NO20200859A1

NO20200859A1 - Trekantet pyramideformet bærestruktur, et system og framgangsmåte ved framstilling av samme.

Info

Publication number: NO20200859A1
Application number: NO20200859A
Authority: NO
Inventors: Ove Charles Vølstad
Original assignee: Tripod House As
Priority date: 2019-08-01
Filing date: 2020-07-27
Publication date: 2021-02-02
Also published as: EP4007834A1; US20220275629A1; EP4007834A4; WO2021020971A1; NO346236B1

Description

TREKANTET PYRAMIDEFORMET STRUKTUR, ET SYSTEM OG FRAMGANGSMÅTE VED FRAMSTILLING AV SAMME

Foreliggende oppfinnelse vedrører en trekantet pyramideformet bærestruktur, et system som omfatter bærestrukturen og en framgangsmåte for å framstille samme. Oppfinnelsen er rettet mot en trekantet pyramideformet bærestruktur som er særlig, men ikke begrenset til, for bruk som en bærestruktur i en bygningskonstruksjon hvor bærestrukturen omfatter minst én trekantet pyramideformet bærestruktur, et såkalt tetraeder.

Bærestrukturer som omfatter triangulære elementer er velkjent blant annet fra konstruksjonsindustrien hvor en flerhet av triangulære elementer er anordnet i serie for å danne et såkalt fagverk for bruk som såkalte takstoler i bygninger, broer, tårn, heisekraner, høyspentmaster og andre typer konstruksjoner hvor det er behov for relativt lette konstruksjoner som kan overføre store krefter til minst ett fundament og/eller hvor det er behov for å kunne ha en konstruksjon med stort spenn mellom opplagringspunkter. En fagverkskonstruksjon omfatter en såkalt overgurt og undergurt som er knyttet sammen med skråstilte staver i knutepunkt eller noder. I enkelte konstruksjoner, som for eksempel ei høyspentmast eller en kranbom for en heisekran, kan de skråstilte stavene være forbundet med én eller to overgurter og to undergurter for å tildanne et tredimensjonalt fagverk. Uavhengig av om fagverket er to- eller tredimensjonalt, er overgurten og undergurten i bruksstilling et kontinuerlig konstruksjonselement.

Det er kjent bygningskonstruksjoner hvor triangulære, tredimensjonal rammer er satt sammen ved hjelp av noder for å kunne tildanne en såkalt geodesisk kuppel. En geodesisk kuppel er en kuppelkonstruksjon som består av et romfagverk av standardiserte elementer slik som korte stål- eller aluminiumrør som monteres sammen til et nettlignede system av tetraedre.

Fra publikasjonen JP S5325589 U er det kjent en konstruksjon for bruk som et kunstig rev for fisk, hvor revet er konstruert ved å forbinde skjelettstrukturer i en trekantet pyramide, hvor hvert knutepunkt i skjelettstrukturen er forbundet ved hjelp av en kuleformet node. Skjelettstrukturen består av elementer med sirkulært tverrsnitt.

Fra publikasjonen FR 2639978 A1 er det kjent en trekantet pyramideformet struktur, et tetraeder, som har horisontale elementer festet til strukturens skråstilte elementer og som er anordnet mellom et grunnplan og et toppunkt til de skråstilte elementene. De horisontale elementene utgjør en mellomstruktur og er anbrakt på en innside av tetraedret og parallelt med en innvendig overflate til de skråstilte elementene.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk. Formålet oppnås ved trekkene som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkravene.

Det er behov for en trekantet pyramideformet bærestruktur, et tetraeder, som er egnet for bruk som en enkelt enhet, men som også er egnet for anbringelse som et system av tetraedre som er innrettet til å kunne bære minst ett ytterligere tetraeder, hvor systemets utvendige sideflater er i samme plan, uavhengig av form og størrelse til tetraedrenes elementer.

Oppfinnelsen er definert av de selvstendige patentkravene. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen.

I det etterfølgende brukes begrepene «imaginær linje» og «imaginært plan». Disse skal forstås i betydning «hjelpe», altså hjelpelinje og hjelpeplan for bruk ved planlegging av den trekantet pyramideformet bærestrukturen. Formålet med de imaginære linjene er å danne en tredimensjonal og uendelig krystallstruktur av hjelpelinjer der oppfinnelsens pyramideformede bærestrukturer kan plasseres inni hvert av de åpne rom som oppstår mellom linjene og deretter sammenkobles som i et tredimensjonalt byggeklossesystem. Krystall-strukturen av hjelpelinjer kan gjøres i ulike utførelser men kjennetegnes av at minst ett av knutepunktene i bærestrukturen knyttes sammen med minst ett knutepunkt i en annen bærestruktur når flere bærestrukturer er satt sammen i et system.

I et første aspekt vedrører oppfinnelsen en trekantet pyramideformet bærestruktur som omfatter:

tre primærelementer som er knyttet sammen i tre primærknutepunkt til en likesidet trekant for å tildanne et primærplan;

tre skråelementer med innbyrdes lik lengde, hvor hvert av de tre skråelementene i bruksstilling har et første endeparti og et andre endeparti, hvor det første endepartiet er fastgjort til hvert sitt av primærknutepunktene, og hvor det andre endepartiet er knyttet innbyrdes sammen i et sammenføyningsparti slik at primærelementene og skråelementene danner en pyramideform. Skråelementene er parvis anordnet med et utvendig parti som er parallelt med og på en innside av hvert sitt av tre imaginære plan avgrenset av imaginære skrålinjer som hver strekker seg fra et krysningspunkt mellom to og to imaginære linjer som er parallelle med og som tangerer et parti av hvert sitt primærelement , og forbi et endeparti av sammenføyningspartiet, idet de imaginære linjene er lengre enn primærelementene slik at nevnte krysningspunkt befinner seg på en utside av skråelementenes første endeparti, idet de tre imaginære planene tangerer et parti av hvert sitt primærelement slik at i det minste et parti av skråelementene er anordnet innenfor de imaginære planene.

I én utførelse kan skråelementenes første endeparti som er fastgjort til hvert sitt av primærknutepunktene, ha en ende som strekker seg forbi primærknutepunktene. En slik utførelse er særlig aktuell dersom den trekantede pyramideformede bærestrukturen inngår i et system ifølge oppfinnelsens andre aspekt.

Det imaginære planet kan således være i avstand fra planet som er dannet av primærelementenes ytre kantlinje, og skråelementene. En avstand er bestemt av størrelse og form til primærelementene og skråelementene. Det imaginære planet har en spesielt viktig effekt ved bruk av flere trekantede pyramideformede bærestrukturer satt sammen i et system ifølge oppfinnelsens andre aspekt som omtales under. Dermed kan den trekantede pyramideformede bærestrukturen tilpasses brukt enten som en enkeltstående bærestruktur eller i et system bestående av flere trekantede pyramideformede bærestrukturer.

Primærplanet som avgrenses av primærelementene, har en ytre endeflate som er vendt bort fra skråelementenes sammenføyningsparti. I dette dokumentet brukes begrepet «topp» i forbindelse med primærelementene. Med begrepet «topp» skal det forstås den side eller det partiet av primærelementene som er vendt bort fra primærplanets ytre endeflate, altså den side eller det partiet av primærelementene som er på motsatt side av primærplanets ytre endeflate. Med begrepet «ytre» brukt i forbindelse med primærelementene menes i dette dokumentet den side eller det partiet av primærelementene som avgrenser primærplanets maksimale utstrekning.

I én utførelse kan bærestrukturen videre omfatte tre sekundærelementer som er festet til et parti av skråelementene mellom primærknutepunktene og sammenføyningspartiet for å danne et sekundærplan, og hvor hvert av sekundærelementene kan ha minst tre sider hvorav minst én av sidene er parallell med primærplanet og er vendt bort fra primærplanet, idet den minst ene siden er avgrenset av en ytre kantlinje og en indre kantlinje. I det minste den ytre kantlinjen til hvert av sekundærelementene kan være koaksial med respektive imaginære linjer som ligger i hvert sitt av de tre imaginære planene.

Effekten av å anbringe minst én av de minst tre sidene parallelt med og vendt bort fra primærplanet er at sekundærplanet kan danne et flatt fundament for eksempel for et gulv i en bygning.

I en alternativ utførelse til å fremstille sekundærelementene med minst tre sider, kan bærestrukturen omfatte tre sekundærelementer som er festet til et parti av skråelementene mellom primærknutepunktene og sammenføyningspartiet for å danne et sekundærplan som er parallelt med primærplanet, idet imaginære linjer tangerer et topp-parti til sekundærelementene og strekker seg forbi endepartier til sekundærelementene. Dermed kan sekundærelementene fremstilles med en hvilken som helst form med et tverrsnitt som har en endeløs periferi, slik som for eksempel, men ikke begrenset til et sirkulært eller ovalt tverrsnitt. Det kan være en fordel om sekundærelementene maksimalt tangerer hvert av bærestrukturens respektive imaginære plan.

I én utførelse kan bærestrukturens elementer være framstilt i materialer valgt fra gruppen tre, metall, betong og kunststoffmateriale, eller en blanding av disse. Trematerialene kan være av framstilt fra ett stykke tre, eller så kan trematerialet være limtreelementer. Betongen kan være en ordinær betong med tilslagsmaterialer som omfatter sand og stein, eller så kan betongen være en lettbetong hvor i det minste en andel av tilslagsmaterialet omfatter materialer med lav egenvekt som for eksempel lettklinker, fraksjoner av ekspandert polystyren, såkalt polybetong, og pimpstein. Kunststoffmaterialet kan typisk være et egnet plastmateriale. Elementer fremstilt i metall kan ha et tverrsnitt med en hvilken som helst form, slik som: minst tre sider; en endeløs periferi; eller et I-formet eller H-formet tverrsnitt.

I én utførelse er i det minste noen av bærestrukturens elementer knyttet samme ved hjelp av beslag. Beslagene kan være fremstilt av metall eller et annet egnet materiale som for eksempel et plastmateriale. Én av fordelene med bruk av beslag er at elementenes endepartier ikke behøver å bli skåret i en svært nøyaktig vinkel. En annen fordel er at knutepunktene og/eller sammenføyningspunktene normalt vil kunne oppnå en større stivhet og styrke. Beslagene kan i én utførelse omfatte hylseformede parti konfigurert for å kunne i det minste delvis omslutte et endeparti til det eller hvert av bærestrukturens elementer. Slike hylseformede parti kan, i likhet med andre typer beslag, typisk fremstilles i metall, men det kan også tenkes andre materialer som for eksempel et egnet plastmateriale som nevnt over. Ved bruk av hylseformede beslag, vil elementenes endepartier kunne være rettvinklet med hensyn til elementenes lengdeakse. I én utførelse er en utvendig overflate til de hylseformede beslagene i samme plan som elementet som omsluttes av det hylseformede beslaget. Dette kan oppnås ved å redusere tverrsnittsarealet til endepartiet som i det minste delvis omsluttes av beslaget, tilsvarende godstykkelsen til beslaget. I en slik utførelse har den del av endepartiet som omsluttes av det hylseformede beslaget et noe redusert tverrsnittsareal sammenlignet med resten av elementet. Dette har den fordel at bærestrukturen får en jevn overflate. En jevn overflate er særlig nyttig dersom bærestrukturens innside og/eller utside skal dekkes med for eksempel plateformede elementer.

Som et alternativ til beslag som utgjøres av hylseformede parti, kan beslagene omfatte plater innrettet til å kunne føres inn i en komplementært tilpassede utsparinger i et endeparti det eller hvert av bærestrukturens elementer. Dette har den effekt at beslagene i det alt vesentlige ikke blir synlige. I en utførelse er beslagene forsynt med minst ett boltehull for å kunne motta en bolt som føres mellom to motstående sider av elementet.

Som et ytterligere alternativ til nevnte hylseformede beslag og beslag som omfatter plater, kan i det minste beslagene for primærknutepunktene omfatte minst ett hylseformet parti hvor det eller hvert hylseformede parti omslutter ett endeparti til bærestrukturens elementer, og minst ei plate som er fastgjort i en komplementært tilpasset utsparing i et endeparti til et annet av bærestrukturens elementer.

I en utførelse hvor bærestrukturens elementer er fremstilt i betong, kan beslagene omfatte metallplater innstøpt i en overflate til endepartier til bærestrukturens elementer slik at tilstøtende metallplater kan forbindes ved hjelp av sveising.

Bærestrukturen kan være utformet som et regulært tetraeder hvor primærelementene og skråelementene har lik lengde.

I én utførelse kan i det minste skråelementene og sekundærelementene ha et kvadratisk eller et rektangulært tverrsnitt. Et kvadratisk eller et rektangulært tverrsnitt er særlig nyttig dersom for eksempel plater skal festes til bærestrukturens utvendige og/eller innvendige overflate. I en alternativ utførelse kan skråelementene og/eller sekundærelementene ha en utforming med et tverrsnitt med en endeløs overflate. I én utførelse hvor skråelementene har et tverrsnitt med endeløs overflate, kan overflaten ha et langsgående utspring som er parallelt med skråelementenes imaginær linjer, og hvor et ytterparti til utspringet tangerer den imaginære linjen.

I en utførelse hvor skråelementene har for eksempel et trekantet tverrsnitt, kan én av kantlinjene til skråelementet tangere den imaginære linjen, men, i likhet med alle andre tverrsnittsformer ikke være på en utside av den imaginære linjen.

I enda en alternativ utførelse kan i det minste sekundærelementene ha et tverrsnitt med form som et parallellogram, og hvor én sideflate til hvert av sekundærelementene er anbrakt i samme planet som de respektive ytre kantlinjene til sekundærelementet som er koaksial med respektive imaginære linjer som ligger i det i det imaginære planet. Dette har den effekt at sekundærelementene kan ha en relativt stor overflate som kan være parallell med hvert sitt av nevnte imaginære plan til skråelementene. En stor overflate kan være fordelaktig med hensyn til understøttelse av en eventuell ytre konstruksjon som måtte anbringes mot tetraedret.

Tilsvarende kan primærelementene være utformet med et kvadratiske eller et rektangulære tverrsnitt, eller så kan primærelementene være utformet et tverrsnitt valgt fra gruppen trekantet, mangekantet, og et tverrsnitt med en endeløs overflate, slik som for eksempel sirkulært eller ovalt tverrsnitt.

For å kunne oppta store laster, kan et tverrsnittsareal til skråelementene være større ved det første endepartiet enn det andre endepartiet. Også i en slik utførelse er det partiet av skråelementet som vender mot sitt respektive imaginære plan, i parallell med sitt respektive imaginære plan.

I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen, et system som omfatter minst fire trekantede bærestrukturer ifølge oppfinnelsens første aspekt, hvor:

krysningspunktet for imaginære linjer til primærplanene til minst tre av de minst fire trekantede bærestrukturene er anbrakt tilstøtende hverandre i et første plan slik at to av krysningspunktene for de imaginære linjene til hvert av primærplanene er tilstøtende to av krysningspunktene for de imaginære linjene til de to andre trekantede bærestrukturene for dermed å tildanne en åpen, likesidet trekant avgrenset mellom krysningspunktene for de imaginære linjene til de tre trekantede bærestrukturene; og krysningspunktet mellom to og to av de imaginære linjene til primærplanet til den minst fjerde trekantede bærestrukturen er sammenfallende med hvert sitt av et krysningspunktene til skråelementenes slik at primærplanet til den minst fjerde trekantede bærestrukturen bæres i et andre plan over nevnte første plan, og systemet avgrenser et tetraeder bestemt av systemets imaginære linjer.

Således kan flere trekantede bærestrukturene ifølge oppfinnelsens første aspekt settes sammen til et system som har flere trekantede bærestrukturer hvor to og to av primærplanenes knutepunkter er vendt mot hverandre, og hvor et tredje av primærknutepunktene til primærplanet tildanner systemets ytre begrensing, og i flere plan. For å tildanne et tetraeder i tre plan kan i alt tretten trekantede bærestrukturer ifølge oppfinnelsens første aspekt sammenstilles, hvor den trettende bærestrukturen bæres av fire av en minste utførelse av systemet ifølge oppfinnelsens andre aspekt.

I én utførelse er de trekantede bærestrukturene regulære tetraedre, slik at systemet som helhet er et regulært tetraeder og kan bygges uendelig stort.

I én utførelse er i det minste de minst tre trekantede pyramideformede bærestrukturene i det første planet forsynt med skråelementer som har et tverrsnitt som er større ved det første endepartiet enn det andre endepartiet. Skråelementene til i det minste de tre nederste tetraedrene kan dermed ha en utforming med ikke-parallelle ytter- og innersider slik at skråelementene øker i tykkelse fra det andre endepartiet og til det første endepartiet.

I én utførelse kan primærknutepunktene i primærplanet til den eller de trekantede bærestrukturene som er anbrakt mot underliggende trekantede bærestrukturer, være utformet med en utsparing som er komplementært tilpasset sammenføyningspunktet til hver av de tre trekantede pyramideformede bærestrukturene som bærer den eller de trekantede bærestrukturene, slik at primærknutepunktene til den eller de trekantede bærestrukturene som bæres, i bruksstilling omslutter et parti av nevnte sammenføyningspunkt. Dette har den effekt at innbyrdes sideveis forskyvning av de trekantede bærestrukturene i det alt vesentlige er forhindret.

I et tredje aspekt vedrører oppfinnelsen en framgangsmåte for å frambringe en trekantet pyramideformet bærestruktur ifølge oppfinnelsens første aspekt, hvor framgangsmåten omfatter:

- å forbinde primærelementene i primærknutepunktene for å tildanne en likesidet trekant i primærplanet;

- å forbinde det første endepartiet til skråelementene til hvert sitt primærknutepunkt, og forbinde de andre endepartiene til skråelementene i et sammenføyningsparti; og

- å anordne skråelementenes utvendige parti parvis parallelt på en innside av hvert sitt av de tre imaginære plan som avgrenses av tangeringslinjen som er parallell med en lengdeakse til primærelementene, og av skråelementenes imaginære linjer som hver strekker seg fra krysningspunktet mellom to og to av de imaginære linjer som er parallelle med primærplanet, og forbi et endeparti av sammenføyningspartiet.

Framgangsmåten kan videre omfatte å forbinde de tre sekundærelementene til et parti av skråelementene mellom primærknutepunktene og sammenføyningspartiet , som forklart for oppfinnelsens første aspekt.

Framgangsmåte kan videre omfatte å sammenstille minst fire trekantede bærestrukturer til et system ifølge oppfinnelsens andre aspekt, hvor framgangsmåten omfatter:

å anbringe minst tre av krysningspunktene for de imaginære linjene til primærplanene til nevnte minst tre av de minst fire trekantede bærestrukturene tilstøtende hverandre i et første plan slik at to av krysningspunktene for de imaginære linjene til hvert av primærplanene er tilstøtende to av krysningspunktene for de imaginære linjene til de to andre trekantede bærestrukturene for dermed å tildanne en åpen, likesidet trekant avgrenset mellom krysningspunktene for de imaginære linjene til de tre trekantede bærestrukturene; og

å anbringe krysningspunktet mellom to og to av de imaginære linjene til primærplanet til den minst fjerde trekantede bærestrukturen sammenfallende med hvert sitt av krysningspunktene til skråelementene slik at primærplanet til den minst fjerde trekantede bærestrukturen bæres i et andre plan over nevnte første plan, og systemet avgrenser et tetraeder bestemt av systemets imaginære linjer.

Som nevnt under omtale av oppfinnelsens andre aspekt, kan trekantede bærestrukturer anbringes i mer enn to plan, hvor hver av de trekantede bærestruktur over det første planet bæres av sammenføyningspartiet til tre underliggende trekantede bærestrukturer.

I det etterfølgende beskrives eksempler på foretrukne utførelsesformer som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor:

Fig.1 viser en trekantet bærestruktur ifølge oppfinnelsen, hvor imaginære linjer er vist på en utside av bærestrukturen;

Fig.2 viser de imaginære linjene til bærestrukturen vist i fig.1;

Fig.3 viser et system sammensatt av fire trekantede bærestrukturer ifølge fig.1, men hvor kun de imaginære linjene i fig.2 er vist; og

Fig.4 viser i større målestokk en detalj A i fig.3, men hvor også bærestrukturens elementer er vist.

I beskrivelsen henspiller posisjonsangivelser på de posisjoner som er vist på figurene.

Et henvisningstall for et element som er angitt generelt, vil også kunne bli benyttet for en spesifikk utførelse av det generelt angitt element.

Av illustrative årsaker kan innbyrdes størrelsesforhold mellom enkeltelementer være noe fortegnet.

På figurene angir henvisningstallet 1, en trekantet bærestruktur i henhold til oppfinnelsen.

Den trekantede bærestrukturen 1 vil i det etterfølgende også bli omtalt som et tetraeder 1.

Med henvisning til fig.1 omfatter tetraedret 1 tre primærelementer 4a, 4b, og 4c som er knyttet sammen i tre primærknutepunkt 7. De sammenknyttede primærelementene 4a, 4b og 4c, her vist som elementer med et firkantet tverrsnitt, har alle lik lengde og utgjør således en likesidet trekant. De sammenknyttede primærelementene 4a, 4b, 4c tildanner et primærplan.

Tre skråelementer 5a, 5b og 5c bæres av primærelementene 4a, 4b, og 4c hvor et første endeparti til skråelementene 5a, 5b og 5c er ført mot primærknutepunktene 7, og et andre endeparti til hvert av skråelementene 5a, 5b og 5c er knyttet innbyrdes sammen i et sammenføyningsparti 9. Skråelementene 5a, 5b og 5c har alle lik lengde. Primærelementene 4a, 4b, og 4c og skråelementene 5a, 5b og 5c danner således tetraedret 1.

Hvert av primærelementene 4a, 4b og 4c har en ytre kantlinje vist som henholdsvis 14a, 14b og 14c som er en øvre, ytre begrensning av primærelementene.

I utførelsen vist i fig.1, er tetraedret 1 ytterligere forsynt med tre sekundærelementer 6a, 6b, og 6c som er festet til et sideparti av skråelementene 5a, 5b og 5c mellom primærknutepunktene 7 og sammenføyningspartiet 9 til skråelementenes 5a, 5b og 5c andre endepartier. Sekundærelementene 6a, 6b og 6c danner et sekundærplan som er parallelt med primærplanet avgrenset av primærelementene 4a, 4b, 4c. Ved bruk av oppfinnelsen for eksempel som en bærestruktur i en bygningskonstruksjon, kan, men behøver ikke, sekundærplanet utgjøre en bærestruktur for et etasjeskille. Selv om ett sekundærplan er vist i fig.1, skal det forstås at flere enn ett sekundærplan kan anbringes mellom primærknutepunktene 7 og sammenføyningspartiet 9 til skråelementenes 5a, 5b og 5c. Det skal videre forstås at tetraederet 1 kan fremstilles uten sekundærelementene 6a, 6b og 6c slik at tetraedret 1 ikke omfatter sekundærplanet.

I den viste utførelsen omfatter primærknutepunktene 7 og sammenføyningspartiet 9 hylseformede beslag. Beslagene er vist gråfarget i fig.1. De hylseformede beslagene inngår i primærknutepunktene 7 og sammenføyningspartiet 9 og er derfor angitt med samme henvisningstall som primærknutepunktet og sammenføyningspartiet, altså 7 og 9. De hylseformede partiene 7, 9 er typisk fremstilt av metall og er prefabrikkert. Senteraksen til hylsene i beslaget 7 som skal motta primærelementene 4a, 4b og 4c, har en innbyrdes vinkel på 60°. Vinkelen til senteraksen til den del av beslaget 7 som skal motta skråelementenes 5a, 5b, 5c første endeparti, har en vinkel tilpasset lengden på skråelementene 5a, 5b, 5c. Tilsvarende er innbyrdes vinkler til senteraksene til hylsene i beslaget 9 som skal motta skråelementenes 5a, 5b, 5c andre endeparti, tilpasset lengden av skråelementene 5a, 5b, 5c.

I den viste utførelsen, er også sekundærelementene 6a, 6b og 6c festet ved hjelp av hylseformede beslag 8 som hvert omfatter festepartier som er tilpasset for å ligge an mot én av sideflatene til skråelementene 5a, 5c, 5c.

I fig.1 er det flere imaginære linjer. De imaginære linjene er vist med tykk strek. I primærplanet er det vist tre imaginære linjer 1a, 1b og 1c som er koaksiale med de ytre kantlinjene henholdsvis 14a, 14b og 14c, men som strekker seg forbi hvert av knutepunktene 7. De imaginære linjene 1a, 1b, 1c er således lengre enn primærelementene 4a, 4b, 4c. To og to av de imaginære linjene 1a, 1b og 1c danner således møte- eller krysningspunkt. Fra hvert krysningspunkt strekker imaginære linjer 2a, 2b og 2c seg parallelt langs henholdsvis skråelementene 5a, 5b og 5c. I den viste utførelse møtes de imaginære linjene over midtpunktet til sammenføyningspunktet og dermed det hylseformede beslaget 9.

I sekundærplanet er det vist tre imaginære linjer 3a, 3b og 3c som er koaksiale med øvre, ytre kantlinjer 36a, 36b og 36c til henholdsvis sekundærelementene 6a, 6b og 6c, men som strekker seg forbi beslagene 8 i hvert endeparti til hvert av sekundærelementene 6a, 6b og 6c inntil de møter eller krysser de imaginære linjene 2a, 2b og 2c.

I den viste utførelsen med primærelementer 4a, 4b og 4c med et firkantet tverrsnitt, danner de imaginære linjene 1a, 2a og 2b et første imaginært plan. De imaginære linjene 1b, 2b og 2c dannet et andre imaginært plan, og de imaginære linjene 1c, 2a og 2c dannet et tredje imaginært plan. Det imaginære planene tangerer således primærelementenes 4a, 4b, 4c øvre, ytre parti.

I en utførelse (ikke vist) med primærelementer med et tverrsnitt med endeløs periferioverflate, slik som for eksempel sirkulært eller ovalt, vil imaginære linjer tilsvarende 1a, 1b og 1c som vist i fig.1, være parallell med en akse som strekker langs primærelementenes øverste parti, altså langs toppen av primærelementene, mens de imaginære planene tangerer primærelementene langs en linje som befinner seg under de imaginære linjene.

I en utførelse (ikke vist) med sekundærelementer med et tverrsnitt med endeløs overflate, slik som for eksempel sirkulært eller ovalt, vil imaginære linjer tilsvarende 3a, 3b og 3c som vist i fig.1, være parallell med en akse som strekker langs sekundærelementenes øverste parti, mens de imaginære planene tangerer sekundærelementene langs en linje som befinner seg under de imaginære linjene.

Formålet med de imaginære linje vil bli forklart med henvisning til figurene 2 og 3, og særlig fig.4.

Det vises nå til figurene 2 og 3 hvor kun de imaginære linje er vist. Fig.2 viser de imaginære linjene vist i fig.1. Således skal det forstås at fig.2 omhandler utførelsen i fig.1.

I fig.3 viser et system S som er sammensatt av fire identiske tetraedre som er vist i figurene 2 og 3. For klarhetsskyld er de fire tetraedrene angitt med henvisningstallene 1, 2, 3 og 4. Dessuten er de fire tetraedrene 1, 2, 3 og 4 vist med ulik strektykkelse, også for klarhetsskyld. Det skal imidlertid gjentas at tetraedrene 1, 2, 3 og 4 er identiske.

For å lette forståelsen er henvisningstallene i fig.3 angitt slik at tetraedret som angitt med henvisningstallet 1, har et første siffer «1» i tillegg til henvisningstallene i fig.

1.Tetraedret angitt med henvisningstallet 2, har et første siffer «2» i tillegg til henvisningstallene i fig.1. Tilsvarende for tetraedrene 3 og 4 som har et første siffer «3» henholdsvis «4» i tillegg til henvisningstallene i fig.1.

I fig.3 er tre tetraedre 1, 2, 3 anbrakt mot hverandre i et første plan slik at to av krysningspunktene for de imaginære linjene i primærplanet (se fig 1) til hvert av primærplanene er sammenfallende med to krysningspunkt for de imaginære linjene til de to andre tetraedre for dermed å tildanne en åpen, likesidet trekant (vist skravert) avgrenset mellom de imaginære linjene 21c, 22c, 31b.

Krysningspunktet for det første tetraedrets 1 imaginære linjer 11a, 11b er anbrakt sammenfallende med krysningspunktet for det andre tetraedrets 2 imaginære linjer 21b, 21c, og krysningspunktet for det første tetraedrets imaginære linjer 11a, 11c er anbrakt sammenfallende med krysningspunktet for det tredje tetraedrets 3 imaginære linjer 31a, 31c. På tilsvarende vis er krysningspunktet for det andre tetraedret 2 imaginære linjer 21a, 21c anbrakt sammenfallende med krysningspunktet for det tredje tetraedrets 3 imaginære linjer 31a, 31c.

Således er det de imaginære linjene som bestemmer innbyrdes plassering av tetraedrene 1, 2, 3, og ikke primærknutepunktene 7 tildannet av endepartiene til primærelementene 4a, 4b, 4c som vist i fig.1.

I fig.3 er et fjerde tetraeder 4 anbrakt mot møte- eller krysningspunktet for de skrå imaginære linjene til tetraedrene 1, 2, 3 slik at krysnings- eller møtepunktet for de imaginære linjene 41b, 41c for det fjerde tetraedret 4 er sammenfallende med krysningspunktet for de skrå imaginære linjene 12a, 12b, 12c for det første tetraedret. Krysnings- eller møtepunktet for de imaginære linjene 41a, 41b for det fjerde tetraedret 4 er sammenfallende med krysningspunktet for de skrå imaginære linjene 22a, 22b, 22c for det andre tetraedret 2, og krysnings- eller møtepunktet for de imaginære linjene 41a, 41c for det fjerde tetraedret 4 er sammenfallende med krysningspunktet for de skrå imaginære linjene 32a, 32b, 32c for det tredje tetraedret.

I utførelsen i fig.3 er også imaginære linjer 13a, 13b, 13c; 23a, 23b, 23c; 33a, 33b, 33c; 43a, 43b, 43c for sekundærplanet vist for hvert av tetraedrene 1, 2, 3, 4.

I fig.3 kan det også tenkes et femte tetraeder anordnet speilvendt i forhold til primærplanet 41a, 41b, 41c til det fjerde tetraedret 4. Et slikt femte tetraeder vil være avgrenset av den imaginære linjen 12a til det første tetraedret 1, den imaginære linjen 32c til det tredje tetraedret 3, og det imaginære planet avgrenset av de imaginære linjene 22a og 22c til det andre tetraedret 2. Selv om det ikke tydelig framgår av fig.3, vil et nederste parti av det tenkte femte tetraedret være i et senter av det åpne arealet som er vist skravert i fig.3.

I en slik tenkt utførelse med et femte tetraedret, er strekker de skrå imaginære linjene seg nedover fra krysningspunktene for de imaginære linjene 41c, 41b; 41c, 41a; og 41a, 41b. Med hensyn til den trekantformede bærestrukturens elementer, betyr det at skråelementer tilsvarende skråelementene 5a, 5b, 5c (se fig 1) er koplet til elementer tilsvarende elementene 4a, 4b, 4c (se igjen fig.1) i primærplanet til det fjerde tetraedret 4 som det tenkte femte tetraedret ligger an mot. Således har det tenkte femte tetraedret et felles primærplan med det fjerde tetraedret 4. I for eksempel en bygningskonstruksjon vil sammensatt av flere «etasjer» med tetraedre, vil det alltid være slik at primærplanet til et underliggende tetraeder er styrt av et overliggende tetraeder.

Effekten de imaginære linjene vil bli forklart med henvisning til fig.4 som viser i større målestokk detalj A i fig.3, men hvor fig.4 i tillegg viser partier av bærestrukturens elementer 5a, 5b, 5c samt sammenføyningspunktet 9 for det første, nedre tetraedret 1, samt knutepunktet 7 for det øvre tetraedrets 4 primærelementer 4a, 4b og skråelement 5a. Henvisningstallene for nevnte elementer er de samme som i fig.1 for hvert av tetraedrene 1, 4 i detalj A.

De imaginære linjene 12a, 12b og 12c som er parallelle med henholdsvis elementene 5a, 5b og 5c krysses i et punkt 14P over topp-partiet til tetraedret 1. En vertikal imaginær linje 1V som strekker seg gjennom punktet 14P treffer et senterpunkt til sammenføyningspunktet 9 som i den viste utførelsen omfatter et beslag.

Det fjerde tetraedret 4 er anbrakt slik at også krysningspunktet for de imaginære linjene 41b og 41c for henholdsvis elementene 4b og 4c som utgjør en del av primærplanet til det fjerde tetraedret 4, og den imaginære linjen 42c for skråelementet 5c er sammenfallende med punktet 14P. Dermed danner de imaginære linjene 12c og 42c en rett linje. I og med at de imaginære linjene 12c, 14c er parallelle med skråelementene 5c til hvert av tetraedrene 1, 4, er også i det minste utsiden av skråelementene 5c innrettet på linje. I den viste utførelsen er skråelementenes 5c utside og innside parallelle. Dermed er også skråelementenes 5c innside innrettet på linje.

Ut fra forklaringer over vil det forstås at det er de imaginære linjene som bestemmer innbyrdes plassering av tetraedrene, og ikke dimensjon og tverrsnittsform til tetraedrenes 1, 2, 3, 4 elementer som inngår i systemet S vist i fig.3. Det er topp-partiet til elementene i tetraedrenes primærplan, som i utførelsene som vist i fig.1 og 4 er sammenfallende med de imaginære linjene, som må ha en bestemt elevasjon, samtidig som utsiden til skråelementene plasseres slik at de imaginære linjene til skråelementene danner en rett linje. Dermed kan systemet S bygges nærmest uendelig stort hvor systemets utvendige skråelementer danner rette linjer fra det øverste og til det nederste av tetraedrene i systemet.

Selv om det ikke er vist i fig.4 kan skråelement 5c (og tilsvarende de to andre skråelementene for hvert tetraeder) ha en utstrekning som rager under elementenes 4b, 4c nedre parti, altså at primærplanet har en noe høyere elevasjon enn skråelementenes underside.

For en bygningskonstruksjon som omfatter én trekantet pyramideformet bærestruktur som vist i fig.1, eller flere trekantede bærestrukturer 1, 2, 3, 4 som vist i fig 3, kan den enkeltstående bærestrukturen eller de av bærestrukturene i systemet av bærestrukturer 1, 2, 3, 4 som ligger an mot eller er nærmest en grunn, være forsynt med skråelementer 5a, 5b, 5c som strekker seg inn i grunnen og/eller bærer primærplanet i avstand fra grunnen. Laster som overføres til grunnen via skråelementene 5a, 5b, 5c vil dermed kunne overføres til grunnen kun som trykkrefter. For en bygningskonstruksjon som anbringes mot en skrånende grunn kan skråelementenes 5a, 5b, 5c utstrekning under primærplanet ha ulik lengde.

Ut fra beskrivelsen over, vil det forstås at den trekantet pyramideformet bærestrukturen ifølge oppfinnelsens første aspekt kan brukes både enkeltstående, men også i et system som er velegnet for bruk i en bygningskonstruksjon som en erstatning for eller et tillegg til tradisjonelle konstruksjonsprinsipper som benytter søyler og dragere som lastbærende elementer. Systemet ifølge oppfinnelsen er velegnet til å oppta vertikale krefter så vel som horisontale krefter forårsaket for eksempel av vind. På grunn av tetraedrene som inngår i systemet, kan systemet fremstilles med tetraedrene i en hvilken som helst ønsket vinkel så lenge systemet er tilstrekkelig understøttet.

Ifølge den foreliggende oppfinnelsen tildanner de imaginære linjene et imaginært tetraeder. Flere imaginære tetraedre kan settes sammen i et system og tildanne en tredimensjonal, imaginær «diamantlignende» struktur som kan bygges i det uendelige. En innside av hvert imaginære tetraeder huser den pyramideformede bærestrukturen. Systemet vil derfor fungere som et «byggekloss-system".

I én utførelse kan de pyramideformede bærestrukturene plasseres vekselvis med sammenføyningspunktet for skråelementene pekende oppover, nedover og i hver av de ulike retninger som er mulig inni hver av de respektive imaginære tetraedrene i den imaginære diamantlignende strukturen. I en annen utførelse er de imaginære tetraedrene plassert med sammenføyningspunktene for skråelementene pekende oppover for å tildanne åpne rom i de gjenværende rom som oppstår i den imaginære diamantlignende strukturen.

Det bør bemerkes at alle de ovennevnte utførelsesformene illustrerer oppfinnelsen, men begrenser den ikke, og fagpersoner på området vil kunne utforme mange alternative utførelsesformer uten å avvike fra omfanget av de vedlagte kravene. I kravene skal referansenumre i parentes ikke sees som begrensende.

Bruken av verbet "å omfatte" og dets ulike former ekskluderer ikke tilstedeværelsen av elementer eller trinn som ikke er nevnt i kravene. De ubestemte artiklene "en", "ei" eller "et" foran et element ekskluderer ikke tilstedeværelsen av flere slike elementer.

Det faktumet at enkelte trekk er anført i innbyrdes forskjellige avhengige krav, indikerer ikke at en kombinasjon av disse trekkene ikke med fordel kan brukes.

Claims

Patentkrav

1. Trekantet pyramideformet bærestruktur (1) som omfatter:

tre primærelementer (4a, 4b, 4c) som er knyttet sammen i tre primærknutepunkt (7) til en likesidet trekant for å tildanne et primærplan;

tre skråelementer (5a, 5b, 5c) med innbyrdes lik lengde, hvor hvert av de tre skråelementene (5a, 5b, 5c) i bruksstilling har et første endeparti og et andre endeparti, hvor det første endepartiet er fastgjort til hvert sitt av primærknutepunktene (7), og hvor det andre endepartiet er knyttet innbyrdes sammen i et sammenføyningsparti (9) slik at primærelementene (4a, 4b, 4c) og skråelementene (5a, 5b, 5c) danner en pyramideform,

k a r a k t e r i s e r t v e d at

- skråelementene (5a, 5b, 5c) er parvis anordnet med et utvendig parti som er parallelt med og på en innside av hvert sitt av tre imaginære plan avgrenset av imaginære skrålinjer (2a, 2b, 2c) som hver strekker seg fra et krysningspunkt (1a, 1c; 1a, 1b; 1b, 1c) mellom to og to imaginære linjer (1a, 1b, 1c) som er parallelle med og som tangerer et parti av hvert sitt primærelement (4a, 4b, 4c), og forbi et endeparti av sammenføyningspartiet (9), idet de imaginære linjene (1a, 1b og 1c) er lengre enn primærelementene (4a, 4b, 4c), slik at nevnte krysningspunkt (1a, 1c; 1a, 1b; 1b, 1c) befinner seg på en utside av skråelementenes (5a, 5b, 5c) første endeparti, idet de tre imaginære planene tangerer et parti av hvert sitt primærelement (4a, 4b, 4c ) slik at i det minste et parti av skråelementene (5a, 5b, 5c) er anordnet innenfor de imaginære planene.

2. Trekantet pyramideformet bærestruktur (1) ifølge krav 1, hvor bærestrukturen videre omfatter tre sekundærelementer (6a, 6b, 6c) som er festet til et parti av skråelementene (5a, 5b, 5c) mellom primærknutepunktene (7) og sammenføyningspartiet (9) for å danne et sekundærplan, og hvor hvert av sekundærelementene (6a, 6b, 6c) har minst tre sider hvorav minst én av sidene er parallell med primærplanet og er vendt bort fra primærplanet, idet den minst ene siden er avgrenset av en ytre kantlinje (36a, 36b, 36c) og en indre kantlinje, og at

- i det minste den ytre kantlinjen (36a, 36b, 36c) til hvert av sekundærelementene (6a, 6b, 6c) er koaksial med respektive imaginære linjer (3a, 3b, 3c) som ligger i hvert sitt av de tre imaginære planene.

3. Trekantet pyramideformet bærestruktur (1) ifølge krav 1, hvor bærestrukturen videre omfatter tre sekundærelementer (6a, 6b, 6c) som er festet til et parti av skråelementene (5a, 5b, 5c) mellom primærknutepunktene (7) og sammenføyningspartiet (9) for å danne et sekundærplan som er parallelt med primærplanet, idet imaginære linjer (3a, 3b, 3c) tangerer et topp-parti til sekundærelementene (6a, 6b, 6c) og strekker seg forbi endepartier til sekundærelementene (6a, 6b, 6c).

4. Trekantet pyramideformet bærestruktur (1) ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3, hvor bærestrukturens elementer (4a, 4b, 4c; 5a, 5b, 5c; 6a, 6b, 6c) er framstilt i materialer valgt fra gruppen tre, metall, betong og kunststoffmateriale, eller en blanding av disse.

5. Trekantet pyramideformet bærestruktur (1) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor i det minste noen av bærestrukturens elementer (4a, 4b, 4c; 5a, 5b, 5c; 6a, 6b, 6c) er knyttes sammen ved hjelp av beslag (7, 8, 9).

6. Trekantet pyramideformet bærestruktur (1) ifølge krav 5, hvor beslagene (7, 8, 9) omfatter hylseformede parti konfigurert for å kunne i det minste delvis omslutte et endeparti til det eller hvert av bærestrukturens elementer (4a, 4b, 4c; 5a, 5b, 5c; 6a, 6b, 6c).

7. Trekantet pyramideformet bærestruktur (1) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor primærelementene (4a, 4b, 4c) og skråelementene (5a, 5b, 5c) har lik lengde, slik at bærestrukturen danner et regulært tetraeder.

8. Trekantet pyramideformet bærestruktur (1) ifølge et hvilket som helst av kravene 3 til 7, hvor sekundærelementene (6a, 6b, 6c) har tverrsnitt formet som et parallellogram, og hvor én sideflate til hvert av sekundærelementene (6a, 6b, 6c) er anbrakt i samme planet som de imaginære linjene (3a, 3b, 3c).

9. Trekantet pyramideformet bærestruktur ifølge et hvilket som helt av kravene 3 til 7, hvor sekundærelementene (6a, 6b, 6c) har et tverrsnitt med endeløs overflate.

10. Trekantet pyramideformet bærestruktur (1) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor et tverrsnittsareal til skråelementene (5a, 5b, 5c) er større ved det første endepartiet enn det andre endepartiet.

11. System (S) som omfatter minst fire trekantede pyramideformede bærestrukturer (1, 2, 3, 4) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav 1-10, hvor: krysningspunktet for imaginære linjer til primærplanene til minst tre av de minst fire trekantede bærestrukturene er anbrakt tilstøtende hverandre i et første plan slik at to av krysningspunktene for de imaginære linjene til hvert av primærplanene er tilstøtende to av krysningspunktene for de imaginære linjene til de to andre trekantede bærestrukturene for dermed å tildanne en åpen, likesidet trekant avgrenset mellom krysningspunktene for de imaginære linjene til de tre trekantede bærestrukturene (1, 2, 3); og

krysningspunktet (41c, 41b; 41c, 41a; 41a, 41c) mellom to og to av de imaginære linjene (41a, 41b, 41c) til primærplanet til den minst fjerde trekantede bærestrukturen (4) er sammenfallende med hvert sitt av et krysningspunktene til skråelementenes (12a, 12b, 12c; 32a, 32b, 32v; 22a, 22b, 22c), slik at primærplanet til den minst fjerde trekantede bærestrukturen (4) bæres i et andre plan over nevnte første plan, og systemet (S) avgrenser et tetraeder bestemt av systemets (S) imaginære linjer.

12. System (S) i henhold til krav 11, hvor de trekantede bærestrukturene (1, 2, 3, 4) er regulære tetraedre.

13. System (S) ifølge krav 11 eller 12, hvor primærknutepunktene i primærplanet til den eller de trekantede bærestrukturene (4) som er anbrakt mot underliggende trekantede bærestrukturer (1, 2, 3) er utformet med en utsparing som er komplementært tilpasset sammenføyningspunktet til hver av de tre trekantede pyramideformede bærestrukturene (1, 2, 3) som bærer den eller de trekantede bærestrukturene (4), slik at primærknutepunktene til den eller de trekantede bærestrukturene (4) som bæres, i bruksstilling omslutter et parti av nevnte sammenføyningspunkt.

14. Framgangsmåte for å frambringe en trekantet pyramideformet bærestruktur (1) ifølge et hvilket som helst av kravene 1-10, hvor framgangsmåten omfatter: - å forbinde primærelementene (4a, 4b, 4c) i primærknutepunktene for å tildanne en likesidet trekant i primærplanet;

- å forbinde det første endepartiet til skråelementene (5a, 5b, 5c) til hvert sitt primærknutepunkt, og forbinde de andre endepartiene til skråelementene i et sammenføyningsparti; og

- å anordne skråelementenes (5a, 5b, 5c) utvendige parti parvis parallelt på en innside av hvert sitt av de tre imaginære plan som avgrenses av tangeringslinjen som er parallell med en lengdeakse til primærelementene (4a, 4b, 4c), og av skråelementenes imaginære linjer (2a, 2b, 2c) som hver strekker seg fra krysningspunktet mellom to og to av de imaginære linjer (1a, 1b, 1c) som er parallelle med primærplanet, og forbi et endeparti av sammenføyningspartiet (9).

15. Framgangsmåte ifølge krav 14, hvor framgangsmåten videre omfatter å sammenstille minst fire trekantede bærestrukturer (1, 2, 3, 4) til et system (S) ifølge et hvilket som helst av kravene 11 til 13, hvor framgangsmåten omfatter:

å anbringe minst tre av krysningspunktene for de imaginære linjene til primærplanene til nevnte minst tre av de minst fire trekantede bærestrukturene (1, 2, 3, 4) tilstøtende hverandre i et første plan slik at to av krysningspunktene for de imaginære linjene til hvert av primærplanene er tilstøtende to av krysningspunktene for de imaginære linjene til de to andre trekantede bærestrukturene for dermed å tildanne en åpen, likesidet trekant avgrenset mellom krysningspunktene for de imaginære linjene til de tre trekantede bærestrukturene (1, 2, 3); og å anbringe krysningspunktet (41c, 41b; 41c, 41a; 41a, 41c) mellom to og to av de imaginære linjene (41a, 41b, 41c) til primærplanet til den minst fjerde trekantede bærestrukturen (4) sammenfallende med hvert sitt av krysningspunktene til skråelementene (12a, 12b, 12c; 32a, 32b, 32v; 22a, 22b, 22c) slik at primærplanet til den minst fjerde trekantede bærestrukturen (4) bæres i et andre plan over nevnte første plan, og systemet (S) avgrenser et tetraeder bestemt av systemets (S) imaginære linjer.