[发明专利]一种具有刚性屋面板的平面径向开合屋盖结构

说明书

本发明公开了一种具有刚性屋面板的平面径向开合屋盖结构，由下部平面径向开合屋盖和上部刚性屋面板组成，平面径向开合屋盖由两个以上的环向链形剪式机构和两个以上的径向链形剪式机构组成；平面径向开合屋盖结构在投影面上分为由彼此连续的三角形屋面板连接单元和四边形屋面板连接单元组成的刚性屋面板单元；上部刚性面板由位于三角形面板连接单元的第一刚性板折叠单元和位于四边形面板连接单元的第二刚性板折叠单元组成，第一刚性板折叠单元为一等腰三角形板；第二刚性板折叠单元为一对角线垂直的四边形板。本发明平面径向开合屋盖结构伸缩自由，伸缩率大；构造合理、设计和施工简单，特别适合中小跨度的建筑。

技术领域

本发明涉及一种具有刚性屋面板的平面径向开合屋盖结构。

背景技术

开合屋盖结构是近半个多世纪发展起来的一种新型结构，能够根据大气的变化和建筑的使用需求部分或全部开启和关闭屋盖。开合屋盖结构的主要特征是具有两种稳定的构型：完全闭合状态和完全展开工作状态。屋盖正常使用阶段需要运动并且具备多个不同受力状态，与常规建筑结构相比，设计和施工更加复杂。因此国内外建筑对于开合屋盖结构的应用十分有限，并且不能良好满足人们对开合屋盖结构的建筑功能需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，而提供了一种竖向刚度好、收缩率大且结构简单易于折叠的具有刚性屋面板的平面径向开合屋盖结构。满足建筑对可展屋盖结构的各项功能要求,还具有设计和施工方便等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种具有刚性屋面板的平面径向开合屋盖结构，由下部平面径向开合屋盖结构和上部刚性屋面板组成，其特征在于：平面径向开合屋盖由两个以上的环向链形剪式机构和两个以上的径向链形剪式机构组成，环向链形剪式机构同心布置，径向链形剪式机构沿所述环向链形剪式机构形成的圆环的径向布置；环向链形剪式机构由多个环向对称剪式铰单元头尾相连成环形；径向链形剪式机构由多个径向对称剪式铰单元头尾相连成线形；所述环向对称剪式铰由两个长度相等的第一连杆在杆中间铰接组成，所述径向对称剪式铰由两个长度相等的第二连杆在杆中间铰接组成；径向链形剪式机构与环向链形剪式机构通过径向对称剪式铰单元的第二连杆端部与环向对称剪式铰单元的第一连杆端部铰接实现连接，并且径向链形剪式机构伸出最外圈环向链形剪式机构端部并铰接于只具有竖向转动自由度的铰支座；所述平面径向开合屋盖结构在投影面上分为由彼此连续的三角形屋面板连接单元和四边形屋面板连接单元组成的刚性屋面板连接单元；

所述三角形屋面板连接单元沿径向链形剪式机构对称，所述三角形屋面板单元的三个顶点包括间隔的两个径向链形剪式机构和内侧的环向链形剪式机构铰接形成的第一顶点、第二顶点，以及位于第一和第二顶点中间的径向链形剪式机构和最内圈相邻的环向链形剪式机构的铰接点构成的第三顶点。

所述四边形面板连接单元沿径向链形剪式机构对称，所述四边形面板连接单元的四个顶点位于相邻的三个径向链形剪式机构上并且都在径向链形剪式机构和环向链形剪式机构的铰接点上；所述四边形面板连接单元的四个顶点包括位于相邻的三个径向链形剪式机构的中间径向链形剪式机构与相间隔一个环向链形剪式机构的两个环向链形剪式机构的铰接点上的第四顶点和第五顶点，以及位于相邻的三个径向链形剪式机构中两侧的径向链形剪式机构和被相间隔的环向链形剪式机构的铰接点上的第六顶点和第七顶点；

其中三角形屋面板连接单元S个，四边形屋面板连接单元N个，X为径向链形剪式机构的个数，Y为环向链形剪式机构的个数，则满足