[发明专利]一种具有六块刚性板折叠单元的可展开柱面网壳结构

摘要

本发明公开了一种具有六块刚性板折叠单元的可展开柱面网壳结构，由多榀折叠拱单元在长度方向连接构成，每榀折叠拱单元上设有刚性屋面板单元系统，折叠拱单元中相邻的两个四棱锥基本单元上设有一个刚性屋面板单元，每个刚性屋面板单元由六个三角形板组成且展开后为矩形，六个三角形板两两共线并相交于一顶点，按照逆时针分别为第一三角形板、第二三角形板、第三三角形板、第四三角形板、第五三角形板和第六三角形板。与现有结构相比，本发明可以实现结构根据需要开合，开合过程方便，结构稳固性好并通过其上具有刚性屋面结构使得结构自重较轻，开合灵活，增加了结构的刚度，结构构造简单，设计和施工方便，特别适合中小跨度的建筑。

主权项

1.一种具有六块刚性板折叠单元的可展开柱面网壳结构，由多榀折叠拱单元在长度方向连接构成，每榀折叠拱单元上设有刚性屋面板单元系统，其特征在于：所述每榀折叠拱单元由n个四棱锥基本单元沿着结构跨度方向相连组成，n为≥2的自然数，所述四棱锥基本单元由四个正向折杆剪式单元组成，所述正向折杆剪式单元由两根折杆组成，所述正向折杆剪式单元的两根折杆之间上端的夹角大于下端的夹角，四个正向折杆剪式单元依次首尾通过端部节点连接成环状，四个折杆剪式单元的中间节点位于同一平面内，相邻两榀折叠拱单元之间采用反向折叠剪式单元连接，所述反向折杆剪式单元也由两根折杆组成，所述反向折杆剪式单元的两根折杆之间上端的夹角小于下端的夹角，反向折叠剪式单元的端部节点连接在所述每榀折叠拱单元沿结构长度方向上的正向折叠剪式单元的端部节点上；所述折叠拱单元中相邻的两个四棱锥基本单元上设有一个刚性屋面板单元，每个刚性屋面板单元由六个三角形板组成且展开后为矩形，所述六个三角形板两两共线并相交于一顶点，按照逆时针分别为第一三角形板、第二三角形板、第三三角形板、第四三角形板、第五三角形板和第六三角形板，他们之间的公共边分别为第一公共边、第二公共边、第三公共边、第四公共边、第五公共边和第六公共边；在运动过程中，第一三角形板、第六三角形板、第五三角形板和第二三角形板、第三三角形板、第四三角形板是关于第一公共边和第四公共边形成的平面对称的；所述的第二公共边、第三公共边、第五公共边和第六公共边为峰线，第一公共边和第四公共边为谷线，相邻的三角形板沿着峰线向外折叠，沿着谷线向内折叠，所述向外折叠是指相邻的三角形板的外法线之间的夹角变大，向内折叠是指相邻的三角形板的内法线之间的夹角变大；所述的第一三角形板在第一公共边两侧的边线与第一公共边的夹角分别为第一夹角和第二夹角；第四三角形板在第四公共边两侧的边线与第四公共边的夹角分别为第三夹角和第四夹角；第一夹角和第四夹角相等且均为90°，第二夹角与第三夹角相等；两个相邻四棱锥基本单元的两个上层公共节点与第三三角形板和第六三角形板长边两个中点铰接；在完全展开状态所述的第一三角形板和第 二三角形板内法线之间夹角大于等于10°。