[发明专利]一种径向开合屋盖-膜组合结构

摘要

本发明公开了一种径向开合屋盖‑膜组合结构。该组合结构由下部径向开合屋盖结构和上部膜结构组成，开合屋盖结构由两个以上的环向链形剪式机构和两个以上的径向链形剪式机构组成，径向开合屋盖结构在投影面上分为彼此连续的布膜区，布膜区包括内四边形、第一中间四边形、第二中间四边形以及外四边形；膜结构由第一膜单元、第二膜单元以及第三膜单元组成，所述第一膜单元、第二膜单元和第三膜单元均由竖杆和上覆的膜材组成。本发明开合屋盖‑膜组合结构伸缩自由，伸缩率大；剪式铰单元的折叠方向为竖直面，使开合屋盖‑膜组合结构具有较大的竖向刚度，而且构造合理、设计和施工简单，特别适合中小跨度的建筑。

主权项

1.一种径向开合屋盖‑膜组合结构，该组合结构由下部径向开合屋盖结构和上部膜结构组成，其特征在于，所述径向开合屋盖结构由两个以上的环向链形剪式机构和两个以上的径向链形剪式机构组成，环向链形剪式机构同心布置，径向链形剪式机构沿所述环向链形剪式机构形成的圆环的径向布置；环向链形剪式机构由多个对称剪式铰单元头尾相连成环形；径向链形剪式机构由多个非对称剪式铰单元头尾相连成线形；所述对称剪式铰由两个长度相等的第一连杆在杆中间铰接组成，所述非对称剪式铰由两个长度不等的第二连杆在杆中间铰接组成；径向链形剪式机构与环向链形剪式机构通过非对称剪式铰单元的第二连杆端部与对称剪式铰单元的第一连杆端部铰接实现连接；并且径向链形剪式机构伸出最外圈环向链形剪式机构的端部，并固定于只具有竖向转动自由度的铰支座；所述径向开合屋盖结构在投影面上分为彼此连续的布膜区，所述布膜区包括内四边形、第一中间四边形、第二中间四边形以及外四边形；所述内四边形沿径向链形剪式机构对称，所述内四边形的四个顶点包括相邻的三个径向链形剪式机构和内侧的环向链形剪式机构铰接形成的第一顶点、第二顶点和第三顶点，以及位于第二顶点和径向相邻的径向链形剪式机构和环向链形剪式机构的铰接点的中点构成的第四顶点；所述外四边形沿径向链形剪式机构对称，所述外四边形的四个顶点包括相邻的三个径向链形剪式机构和外侧的环向链形剪式机构铰接形成的第五顶点、第六顶点和第七顶点，以及位于第六顶点和径向相邻的径向链形剪式机构和环向链形剪式机构的铰接点的中点构成的第八顶点；所述第一中间四边形沿径向链形剪式机构对称，所述中间四边形的四个顶点位于相邻的三个径向链形剪式机构上，其中，两个顶点位于相邻的三个径向链形剪式机构中两侧的径向链形剪式机构上且位于同一环向链形剪式机构上，另两个顶点位于相邻的三个径向链形剪式机构中间的一个径向链形剪式机构上且分别与另外两个顶点所在的环向链形剪式机构的间距为相隔环向链形剪式机构之间距离的一半；所述第二中间四边形沿径向链形剪式机构对称，所述第二中间四边形的四个顶点位于相邻的三个径向链形剪式机构上，其中，两个顶点位于相邻的三个径向链形剪式机构的中间径向链形剪式机构与相邻两个环向链形剪式机构的铰接点上，另外两个顶点分别位于相邻的三个径向链形剪式机构中两侧的径向链形剪式机构上且位于相邻两个环向链形剪式机构之间的中点；其中内四边形S个，第一中间四边形N个，第二中间四边形为M个，外四边形P个， S=X/2，N=（Y‑2）X/2，M= （Y‑1）X/2，P= X/2，X为径向链形剪式机构的个数，Y为环向链形剪式机构的个数；所述膜结构由第一膜单元、第二膜单元以及第三膜单元组成，所述第一膜单元、第二膜单元和第三膜单元均由竖杆和上覆的膜材组成；在所述内四边形上连接所述第一膜单元，在所述中间四边形上连接所述第二膜单元，在所述外四边形上连接所述第三膜单元，所述第一膜单元的竖杆下端均连接在构成所述内四边形的第二顶点上，所述第二膜单元的竖杆下端均连接在构成所述第一中间四边形和第二中间四边形的位于径向链形剪式机构上两个顶点的中点上；所述第三膜单元的竖杆下端均连接在构成所述外四边形的第六顶点上，所述竖杆的另一端与所述膜材固定，膜材的四周与所述内四边形、第一中间四边形、第二中间四边形以及外四边形的其余顶点固定，相邻布膜区之间的膜材在边界处平滑过渡连接；所述径向链形剪式机构在所述圆环上均匀布置，所述环向链形剪式机构在圆环的径向上等距布置；所述环向链形剪式机构的个数为3～10个，所述径向链形剪式机构的个数为10～40个。