[发明专利]一种横向开合屋盖结构

说明书

本发明公开了一种横向开合屋盖结构，包括可折叠屋盖支架，所述可折叠支架包括两个以上的横向空间剪式机构、两个以上的纵向链形剪式机构以及位于屋架上做横向滑动的两根通长连杆；所述横向空间剪式机构由上弦拱、支撑和拉索组成；所述支撑由若干个第二剪式铰单元、伸缩杆和柔性索组成；所述支撑的上端布置在所述上弦拱第一剪式铰单元的交叉铰接点处；所述纵向链形剪式机构连接在所述上弦拱上用于调整相邻上弦拱之间的距离。与现有技术相比，本发明开折叠方式简单、驱动便捷、受力性能较好，具备设计和施工方便等优势，以便较好地满足不同建筑对屋盖开合的各项功能要求，伸缩自由，伸缩率大，特别适合中小跨度的建筑。

技术领域

本发明属于建筑结构领域，特别是涉及一种横向开合屋盖结构，该屋盖结构具有折叠展开能力与良好的受力性能。

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。

可展剪式铰结构是一种基于剪式铰单元的空间结构,能够设计出丰富多彩的几何外形。这种结构完全折叠后成为紧密的捆状,充分展开固定后达到初始工作状态,能够覆盖较大的空间。同时整个结构可以在工厂成批生产,制作完成后折叠成捆状运输到工地展开使用此外,这类结构极其便于拆迁。

开合屋盖是现代体育建筑的一个主要发展趋势,它越来越受到人们的青睐。我国在最近十几年兴起了建筑开合结构的热潮,小规模的开合式屋顶建筑已经有数十座。但国内外现已建成的开合屋盖建筑结构形式和开合机理较为简单,而且开合屋盖的研究滞后于工程实践状态。如何将可展剪式铰结构和开合屋盖结合起来更是急需解决的问题。

发明内容

发明目的：本发明提供一种展开折叠方式简单、驱动便捷、受力性能较好的横向开合屋盖结构，具备设计和施工方便等优势，以便较好地满足不同建筑对屋盖开合的各项功能要求，伸缩自由，伸缩率大，特别适合中小跨度的建筑。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种横向开合屋盖结构，包括可折叠屋盖支架，其特征在于：所述可折叠支架包括两个以上的横向空间剪式机构、两个以上的纵向链形剪式机构以及位于屋架上做横向滑动的两根通长连杆；所述横向空间剪式机构相互平行且间隔的连接在两根通长连杆之间，所述通长连杆用以控制所有横向空间剪式机构的同步展开和收缩；所述横向空间剪式机构由上弦拱、支撑和拉索组成；所述上弦拱由若干个第一剪式铰单元首尾相连组成；所述拉索连接在所述上弦拱的中间区域两端，所述中间区域包括至少两个第一剪式铰单元；所述支撑上端连接在所述中间区域的第一剪式铰单元上，所述支撑下端连接在所述拉索上；所述支撑由若干个第二剪式铰单元、伸缩杆和柔性索组成；所述支撑的上端布置在所述上弦拱第一剪式铰单元的交叉铰接点处；所述第二剪式铰单元的端部布置用于控制所述支撑展开与收拢的所述伸缩杆；相邻两第二剪式铰单元的端部通过所述柔性索连接；所述纵向链形剪式机构连接在所述上弦拱上用于调整相邻上弦拱之间的距离。

所述上弦拱为三棱柱，三棱柱由三个横向链形剪式机构两两互相铰接组成，铰接点位于三个横向链形剪式机构各自对应位置剪式铰单元的端部。

所述拉索的两端连接在第一剪式铰单元的交叉铰接点处。

所述纵向链形剪式机构由多个第三剪式铰单元头尾相连成线形。

所述纵向链形剪式机构通过第三剪式铰单元交叉铰接点与所述第一剪式铰单元端部的铰接实现与所述横向空间剪式机构的连接。

所述伸缩杆为伺服电机伸缩杆。