[发明专利]一种具有上部支撑杆的平面开合膜屋盖

说明书

技术领域

本发明涉及一种膜屋盖，特别涉及一种具有上部支撑杆的平面开合膜屋盖。

背景技术

建筑膜材具有下列优点：1、重重轻。膜材的重量只有1.3-1.5kN/m²，可以使屋面重量降低，使下部的支撑结构和基础的断面尺寸也相应缩小，大大降低工程造价。2、减少能源消耗，节省费用。膜材透光率一般取决于材质和涂层，使用范围从几乎100％透明到完全不透明。一般建筑膜材的透光率在15％左右，所以使用建筑膜材可充分利用自然光，白天使用可以减少人工照明。3、施工速度快。因建筑膜材具有以上优点，所以其越来越受到人们的青睐。目前，建筑膜材主要用于非开合式屋盖中，无法满足人们对可开合式膜屋盖的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便、结构刚度高、可以在开启和闭合两种状态下使用的具有上部支撑杆的平面开合膜屋盖。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有上部支撑杆的平面开合膜屋盖，包括支座、平行布置的两个导轨和平面折叠网架，所述平面折叠网架包括若干榀平行等距设置的主桁架，位于屋盖固定端的一榀主桁架的两端分别与其下方的支座固定连接，每隔一榀的主桁架的两端设置在导轨上，相邻主桁架之间设有若干榀平行等距布置的次桁架，所述次桁架的两端与所述主桁架相铰接，所述主桁架和次桁架形成若干个菱形单元，每排菱形单元上穿设有一根沿各菱形单元的对角线布置的主动索，主动索的一端固定在固定端的主桁架上，主动索的另一端用于与牵引装置相连接，每个菱形单元在与主动索相交的对角线上连接一根被动索，其特征在于，在所述平面折叠网架的每个菱形单元上设置一个开合膜单元，所述开合膜单元包括顶端相铰接的两根等长的支撑杆和膜材，膜材撑开后外形为近似正四棱锥形，两所述支撑杆沿主动索方向布置并固定于菱形单元的节点处，膜材的顶部固定在两支撑杆的交点处，膜材的下部分别固定在所述菱形单元上表面的四个节点上，所述支撑杆的长度大于或等于所述菱形单元的边长；相邻两开合膜单元的膜材之间平滑连接。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

本发明具有上部支撑杆的平面开合膜屋盖，由于采用上述设计方案，通过平面折叠网架实现屋盖的开启和闭合，通过开合膜单元来提高屋盖的整体刚度。当屋盖处于闭合状态时，膜材处于张紧状态，承受外界及结构自身的荷载，被动索处于张紧状态；当屋盖打开时，平面折叠网架收缩折叠，主动索长度增长，沿着主动索方向的两个节点向远离菱形单元的形心的方向运动，被动索逐渐松弛，而相应被动索上的节点向靠近形心的方向运动，开合膜单元的两支撑杆的交点距离平面折叠网架的平面的距离也随之减小。在屋盖完全打开时，主动索和被动索都是松弛的。当要闭合屋盖时，利用牵引设备牵引主动索以带带平面折叠网架展开，屋盖在闭合过程中主动索是拉紧的，而被动索还是松弛的，主动索所在对角线的两个节点之间的距离在不断减小；直到被动索也被拉紧了，体系停止了运动。易知，在屋盖开启过程中，膜材发生褶皱，使得屋盖的自由开合没有受到限制；在屋盖闭合时，开合膜单元使屋盖的整体刚度提高，屋盖可以作为上部承重结构承担一定的竖向荷载。因此，本发明具有上部支撑杆的平面开合膜屋盖结构简单、使用方便、结构刚度高、可以在开启和闭合两种状态下使用。

附图说明

图1是本发明具有上部支撑杆的平面开合膜屋盖的结构示意图。

图2是本发明具有上部支撑杆的平面开合膜屋盖在屋盖完全闭合状态下的俯视结构示意图(图中显示了一个开合膜单元)。

图3是本发明具有上部支撑杆的平面开合膜屋盖在屋盖完全打开的状态下的俯视结构示意图。

图4是本发明具有上部支撑杆的平面开合膜屋盖的平面开合膜立体结构示意图。

附图标记：1－主桁架；2－次桁架；3－主动索；4－被动索；5－开合膜单元；6－支撑杆；7－膜材。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。