本發(fā)明涉及一種平面徑向開合屋蓋結(jié)構(gòu)，尤其是一種具有徑環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)的平面開合屋蓋結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

開合屋蓋結(jié)構(gòu)是近半個(gè)多世紀(jì)發(fā)展起來的一種新型結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)大氣的變化和建筑的使用需求部分或全部開啟和關(guān)閉屋蓋。開合屋蓋結(jié)構(gòu)的主要特征是具有兩種穩(wěn)定的構(gòu)型：完全閉合狀態(tài)和完全展開工作狀態(tài)。屋蓋正常使用階段需要運(yùn)動(dòng)并且具備多個(gè)不同受力狀態(tài)，與常規(guī)建筑結(jié)構(gòu)相比，設(shè)計(jì)和施工更加復(fù)雜。

可展剪式鉸結(jié)構(gòu)是一種基于剪式鉸單元的空間結(jié)構(gòu)，能夠設(shè)計(jì)出豐富多彩的幾何外形。這種結(jié)構(gòu)完全折疊后成為緊密的捆狀，充分展開固定后達(dá)到初始工作狀態(tài)，能夠覆蓋較大的空間。同時(shí)整個(gè)結(jié)構(gòu)可以在工廠成批生產(chǎn)，制作完成后折疊成捆狀運(yùn)輸?shù)焦さ卣归_使用；此外，這類結(jié)構(gòu)極其便于拆遷。利用此特點(diǎn)，這種結(jié)構(gòu)可以廣泛應(yīng)用于軍事建筑、體育場(chǎng)以及大劇院等大跨度空間結(jié)構(gòu)中。

開合屋蓋是現(xiàn)代體育建筑的一個(gè)主要發(fā)展趨勢(shì)，它越來越受到人們的青睞。我國(guó)在最近十幾年興起了建筑開合結(jié)構(gòu)的熱潮，小規(guī)模的開合式屋頂建筑已經(jīng)有數(shù)十座。但國(guó)內(nèi)外現(xiàn)已建成的開合屋蓋建筑結(jié)構(gòu)形式和開合機(jī)理較為簡(jiǎn)單，而且開合屋蓋的研究滯后于工程實(shí)踐狀態(tài)。如何將可展剪式鉸結(jié)構(gòu)和開合屋蓋結(jié)合起來更是急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了建造出便于開合的環(huán)形屋蓋，并要求該開合屋蓋不僅能滿足建筑對(duì)屋蓋開合的各項(xiàng)功能要求，還具有設(shè)計(jì)和施工方便等優(yōu)點(diǎn)，能夠較好的滿足中小跨度建筑對(duì)屋蓋開合功能的要求。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種平面開合屋蓋結(jié)構(gòu)，其特征在于，由兩個(gè)以上的環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)和兩個(gè)以上的徑向鏈形剪式機(jī)構(gòu)組成，所述環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)同心布置，所述徑向鏈形剪式機(jī)構(gòu)沿所述環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)形成的圓環(huán)的徑向布置；所述環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)由多個(gè)環(huán)向?qū)ΨQ剪式鉸單元頭尾相連成環(huán)形，所述環(huán)向?qū)ΨQ剪式鉸單元的折疊方向垂直所述圓環(huán)所在平面，每個(gè)環(huán)向?qū)ΨQ剪式鉸單元由兩個(gè)長(zhǎng)度相等的第一連桿在第一連桿的中部鉸接而成，相鄰兩環(huán)向?qū)ΨQ剪式鉸單元的第一連桿之間在第一連桿的端部鉸接；所述徑向鏈形剪式機(jī)構(gòu)由多個(gè)徑向?qū)ΨQ剪式鉸單元頭尾相連成線形，每個(gè)徑向?qū)ΨQ剪式鉸單元由兩個(gè)長(zhǎng)度相等的第二連桿在第二連桿的中部鉸接而成，相鄰兩徑向?qū)ΨQ剪式鉸單元的第二連桿之間在第二連桿的端部鉸接；所述徑向鏈形剪式機(jī)構(gòu)與所述環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)通過所述徑向?qū)ΨQ剪式鉸單元的第二連桿端部與所述環(huán)向?qū)ΨQ剪式鉸單元的第一連桿端部鉸接實(shí)現(xiàn)連接，并且徑向鏈形剪式機(jī)構(gòu)伸出最外圈環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)的端部，并固定于只具有豎向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的鉸支座。

所述徑向鏈形剪式機(jī)構(gòu)在所述圓環(huán)上均勻布置，所述環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)在圓環(huán)的徑向上等距布置。

所述環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)的個(gè)數(shù)為3～10個(gè)，所述徑向鏈形剪式機(jī)構(gòu)的個(gè)數(shù)為10～40個(gè)。

所述第一連桿為直桿。

所述第一連桿為平面直桿。

所述第二連桿為直桿。

所述第二連桿為平面直桿。

有益效果：本發(fā)明由徑環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)同步伸縮實(shí)現(xiàn)平面徑向開合屋蓋結(jié)構(gòu)的開合功能，從而使得平面徑向開合屋蓋結(jié)構(gòu)伸縮自由，伸縮率大，而且其構(gòu)造合理、設(shè)計(jì)和施工簡(jiǎn)單，剪式鉸單元的折疊方向?yàn)樨Q直面，使開合屋蓋結(jié)構(gòu)具有較大的豎向剛度，特別適合中小跨度的建筑。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明：

圖1是本發(fā)明平面徑向開合屋蓋結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是平面徑向開合屋蓋結(jié)構(gòu)環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)示意圖。

圖3是平面徑向開合屋蓋結(jié)構(gòu)徑向鏈形剪式機(jī)構(gòu)示意圖

圖4是平面徑向開合屋蓋結(jié)構(gòu)的徑環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)鉸接示意圖。

圖5是組成徑環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)的對(duì)稱剪式鉸單元示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照說明書附圖，對(duì)本發(fā)明作出更為詳細(xì)的說明：

如圖1所示，一種平面徑向開合屋蓋結(jié)構(gòu)1。平面徑向開合屋蓋結(jié)構(gòu)1是由3個(gè)環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)2和16個(gè)徑向鏈形剪式機(jī)構(gòu)4組成。其中，環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)2由48個(gè)環(huán)向?qū)ΨQ剪式鉸單元3組成，環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)2沿徑向均勻間隔布置；徑向鏈形剪式機(jī)構(gòu)4由14個(gè)徑向?qū)ΨQ剪式鉸單元5組成，徑向鏈形剪式機(jī)構(gòu)4沿環(huán)向均勻間隔布置。并且徑向鏈形剪式機(jī)構(gòu)4伸出最外圈環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)一定的長(zhǎng)度，并固定于只具有豎向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的鉸支座7。

如圖2所示，環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)由48個(gè)環(huán)向?qū)ΨQ剪式鉸單元頭尾連接成環(huán)，相鄰兩環(huán)向?qū)ΨQ剪式鉸單元之間在第一連桿的端部鉸接；

如圖3所示，徑向鏈形剪式機(jī)構(gòu)由14個(gè)徑向?qū)ΨQ剪式鉸單元連接而成，相鄰兩徑向?qū)ΨQ剪式鉸單元之間在第二連桿的端部鉸接；

如圖4所示，徑環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)成如下：環(huán)向鏈形機(jī)構(gòu)2和徑向鏈形機(jī)構(gòu)4通過剪式鉸單元連桿端部鉸節(jié)點(diǎn)6連接。由此，通過該鉸節(jié)點(diǎn)的作用，實(shí)現(xiàn)平面徑向開合屋蓋結(jié)構(gòu)開合過程中徑向鏈形剪式機(jī)構(gòu)和環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)的同步伸縮。

如圖5所示的組成徑環(huán)向鏈形剪式機(jī)構(gòu)的對(duì)稱剪式鉸單元是目前應(yīng)用最為廣泛的平行剪式鉸單元。對(duì)稱剪式鉸單元的連桿長(zhǎng)度相等，且通過連桿中間的一個(gè)銷接節(jié)點(diǎn)相連，連桿僅能繞垂直與該對(duì)連桿所在平面的軸線作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而其它自由度完全受到了限制；同時(shí)對(duì)稱剪式鉸單元間的連接是通過連桿端部鉸節(jié)點(diǎn)鉸接實(shí)現(xiàn)。該單元在運(yùn)動(dòng)過程中其端部鉸節(jié)點(diǎn)的連線保持平行。