[發明專利]徑向雙層伸縮網架-膜組合結構

有效

• 申請號: 201610832196.X
• 申請日: 2016-09-19
• 公開（公告）號: CN106284673B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 蔡建國;吳森坤;馮健;陸棟;朱奕鋒
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E04B1/344
• 分類號: E04B1/344
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發明公開了一種徑向雙層伸縮網架?膜組合結構，由下部徑向伸縮網架結構和上部膜結構組成，網架結構由兩個以上的環向鏈形剪式機構和兩個以上的徑向雙層鏈形剪式機構組成；徑向伸縮網架結構在投影面上分為彼此連續的布膜區，布膜區包括內四邊形、第一中間四邊形、第二中間四邊形以及外四邊形；膜結構由第一膜單元、第二膜單元以及第三膜單元組成，所述第一膜單元、第二膜單元和第三膜單元均由豎桿和上覆的膜材組成。本發明由徑向雙層鏈形剪式機構和環向鏈形剪式機構同步進行伸縮，上部采用所述的具有豎桿的膜結構，從而使得網架?膜組合結構伸縮自由，伸縮率大，構造合理、設計和施工簡單，特別適合中小跨度的建筑。

技術領域

本發明涉及一種具有徑向雙層鏈形剪式機構的徑向可展網架-膜組合結構，并且是一種具有上部豎桿的徑向伸縮網架-膜組合結構。

背景技術

可展結構是近半個多世紀發展起來的一種新型結構，在宇航、建筑結構和軍事工程等領域起著重要作用。可展結構的主要特征是具有兩種穩定的構型：完全折疊狀態和完全展開工作狀態。在折疊狀態時，結構收攏在某一特定形狀，在外界驅動力的作用下，結構逐步展開，達到完全展開的工作狀態，然后鎖定為穩定狀態。這種結構完全折疊后成為緊密的捆狀，充分展開固定后達到初始工作狀態，能夠覆蓋較大的空間。

可展膜網架結構糅合了可展結構和膜結構的特點。可展膜網架結構采用膜材料有許多優點:

1)自重輕。膜材的重量只有1.3-1.5kN/m²，網架結構重量的降低，使下部的支撐結構和基礎的斷面尺寸也可以相應縮小，大大降低工程造價。

2)減少能源消耗，節省費用。膜材透光率一般取決于材質和涂層，使用范圍從幾乎100％透明到完全不透明。一般建筑膜材的透光率在15％左右，所以即使在可展網架結構完全展開時也可充分利用自然光，白天使用可以減少人工照明。

3)施工速度快。

發明內容

本發明提供了一種豎向剛度好、收縮率大且結構簡單易于折疊的徑向伸縮網架-膜組合結構。滿足建筑對可展網架結構的各項功能要求,還具有設計和施工方便等優點。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種徑向雙層伸縮網架-膜組合結構，該組合結構由下部徑向伸縮網架結構和上部膜結構組成，其特征在于，所述徑向伸縮網架結構由兩個以上的環向鏈形剪式機構和兩個以上的徑向雙層鏈形剪式機構組成，環向鏈形剪式機構同心布置，徑向雙層鏈形剪式機構沿所述環向鏈形剪式機構形成的圓環的徑向布置；環向鏈形剪式機構由多個環向對稱剪式鉸單元頭尾相連成環形；徑向雙層鏈形剪式機構由對齊的上下兩層水平鏈形剪式機構組成，其中每層鏈形剪式機構由多個徑向對稱剪式鉸單元頭尾相連成線形；所述環向對稱剪式鉸由兩個長度相等的第一連桿在桿中間鉸接組成，所述徑向對稱剪式鉸由兩個長度相等的第二連桿在桿中間鉸接組成；徑向上下兩層水平鏈形剪式機構分別與環向鏈形剪式機構通過徑向對稱剪式鉸單元的第二連桿中部與環向對稱剪式鉸單元的第一連桿端部鉸接實現連接。

所述徑向伸縮網架結構在投影面上分為彼此連續的布膜區，所述布膜區包括內四邊形、第一中間四邊形、第二中間四邊形以及外四邊形；

所述內四邊形沿徑向雙層鏈形剪式機構對稱，所述內四邊形的四個頂點包括相鄰的三個徑向雙層鏈形剪式機構和內側的環向鏈形剪式機構鉸接形成的第一頂點、第二頂點和第三頂點，以及位于第二頂點和徑向相鄰的徑向雙層鏈形剪式機構和環向鏈形剪式機構的鉸接點的中點構成的第四頂點；

所述外四邊形沿徑向雙層鏈形剪式機構對稱，所述外四邊形的四個頂點包括相鄰的三個徑向雙層鏈形剪式機構和外側的環向鏈形剪式機構鉸接形成的第五頂點、第六頂點和第七頂點，以及位于第六頂點和徑向相鄰的徑向雙層鏈形剪式機構和環向鏈形剪式機構的鉸接點的中點構成的第八頂點；