[发明专利]一种可实现双向联动折叠的平面开合屋盖结构

说明书

本发明公开了一种可实现双向联动折叠的平面开合屋盖结构，包括若干四角锥单元，四角锥单元包括五个节点构件、四根第一伸缩杆和四根长度相同的刚性杆，五个节点构件分别位于四角锥单元的四个底角和一个顶角，四根第一伸缩杆与四个底角的节点构件固定连接构成矩形底面，刚性杆的两端分别与位于顶角和位于底角的节点构件铰接，四根刚性杆构成四角锥单元的四条棱边，四角锥单元之间固定连接，四角锥单元的底面呈矩阵式布置且处于同一平面，四角锥单元的位于顶角的节点构件间固定连接有第二伸缩杆。本发明结构能够实现在两个方向进行展开与闭合，满足建筑最基本的安全性和功能性要求，提升开合屋盖结构的开合率，赋予建筑更大的功能性，提高美观度。

技术领域

本发明涉及一种开合屋盖结构，特别是涉及一种可实现双向联动折叠的平面开合屋盖结构，属于有可移动部件的屋顶技术领域。

背景技术

随着国内基础建设技术的不断提高，兴起了以可开合屋盖结构为核心的大跨建筑趋势。这种结合了机械和建筑两门传统学科的新型技术大大地丰富了建筑物的功能，极大地提高了空间利用率。另外，以折叠的形式作为屋顶骨架来达到开合功能，在空间利用率和最大开合度方面都具有很好的特性，并且将膜结构与此结合，将大大提高其工程经济价值，但是目前，折叠形式的可展结构在实际应用中大多是单方向的，因此不可避免的会带有以下缺点：(1)由于只能实现单方向的折叠，屋盖可开合的面积受到天然的限制，可开合率较低；(2)整体结构在某一个方向可实现折叠活动，而在另一方向则不行，导致结构在平面上会出现受力的不规则；(3)仅单方向折叠的屋盖结构会带来平面结构件布置的不规则性，影响整体结构的承载效率。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种可实现双向联动折叠的平面开合屋盖结构，解决单向可展结构开合方向单一、开合率、承载效率较低等缺陷。使结构能够实现在两个方向进行展开与闭合，满足建筑最基本的安全性和功能性要求，提升开合屋盖结构的开合率，赋予建筑更大的功能性，提高美观度。

本发明技术方案如下：一种可实现双向联动折叠的平面开合屋盖结构，包括若干四角锥单元，所述四角锥单元包括五个节点构件、四根第一伸缩杆和四根长度相同的刚性杆，所述五个节点构件分别位于所述四角锥单元的四个底角和一个顶角，所述四根第一伸缩杆与四个底角的节点构件固定连接构成矩形底面，所述刚性杆的两端分别与位于顶角和位于底角的节点构件铰接，所述四根刚性杆构成所述四角锥单元的四条棱，所述四角锥单元之间固定连接，所述四角锥单元的底面呈矩阵式布置且处于同一平面，所述四角锥单元的位于顶角的节点构件间固定连接有第二伸缩杆。

进一步的，所述节点构件包括连接头和两个折角连接片，所述第一伸缩杆以及第二伸缩杆与连接头固定连接，所述两个折角连接片对称布置并与所述连接头铰接构成第一转动副，所述刚性杆与所述折角连接片铰接构成第二转动副，所述第一转动副的转动平面与第二转动副的转动平面正交。

进一步的，所述第一转动副的转轴与第二转动副的转动平面距离大于零，所述刚性杆头端设有折角连接头，所述折角连接头与所述折角连接片铰接构成第二转动副，所述第二转动副的转轴与刚性杆的轴线不相交。

进一步的，五个所述节点构件的第一转动副的转轴相互平行设置。