[發明專利]一種具有剛性屋面板的平面徑向開合屋蓋結構

有效

• 申請號: 201611011582.9
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN106639110B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 蔡建國;吳森坤;馮健;王馨玉;朱奕鋒
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E04B7/16
• 分類號: E04B7/16
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

本發明公開了一種具有剛性屋面板的平面徑向開合屋蓋結構，由下部平面徑向開合屋蓋和上部剛性屋面板組成，平面徑向開合屋蓋由兩個以上的環向鏈形剪式機構和兩個以上的徑向鏈形剪式機構組成；平面徑向開合屋蓋結構在投影面上分為由彼此連續的三角形屋面板連接單元和四邊形屋面板連接單元組成的剛性屋面板單元；上部剛性面板由位于三角形面板連接單元的第一剛性板折疊單元和位于四邊形面板連接單元的第二剛性板折疊單元組成，第一剛性板折疊單元為一等腰三角形板；第二剛性板折疊單元為一對角線垂直的四邊形板。本發明平面徑向開合屋蓋結構伸縮自由，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剛性屋面板的平面徑向開合屋蓋結構。

背景技術

開合屋蓋結構是近半個多世紀發展起來的一種新型結構，能夠根據大氣的變化和建筑的使用需求部分或全部開啟和關閉屋蓋。開合屋蓋結構的主要特征是具有兩種穩定的構型：完全閉合狀態和完全展開工作狀態。屋蓋正常使用階段需要運動并且具備多個不同受力狀態，與常規建筑結構相比，設計和施工更加復雜。因此國內外建筑對于開合屋蓋結構的應用十分有限，并且不能良好滿足人們對開合屋蓋結構的建筑功能需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足，而提供了一種豎向剛度好、收縮率大且結構簡單易于折疊的具有剛性屋面板的平面徑向開合屋蓋結構。滿足建筑對可展屋蓋結構的各項功能要求,還具有設計和施工方便等優點。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種具有剛性屋面板的平面徑向開合屋蓋結構，由下部平面徑向開合屋蓋結構和上部剛性屋面板組成，其特征在于：平面徑向開合屋蓋由兩個以上的環向鏈形剪式機構和兩個以上的徑向鏈形剪式機構組成，環向鏈形剪式機構同心布置，徑向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；徑向鏈形剪式機構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端部與環向對稱剪式鉸單元的第一連桿端部鉸接實現連接，并且徑向鏈形剪式機構伸出最外圈環向鏈形剪式機構端部并鉸接于只具有豎向轉動自由度的鉸支座；所述平面徑向開合屋蓋結構在投影面上分為由彼此連續的三角形屋面板連接單元和四邊形屋面板連接單元組成的剛性屋面板連接單元；

所述三角形屋面板連接單元沿徑向鏈形剪式機構對稱，所述三角形屋面板單元的三個頂點包括間隔的兩個徑向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，以及位于第一和第二頂點中間的徑向鏈形剪式機構和最內圈相鄰的環向鏈形剪式機構的鉸接點構成的第三頂點。

所述四邊形面板連接單元沿徑向鏈形剪式機構對稱，所述四邊形面板連接單元的四個頂點位于相鄰的三個徑向鏈形剪式機構上并且都在徑向鏈形剪式機構和環向鏈形剪式機構的鉸接點上；所述四邊形面板連接單元的四個頂點包括位于相鄰的三個徑向鏈形剪式機構的中間徑向鏈形剪式機構與相間隔一個環向鏈形剪式機構的兩個環向鏈形剪式機構的鉸接點上的第四頂點和第五頂點，以及位于相鄰的三個徑向鏈形剪式機構中兩側的徑向鏈形剪式機構和被相間隔的環向鏈形剪式機構的鉸接點上的第六頂點和第七頂點；

其中三角形屋面板連接單元S個，四邊形屋面板連接單元N個，X為徑向鏈形剪式機構的個數，Y為環向鏈形剪式機構的個數，則滿足