäisten ja toisten, paarreprofiilien suunnissa samoiksi ja ensimmäisten ja toisten paarreprofiilien välinen liitäntä jäykäksi. Jos paarreprofiilit muodostetaan kokonaan tai osittain onteloprofiileiksi ne voivat olla esim. A.muotoisia, 10 puolisuunnikkaan muotoisia, kolmiomaisia, jotka myös ovat pääasiassa V-muotoisia profiileita, tai kuusikulmion tai vastaavan muotoisia poikkileikkauksessaan, kuten kuvioissa 5B-5E on kuvattu. Kuusikulmiomuto, jossa on kaksi vastakkaista taso-laippojen välistä kärkikulmaa 2β, soveltuu käytettäväksi ristikoissa, joissa on useampia kuin kaksi paarretasoa, mutta sitä voidaan tietenkin käyttää myös kaksipaar-15 retasoisissa avaruusristikoissa, joita tässä hakemuksessa on tarkemmin käsitelty.

Myös diagonaaliprofiilit 5 voivat olla kuten paarreprofiilitkin joko kokonaan tai osittain onteloprofiileita. Tällöin diagonaaliprofiilien poikkileikkausmuoto on A-muotoinen, puolisuunnikas, kolmiomainen tai suuntaissärmiö tai vastaava, kuten kuvioissa 6A-6D on esitetty. Edullista on kuitenkin valmistaa myös diagonaalipro-20 fiilit avoimiksi profiileiksi, jolloin ne ovat helposti sinkittävissä, kuten kuumasinkit-tävissä. Teräväkärkinen diagonaaliprofiilin poikkileikkausmuoto, kuten kuvioissa 2-3, 6B ja 6C-6D on edullinen, koska tällöin diagonaaliprofiilin ja paarreprofiilien kosketuspinta-ala niiden solmukohdissa, erityisesti paarreprofiilien risteyskohtiin muodostetuissa solmukohdissa 6, 7, on mahdollisimman suuri. Kuten edellä olevista i 75 taulukoista ilmenee voi paarreprofiilien 1, 2; 3, 4 tasolaippojen 11 välinen kärki-kulma 2β olla täsmälleen sama kuin diagonaaliprofiilien 5 sivupintojen 12 välinen kulma 2a. Tässä tapauksessa voivat kaikki paarreprofiilit ja diagonaaliprofiilit olla haluttaessa ainakin muodoltaan täsmälleen samaa profiilia.

Keksinnön mukaiset paarreprofiilit ja diagonaaliprofiilit on edullisesti avoimia : 30 profiileita. jollaisia on nähtävissä kuviosta 2, 3 ja 5A, koska tällaiset profiilimuodot ovat muovattavissa esim. rullamuovausmenetelmällä, jolloin saadaan joustavasti valmistettua poikkimitoiltaan halutunlaisia ja tarvittavan pituisia profiileita. Tällä valmistusmenetelmällä saavutettavia etuja on selostettu jo aikaisemmin tässä hakemuksessa. Seinämäpaksuudet voivat vaihdella tyypillisesti välillä 4-12 mm, mutta 35 voivat laitteistosta ja tarkoituksesta riippuen olla pienempiäkin kuin mainittu 4 mm tai suurempia kuin mainittu 12 mm. Keksinnön mukaisessa avaruusristikkoraken-

II

96440 15 teessä on ristikon paksuus H suuruusluokkaa ristikon jännemitta D5 ja/tai D4 jaettuna luvulla 10-30. Tyypillisesti ristikon paksuus H on jännemitta jaettuna luvulla 15-20, mutta tarvittaessa voidaan näistä arvoista poiketa.

Keksinnön mukaiseen avaruusristikkoon on helposti järjestettävissä lisäsolmukohtia 5 21, 22 esim. ristikon reunojen alueelle avaruusristikon jäykistämiseksi. Tämä tapah tuu kiinnittämällä yläpaarreprofiilin 1 tai 2 tasolaippaan 11 ja alapaarreprofiilien 3 tai 4 tasolaippaan 11 niiden välisiä lisädiagonaaleja 15a kohtiin, jotka ovat paar-reprofiilien risteyskohtien muodostamien solmukohtien 6, 7 välillä. Kuviossa 1 on esitetty yksi tällainen lisädiagonaali 15a, mutta on selvää, että käytännön tilanteessa 10 kuhunkin avaruusristikkorakenteen reunaan tällaisia diagonaaleja järjestetään useita esim. jokaiseen paarreprofiilien risteyskohtien muodostamien solmukohtien 6, 7 välille. Nämä lisädiagonaalit 15a voivat olla vuorotellen eri suuntiin kallistettuja. Nämä lisädiagonaalit voivat olla pituudeltaan samanpituisia kuin muut diagonaali-profiilit tai niistä voidaan muotoilla eripituisia esim. ensimmäisten ylä-ja alapaar-15 reprofiilien kohtisuoran välimatkan suuruisia. Avaruusristikkorakenteen reunojen niihin kohtiin, joihin paarreprofiilit päättyvät, useimmissa tapauksissa muodostetaan solmukohtia, vaikkeivät ne mitoituksen kannalta olisikaan paarreprofiilien risteys-kohtia. Useimmissa tapauksissa avaruusristikon reuna kuitenkin järjestetään siihen kohtaan, johon ylempien paarreprofiilien 1 ja 2 muodostama solmukohta 6 tai 20 alempien paarreprofiilien 3 ja 4 muodostama solmukohta 7 tulisi järjestymään. Tällöin tähän pisteeseen tuodaan siihen joka tapauksessa kuuluvat diagonaalit, joten ne toimivat ilman muuta solmupisteinä. Alapaarreprofiilien tai vastaavasti yläpaar-reprofiilien ja avaruusristikon reunan leikkauslinjaan, joka on puolen kenttäneliön sivupituuden K päässä paarreprofiilien risteyskohtien muodostamista solmukoh-125 dista, voidaan muodostaa pituudeltaan poikkeavilla diagonaaliprofiileilla tai pituudeltaan muita diagonaaliprofiileita vastaavilla diagonaaliprofiileilla 15b lisäsolmukohtia 25 edellä kuvatulla tavalla. Tätä ensinmainittua muotoilua ei ole hakemuksen kuvioissa esitetty, mutta jälkimmäinen muotoilu on esitetty kuviossa 1. Siinä muodostavat muiden diagonaaliprofiilien mittaiset lisädiagonaaliprofiilit 15b lisäsolmu-30 kohdat 22 ja 25 alapaarreprofiileihin ja vastaavasti yläpaarreprofiileihin ja jälkimmäisiin ristikon reunan kohdalle.

Keksinnön mukainen solmukappaleeton avaruusristikkorakenne voidaan suhteellisen helpoisti muotoilla myös kohotetuksi tai esitaivutetuksi ristikoksi. Tämä tapahtuu siten, että ainakin osa ensimmäisistä tai toisista alapaarreprofiileista 3 tai 4 on 35 muodostettu vähintään kahdesta profiilikappaleesta. Kuviossa 4 on esitetty toteutusmuoto, jossa kaksi alapaarreprofiilia 3 ja 4 on kumpikin muodostettu kolmesta 96440 16 profiilikappaleesra 23a-23c ja 24a-24c, jolloin ensimmäisen alapaarreprofiilin 3 profiilikappaleiden 23a-23c yhteenlaskettu pituus Dl-i-D2-^D3 on pienempi kuin valmiin ristikkorakenteen pituus D4 kyseisessä suunnassa ja samoin toisen alapaarreprofiilin 4 kolmen profiilikappaleen 24a-24c yhteenlaskettu pituus D1+D2+D3 on 5 pienempi kuin valmiin ristikkorakenteen pituus D5 tässä suunnassa. Näin ollen profiilikappaleiden 23a-c, 24a-c välillä on pienet raot 17 ristikkorakenteen ollessa koontavaiheessa. Koontavaiheen lopussa nämä raot 17 kiristetään kuvioissa ei-esite-tyillä ne ylittävillä elimillä pienemmiksi tai kokonaan umpeen, jolloin ristikkorakenteen alapaarteen puolelle synny vetojännitystä, jolloin kuormittamaton avaruusris-10 tikkorakenne kohoaa ja kupeituu lievästi yläpaarteen 1, 2 suuntaan. Kun tämän jälkeen avaruusristikkorakennetta kuormitetaan ylhäältä päin kuvion 1 suunnasta I normaalilla tavalla, on oikein mitoitetun ja esitaivutetun avaruusristikkorakenteen muoto kuormittavaa voimaa vasten kohtisuorassa suunnassa oleellisesti tasomainen. Useinkaan ei avaruusristikkoa ole tarpeen muotoilla esitaivutetuksi, jolloin voidaan 15 käyttää ristikon koko pituuksille D4, D5 ulottuvia katkeamattomia tai hyvin suurissa ristikoissa tavanomaisesti jatkettuja paarreprofuleita. Jos esitaivutusta käytetään voidaan profiilikappaleiden 23 ja 24 pituudet valita tarkoituksenmukaisiksi ja riippumatta solmukohtien välimatkoista.

«

Claims (17)

17 9644C

1. Solmukappaleeton avaruusristikkorakenne, joka käsittää ristikkäin toisiinsa nähden kulkevat ensimmäiset (1) ja toiset jatkuvat yläpaarreprofiilit (2) ja ristikkäin toisiinsa nähden kulkevat ensimmäiset (3) ja toiset jatkuvat alapaarreprofiilit (4) se- 5 kä diagonaaliprofiileita (5), jotka yhdistävät ainakin osaa vläpaarreprofiilien risteys-kohdista (6) ainakin osaan alapaarreprofiilien risteyskohdista (7), jolloin muodostuu avaruusristikkorakenteen solmukohtia, joissa diagonaaliprofiilit on jatkuvasta sivupinnastaan liitetty ainakin yhteen paarreprofiileista, tunnettu siitä, että sekä ensimmäiset että toiset yläpaarreprofiilit (1,2) samoin kuin sekä ensimmäiset että toiset 10 alapaarreprofiilit (3, 4) käsittävät kaikki kaksi jatkuvaa tasolaippaa (11), jotka muodostavat keskenään poikkileikkauksessa kärkikulman (2β), että diagonaaliprofiilit (5) käsittävät vähintään kaksi jatkuvaa sivupintaa (12), jotka muodostavat keskenään poikkileikkauksessa avautumiskulman (2a), ja että diagonaaliprofiilit (5) on solmukohdissa (6, 7) suoraan kiinnitetty jatkuvista sivupinnoistaan (12) sekä επί 5 simmäiseen että toiseen yläpaarreprofiiliin (1, 2) ja vastaavasti sekä ensimmäiseen että toiseen alapaarreprofiiliin (3, 4) niiden jatkuviin tasolaippoihin (11).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen avaruusristikkorakenne, tunnettu siitä, että solmukohdissa (6, 7) diagonaaliprofiilien (5) sivupinnat (11) ja ensimmäisen ja toi- 20 sen paarreprofiilin (1, 2 tai 3,4) tasolaipat (11) lepäävät pinta pintaa vasten, että diagonaaliprofiilien sivupinnat (12) ovat avautumiskulman (2a) ulkopuolisia pintoja ja asettuvat paarreprofiilien tasolaippojen kärkikulman (2β) joko sisäpuolista laip-papintaa (8) tai ulkopuolista laippapintaa (9) vasten.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen avaruusristikkorakenne, tunnettu siitä, * että paarreprofiilit (1, 2; 3,4) ovat kaikki poikkileikkausmuodoltaan edullisesti saman tyyppistä profiilia, että kaikissa paarreprofiileissa tasolaippojen (11) välinen kärkikulma (2β) on yhtä suuri, tyypillisesti välillä 120°-40°, edullisesti suuruusluokkaa 90°-60° ja että paarreprofiilien poikkileikkausmuoto on edullisesti pääasi-30 assa V- muotoinen ja tyypillisesti katkaistu V-muoto, jossa sisäpuoliset taivekulmat . (10) ovat yhtä suuret (90—β).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen avaruusristikkorakenne, tunnettu siitä, että paarreprofiileissa (1, 2; 3, 4) poikkileikkauksen katkaistun V-muodon tasolaippojen 35 (11) leveydet (Wl) ovat 1/3 -1 kertaiset verrattuna katkaistun V-muodon uuman (14) leveyteen (W2) ja edullisesti nämä pituudet ovat likimain puolet mainitun uuman leveydestä. 18 96440

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen avaruusristikkorakenne, tunnettu siitä, että ensimmäisen ja toisen yläpaarreprofiilin (1, 2) kärkikulmat (2β) avautuvat keskenään samaan suuntaan joko avaruusristikosta ulospäin tai edullisesti avaruusristik-koon sisällepäin ja että vastaavasti ensimmäisen ja toisen alapaarreprofiilin (3, 4) 5 kärkikulmat (2β) avautuvat keskenään samaan suuntaan joko avaruusristikosta ulospäin tai edullisesti avaruusristikkoon sisällepäin, jolloin ensimmäisten tai toisten ylä- ja vastaavasti alapaarreprofiilien tasolaippojen (11) reunat (13) asettuvat toisten tai ensimmäisten ylä-ja vastaavasti alapaarreprofiilien V-muodon harjaa tai katkaistun V-muodon uumaa (14) vasten. 10

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 5 mukainen avaruusristikkorakenne, tunnettu siitä, että ensimmäiset yläpaarreprofiilit (1) ja ensimmäiset alapaarreprofiilit (3) keskenään ja samoin toiset yläpaarreprofiilit (2) ja toiset alapaarreprofiilit (4) keskenään ovat yhdensuuntaisia ja että ensimmäisten yläpaarreprofiilien ja ensimmäisten ala- 15 paarreprofiilien muodostamien tasojen välimatka (Hl) on yhtä suuri kuin toisten yläpaarreprofiilien ja toisten alapaarreprofiilien muodostamien tasojen välimatka (H2).

7. Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen avaruusristikkorakenne, tunnettu siitä, 20 että ensimmäisten ja toisten yläpaarreprofiilien (1,2) keskinäiset välimatkat (Kl, K2) ovat yhtä suuret ja ensimmäisten ja toisten alapaarreprofiilien (3, 4) keskinäiset välimatkat (K3, K4) ovat yhtä suuret, jolloin kenttäkuvion muoto on ainakin likimain neliö. t 25 8. Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen avaruusristikkorakenne. tunnettu siitä, että ensimmäisten yläpaarreprofiilien (1) välimatkat (Kl) ja vastaavasti ensimmäisten ensimmäisten alapaarreprofiilien (3) välimatkat (K3) ovat eri suuruisia kuin toisten yläpaarreprofiilien (2) välimatkat (K2) ja vastaavasti toisten alapaarreprofiilien (4) välimatkat (K4) ja/tai yläpaarreprofiilit (1, 2) keskenään ja alapaarreprofiilit 30 (3, 4) keskenään muodostavat suorasta kulmasta poikkeavat kenttäkulmat (cpi, cp2), . jolloin kenttäkuvion muoto on suorakaide, vinoneliö tai suunnikas. a

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen avaruusristikkorakenne, tunnettu siitä, että diagonaaliprofiilit (5) ovat kaikki poikkileikkausmuodoltaan saman tyyppistä profii-35 lia, edullisesti samaa profiilia, jonka poikkileikkaus on käsittää ainakin yhden likimain L-muotoisen osuuden, joissa sivupinnat (12) muodostavien haarojen välinen avautumiskulma (2a) on tyypillisesti välillä noin 40°-90°, edullisesti suuruusluokkaa 60°-76°. Il 19 96440

10. Patenttivaatimuksen 1 tai 9 mukainen avaruusristikkorakenne, tunnettu siitä, että diagonaaliprofiilit (5) ovat poikkileikkaukseltaan pääasiassa L-muotoisia tai vaihtoehtoisesti U-muotoisia, jolloin poikkileikkausmuoto käsittää yhden tai vastaavasti kaksi L-muotoista osuutta tulemaan kahdesta tai vastaavasti kolmesta sivupin- 5 nasta (12) kosketukseen paarreprofiilien (1, 2; 3, 4) tasolaippojen (11) kanssa.

11. Patenttivaatimuksen 1 tai 7 mukainen avaruusristikkorakenne, tunnettu siitä, että diagonaaliprofiilien (5) sivupintojen (12) välinen avautumiskulma (2a) saadaan yhtälöstä: sin a = 1/V2 * cos β, jossa kulma (β) on puolet paarreprofiilien V- 10 kärkikulmasta.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen avaruusristikkorakenne, tunnettu siitä, että paarreprofiilit (1, 2; 3, 4) ovat ainakin pääasiassa avoimia profiileja ja että diagonaaliprofiilit (5) ovat ainakin pääasiassa avoimia profiileja, jotka molemmat profiilit 15 on valmistettu levystä tai levyrainasta rullamuovaamalla ja että yläpaarreprofiilit (1, 2) on valmistettu erilujuisesta materiaalista kuin alapaarreprofiilit (3, 4) ja diagonaaliprofiilit (5) erilujuisesta materiaalista kuin joko yläpaarreprofiilit tai alapaar-reprofiilit tai molemmat.

13. Patenttivaatimuksen 6 mukainen avaruusristikkorakenne, tunnettu siitä, että kussakin diagonaaliprofiilissa (5) sen ensimmäinen jatkuva sivupinta (12a) sijaitsee ensimmäisten yläpaarreprofiilien (1) tasolaippojen pintaa vasten ja ensimmäisten alapaarreprofiilen (3) tasolaippojen pintaa vasten sekä sen toinen jatkuva sivupinta (12b) sijaitsee toisten yläpaarreprofiilien (2) tasolaippojen pintaa vasten ja toisten 25 alapaarreprofiilien (4) tasolaippojen pintaa vasten.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen avaruusristikkorakenne, tunnettu siitä, että avaruusristikkoon järjestetään lisäsolmukohtia (21, 22, 25) kiinnittämällä yläpaar-reprofiilien (1 tai 2) tasolaippoihin (11) ja alapaarreprofiilien (3 tai 4) tasolaippoihin 30 (11) niiden välisiä lisädiagonaaliprofiileita (15a, 15b) kohtiin, jotka ovat paar reprofiilien mainittujen risteyskohtien (6, 7) muodostamien solmukohtien välillä tai ulkopuolella.

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen avaruusristikkorakenne, tunnettu siitä, että 35 paarreprofiilit (1, 2; 3, 4) ja/tai diagonaaliprofiilit (5) ovat kokonaan tai osittain on- teloprofiileita. 4 · 20 S644G

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen avaruusristikkorakenne, tunnettu siitä, että diagonaaliprofiilien (5) sivupinnat (12) on kiinnitetty paarreprofiileiden (1, 2; 3, 4) tasolaippoihin (11) niiden välisen kosketuspinnan alueelta niiteillä, pulteilla, hitsaamalla, liimaamalla tai muulla vastaavalla kiinnikkeellä tai liitosmenetelmällä. 5

17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen avaruusristikkorakenne, tunnettu siitä, että ristikkorakenteessa kukin ensimmäisistä ja/tai toisista alapaarreprofiileista (3 ja/tai 4) on muodostettu vähintään kahdesta profiilikappaleesta (23a-c, 24a-c), joiden yhteenlaskettu pituus (D1+D2+D3) on pienempi kuin valmiin ristikkorakenteen pituus 10 (D4, D5) samassa suunnassa, jolloin profiilikappaleiden välissä on raot (17) ja että nämä raot (17) on kiristetty avaruusristikkorakenteen kokoamisen jälkeen kiinni tai pienemmiksi, esitaivutetun ristikkorakenteen aikaansaamiseksi.