专利名称:开启式穹顶结构及其一种建造方法
本项发明是有关于一种穹顶结构，具体地说是能根据气候条件可部分地被打开的穹顶结构。
众所周知，用于体育运动的建筑物，例如棒球运动和体育运动的建筑物是不设屋顶的，为了能在自然环境中进行体育练习。然而，因为没有屋顶，倘若在体育活动中开始降雨或遇雨天，则体育活动将不得不受到干扰或取消。
近来，已经提出全天候露天体育场的建议，而屋顶，例如，用于全天候露天体育场的充气薄膜屋顶结构，已变成注意的目标。
然而，充气薄膜屋顶结构具有下述缺点。
首先，当一个露天体育场装有用合成树脂薄膜或类似物制成的充气薄膜结构时，运动场内充满着压力稍高于大气压力的压缩空气，所以体育场需要密封，以免压缩空气向外泄漏，要求有结构复杂的出入口供观众使用以及诸如此类。
其次，这样的露天体育场造成了屋内照明和通风的困难，并且破坏了在一自然环境中锻练或观看体育运动的乐趣。
因此，本项发明的目的是提供可根据天气条件部分打开的穹顶结构，在晴天能有日光和通风，以便在一自然环境或户外作体育运动，即使在雨天也能在一舒适的条件下进行体育运动锻练，并且此穹顶结构能容易地打开或关闭。
本发明的另一目的是提供一种安全和有效的方法用来建造这种开启式穹顶结构。
为了达到上述目的，本项发明提供一种支撑于建造在地面上的边墙上的开启式穹顶结构，为了盖住由边墙围住的区域，包括一环形固定屋顶部分，具有一中心孔，并沿着其外缘固定到边墙上;一可动屋顶部分，具有若干个基本上形状相同的屋顶单元，并能在一打开位置，其时屋顶单元支撑在固定屋顶单元上，和一关闭位置，其时屋顶单元支撑在梁上的两位置之间作径向移动，为的是盖住中心孔。
根据外部环境条件，例如季节条件和气候条件，来决定可动屋顶部分的打开程度，由此总能提供一个舒适的内部空间。
在本项发明的一个实施例中，梁是固定地伸展于固定屋顶部分的内缘和中心孔的中心之间。这些固定梁可包括用来为可动部分的屋顶单元导向的导轨。
在本项发明的另一实施例中，梁是可动的，当屋顶单元处于打开位置时，可动梁位于靠近固定屋顶部分，每一个可动梁可以是一可伸缩梁，固定于固定屋顶部分并向着中心孔的中心延伸，用伸展或收缩梁来移动屋顶单元。换一种方法，各可动梁可以是一回转梁，在其一端可转动地连接到固定屋顶部分的内缘，使得绕一枢轴在中心孔范围内转动。
根据本项发明，还针对建造穹顶结构的固定屋顶部分提供一种方法。所包括的步骤有对应于固定屋顶部分的直径方向等分，可转动地把许多屋架构件的每一根外端固定于固定环形梁上。连接一弓形压缩梁到各屋架构件内端;在相邻压缩梁之间设置伸缩接头;在屋架构件上安装必要的零件，做成固定屋顶单元，将屋架构件的内端放置在由边墙围住的地面上，分别提升各固定屋顶单元的内端，直到屋顶单元被安置在一预定的斜度，其时伸缩接头被刚性地固定。如是根据本项发明，因为固定屋顶单元基本上在地面上进行组装，故组装安全并且只要求最小量的准备工作。进一步说，因为固定屋顶部分的屋顶单元可以单独组装，故屋顶可以高效率建造。
本项发明的上述和其它目的，特点和优点将从其如下推荐实施例的描述并结合附图而变得更为清楚。
图1A和1B分别为根据本项发明，开启式穹顶结构的第一实施例的顶视图和断面图，其中屋顶正处于开启位置。
图2A和2B分别为屋顶结构处于关闭位置的顶视图和断面图。
图3A和3B分别为一放大的局部顶视图和一个放大的断面图，显示屋顶结构的一个可动屋顶单元。
图4是可动屋顶单元所用的导轨的局部放大透视图。
图5A和5B分别为顶视图和断面图，显示本项发明开启式穹顶结构的第二种实施例，其中屋顶是处于开启位置。
图6A和图6B分别为第二种实施例的顶视图和断面图，其中屋顶处于关闭位置。
图7是侧视图，显示应用于第二种实施例中的一个可伸缩梁。
图8是沿图7中A-A向截取的断面图。
图9是可伸缩梁的一种改进型式的顶视示意图。
图10是图9中可伸缩梁自由端的放大顶视图，其中梁在自由端处铰结在一起。
图11和12分别为可伸缩梁的互补自由端。
图13是典型的回转梁的顶视图。
图14是图13中的回转梁的放大顶视图。
图15A，15B和15C分别为回转梁的滑动枢轴机构的断面图，侧视图和顶视图。
图16A和16B分别为当回转梁旋转时和旋转结束时的顶视图。
图17是显示另一种回转梁的局部放大图。
图18是说明图17中的回转梁回转运动的顶视图。
图19A是回转梁支承机构的透视图。
图19B是一个回转梁驱动机构实施例的顶视图。
图20，21和22分别为一断面图，一放大的局部顶视图和一顶视图，以辅助于说明本项发明的一个实施例的一种建造方法，其中图22是完成了的结构。
图23是一个辅助的图解，以说明本项发明中另一个实施例的建造方法。
在下文中将参照图1至图4叙述本项发明的第一实施例。
这些图中所示为一开启式穹顶结构用于露天大型体育场的一个实例，体育场具有基本上呈圆形的地形，并有一建造在地面上的圆筒形边墙10和看台11。可开启的穹顶结构支撑在边墙10上，是为了盖住由边墙10所划定的空间，屋顶结构由一个环状固定屋顶部分12，它具有一个基本上是圆形的中心孔14，沿着其外缘被固定在边墙10上;以及一个可沿径向移动的可动屋顶部分16所组成，用屋顶部分16开启或关闭中心孔14。
在图1A和1B中可动屋顶部分16沿径向被移向外侧，以使中心孔14开启;而在图2A和2B中，可移动屋顶部分16沿径向移向内侧，以使中心孔14闭合。
最好用图2A来说明，可动屋顶部分16由8个单元17组成，各单元基本上呈扇状，对应于一个由固定屋顶部分12的中心孔14分成相等的8个间隔组成的假想扇形区。轻质材料，例如纤维板或非常薄的金属板适宜用作屋顶单元17的屋面材料。当中心孔14闭合时，相邻接的单元17的侧边互相搭接。单元17的径向长度略微水于固定屋顶部分12的径向宽度。
固定屋顶部分12的内周边是由环形梁18所限定，而环形梁也限定了中心孔14。八根径向梁22一端固定在位于中心孔14中心的梁连接元件20上，而另一端固定在环形梁18上。各根径向梁22具有一向外延伸物22a，延伸到固定屋顶部分12的外缘。一根主导轨24固定在径向梁22的上表面遍布其整个长度。在固定屋顶部分12上对于每一屋顶单元17设有一对辅助导轨26，与主导轨24平行，对称于主导轨，其相间的距离基本上与屋顶单元17的宽度相等。
在固定屋顶部分12和辅助导轨26之间设有定位件28，以调整导轨26相对于主导轨24的高度。
屋顶单元17，主导轨24和辅助导轨26之间的位置关系，详如图3所示。
主导轨24对准相应的屋顶单元17的中心轴线，而一对辅助导轨26与扇形屋顶单元17的侧角所对应通道相一致。
如图4所示，各具有一滚柱30的连接件32放入在导轨24和26中，并且每一连接件32的上端都被固定在屋顶单元17的后面。
屋顶单元17至此组成，依次被连接到一绳索或链条，绳索或链条连接到一气动或电动旋转式驱动源。于是由驱动源使屋顶单元17沿着主导轨24和辅助导轨26径向移动，开启(图1A和1B)或关闭(图2A和2B)固定屋顶部分12的中心孔14。
在雨天或夏日，通过移动屋顶单元17到最里边位置，将中心孔14完全关闭，与固定屋顶部分12相配合，用穹形屋顶遮住了雨水和阳光。在晴天和适宜的季节，可动屋顶部分16的屋顶单元17被移到最外边位置，打开中心孔14，为了能在露天进行体育运动锻练。
当移动到最外边位置时，可动屋顶部分16的屋顶单元17位于固定屋顶部分12之上，所以不需要提供任何专门的空间来旋转单元17。另外，在屋顶单元17的径向长度被设计成比固定屋顶部分12的径向宽度小的情况下，当屋顶单元17位于最外边位置时，可动屋顶部分16不会从固定部分的外缘突出出来。因此不会破坏体育场的外观。
此外，通过采用纤维板或非常薄的金属板，可以减轻屋顶单元17的重量，因此移动单元17是很方便的。
而且，晚间使用体育场，当中心孔14用可动屋顶部分16闭合时，内部灯光由屋顶部分16反射，因此可以加强照明效果。
虽然上述实施例是应用于圆形体育场，当然本项发明也适用于除圆形而外的其它结构，例如椭圆形或多边形结构。
中心孔14的形状不一定必须是圆形的，也可以是椭圆形或多边形的。此外，具有基本上相同形状的屋顶单元17的数目可以是任意的，但不能少于两块。
更进一步，可动屋顶部分16的屋顶单元17可以象上述实施例所述情况移到固定屋顶部分12之上，也可移到固定屋顶部分12之下，或可以放置在固定屋顶部分12的内部。
图5A，5B，6A，6B，7和8显示本项发明第二种实施例的开启式穹顶结构。此实施例不同于第一种之处在于支承可动屋顶部分中的屋顶单元的梁是可动的。在第二实施例中，可动屋顶部分16中的每一个屋顶单元17的下表面装有一根沿其中心轴线延伸的可伸缩梁34和一对导轮36设置在其相对的侧角处。导轮36沿着一对平行延伸于，且对称于可伸缩梁34的，并彼此相间距离基本上与屋顶单元17的宽度相等的导轨38滚动。
屋顶单元17的有关装置，可伸缩梁34和固定屋顶部分12详见图7和图8。
可伸缩梁34基本上包括一空心外层构件34a，大体上呈矩形截面，和一内部构件34b。内部构件34b是由许多滚柱34c引导，滚柱34c沿着外层构件34a的纵向等间距设置，并且分别与外层构件34a内表面的上下壁连接，为了在内部构件34b缩进到外层构件34a中时，与内部构件34b的上下表面相接触。许多竖立的支柱34d按予先规定的不变间距沿着梁34b的纵向固定在其上表面上，并且突伸穿过一个形成于外层构件34a上壁的狭长导缝34e，屋顶单元17被固定于支柱34d上端，这样屋顶单元17和外层构件34a彼此按预定的距离间隔开。
另一方面，可伸缩梁34的外层构件34a沿着固定屋顶部分12的一个支撑40延伸，并且用它们之间的加强件42固定在固定屋顶部分12上。
内部构件34b连接到一钢索或一链条，依次连接到旋转驱动源，例如气动或电动马达。由驱动源驱动内部构件34b相对于外部构件34a，沿着图7中双箭头方向运动。当内部构件34b从外层构件34a突伸到最外位置时，屋顶单元17盖住中心孔14。当内部构件34b完全缩回到外层构件34a里时，屋顶单元17位于固定屋顶部分12之上打开中心孔14如图5A和5B所示。在后一位置时，无构件存在于中心孔14，因此，在给予体育场中人们以自由和露天的感觉方面，第二种实施例比第一种实施例更为有效。因为利用梁34的推进或缩回可以容易地移动可动屋顶部分，故第二种实施例可以迅速地对付环境条件的急速变化。
在实际应用中，异于第二种实施例所应用的各种不同结构的可伸缩梁可适用于本项发明的屋顶结构。例如，如图9所示的可伸缩梁34，由许多分节件组成，一个装在另一个内，并设计成用内装的动力油缸展开或收缩，可以把它装到可开启式屋顶结构内。
顺便提一下，当一可动梁，例如支撑可动屋顶部分16中屋顶单元17的可伸缩梁，只是在其一端连接到固定屋顶部分时，可动梁未必坚固到足以承受风暴天气，例如狂风，因此当可动梁完全伸展开时，最好使可动梁各自的自由端彼此互锁，以提高可动梁的支承强度，使得屋顶单元被支撑得更牢固。可动梁互锁的一个实施例图示在图10，11和12中，作为一个例子其中6根可伸缩梁彼此互锁。梁34被分成为两组，A组和B组，并且按A组和B组交替排列配置，各组中的梁34实质上具有相同的自由端或前端。
A组中可伸缩梁34的互锁端340a如图11所示。互锁端340a是一个五角棱柱，具有实质上是平行的上、下面;一对平行的侧面341a，一对倾斜的侧面342a和一个连接平行侧面341a的底面343a，可伸缩梁34从底面343a伸向固定部分12。
第一个锥形突出部分344a从一个斜侧面342a的中间部位突伸出来，而另一斜侧面342a上的第一凹口345a向着深处形成锥形，为了与相邻的互锁端340a的第一锥形突出部分344a衔接。
第二个凹口346a形成于平行侧面341a的一个侧面中，向深处形成锥形，该侧面接近具有第一突出部分344a的斜侧面342a。为了与形成于B组中可伸缩梁互锁端上的突出部分衔接，按顺时针转向安排A组中下一个可伸缩梁。
图12是B组中可伸缩梁34的互锁端340b的示意图。与A组中互锁端340a相类似，互锁端340b成五角棱柱形，具有一对平行侧表面341b，一对斜侧面342b和一底面343b。B组中的可伸缩梁34从底面343b向外延伸。用以与第二凹口346a衔接的第二突出部分344b形成于其中一个斜侧面342b上。
可伸缩梁34的互锁端340a和340b，以下述方式彼此联锁。
首先，A组中的梁34向着中心孔14的中心伸展，使相应的互锁端340a的第一突出部344a与对应的第一凹口345a衔接，并使邻接互锁端340a的对向斜面342a彼此接触。
其次，B组的梁34向着中心孔14的中心伸展，以B组中互锁端340b的第二突出部344b与A组中互锁端340a的第二凹口346a衔接，并且促使互锁端340b的斜侧面342b与A组中与之相邻的互锁端340a的平行侧面341a相接触。
使互锁端340a和340b分离时，先把B组的梁34缩回，然后再把A组的梁34缩回。
回转梁是用以支撑可动屋顶部分16中屋顶元件17的可移动梁的另一种典型实例。这种回转梁的一种推荐装置如图13至图16所示。作为举例，这种装置包括从50a到50h8根回转梁，每根梁的一端可转动地铰接于固定屋顶部分12的环形梁18的P1至P8各点上，P1到P8是每隔一定角度分布在环形梁18上的，所以这些梁50a到50h可以在水平平面内回转。
当中心孔14用屋顶单元17关闭时，如图13所示，回转梁50a到50h，从中心孔14的中心沿径向向外延伸，并如图14所示，沿着直径相对着的回转梁50a和50e是用一铰接装置51可拆卸地连接成一直线。回转梁50a和按顺时针转向环绕的相邻回转梁50b用一环形铰接装置52连接在一起。相类同地，回转梁50e和50f用装置52连接在一起。这些铰接装置51和52具有一机械装置，适宜于采用一销钉或一个由开关控制的螺线管使有关的回转梁连接或拆开。
周围相邻的回转梁是成对的，即是，回转梁50b与50c，50c和50d，50d和50e，50e和50f，50f和50g，50g和50h，以及50h和50a，彼此相互成对。每对中的一根回转梁是可以滑动的并且是可旋转地连接到另一回转梁的侧边，详如图15所示。
例如回转梁50h和梁50a的可滑动和可转动联接机械装置如图15A至15C所示。回转梁50a固定地装在面对回转梁50h的一个刚架53的一个侧壁上，刚架53具有一纵向狭长槽孔53a，并从回转梁50a的自由端延伸到接近环形梁18上的P1处，刚架53中的一根工字形截面导轨54纵向延伸贯穿刚架全长。装有一对较大的滚柱55和一对较小的滚柱56，各自沿着导轨54翼缘的两对面滚动。滚柱55和56用心轴58可转动地支撑着，心轴58装在延伸穿过狭长槽孔53a，超出刚架53的一对夹持板57上。
三个旋转式滑绳轮61用心轴58分别支承在固定于夹持板57外表面的支承臂60上，使得能沿着导轨54的翼缘侧面滚动。绳索63的一端用固定器62固定在刚架53上，再绕过滑轮61和装在刚架53自由端上的滑轮64，绳索63的另外一端，借助以适当间距安装在刚架53中的小滑轮65，伸向回转梁50a的传动端或底端。
一连接臂架68用一螺栓67紧固在回转梁50h靠近其自由端处。用连接销66可转动地连接到支承板57的外端。例如，为了垂直于回转梁50h滑动，连接臂架68可以采用燕尾接头与回转梁50h连接。
对处于图13所示位置的回转梁，当采用适当的方法，将连接装置51和52拆除之后，用铰车或其他类似物，曳拉绳索63，一组四个互相连接的回转梁50b，50c，50d和50e，以及另外一组四个互相连接的回转梁50f，50g，50h和50a，在含有中心孔14的平面内绕着环形梁18上的枢轴点P1到P8转动。从而，最好参看图16A，图中表示在开启回转运动过程中的回转梁，而图16B表示了其开启运动完成时，回转梁的布局，梁50a到50h基本上围成了一个八边形空间，并将其间的中心孔14逐渐地扩大。当回转梁50a到50h的轴线通过环形梁18上相间隔的枢轴点P1至P8，形成为一条直线时，梁50a至50h的回转运动告终。
当绳索63放松时，回转梁50a至50h按相反方向旋转回复到图13所示的位置，此时，梁从孔14的中心径向延伸。
每一回转梁都装有导向装置，未被示出，例如一根导轨，用来可动地支撑可动屋顶部分16的屋顶单元17。在这种情况，导向元件类似于图6所示，可以装在固定屋顶部分12上。
图17和18表示上述结构中的回转梁机械装置的改进型式。为了避免重复，仅叙述改进型回转梁相对于上述机械装置的不同之处。可伸缩件70分别装在回转梁50a和50e之中，代替了装在回转梁50a和50e之间的铰接装置51，并且代替装在梁50a，50b及回转梁50e和50f之间的铰接装置52，托架71装在可伸缩件70的各自的自由端上，滑动连接机械装置各包括一刚架53，分别安装在回转梁50b和50f的侧壁上。滑动连接机构的连接板57分别用销轴66可转动地连接在托架71上。
这样，在此改进型回转机构中，两个沿直径方向相对着的回转梁50a和50e内部装有可伸缩件70，所有的回转梁50a到50h彼此可转动地连接，用来作相对滑动。
如图18所示，所有回转梁50a到50h总是连接在相邻回转梁上的，当它们借助伸缩件70收拢或展开而绕枢轴转动时，在中心孔14区域内打开或收拢成一基本为八边形。因为所有回转梁50a到50h以一整体联动，开启或关闭中心孔14，故这种改进型回转梁机构，在结构可靠性方面比前述实施例中的回转梁机构更为稳定和优越。
滑动连接机构不一定要包括滚柱55，56和绳索63，但要有一驱动轴，延伸于刚架53内，用一蜗轮装置把驱动轴的转动驱动力传递到相邻的回转梁，或有一链条和链轮。
当上述回转梁用来支撑可动屋顶部分16中的屋顶元件17时，为了使回转梁的运动稳定，最好围绕回转梁的底端装上一个半圆形导向件，如图19A所示。图19A中所示导向件是一半圆形导轨80，适当地突起，用以引导从环形梁18的内表面伸出的梁50作回转运动。导轨80被安装在基本上呈U形的导轨支撑刚架82上，固定于环形梁18和固定屋顶部分12的托架81上。导轨80支承并引导回转梁50作滑动一回转运动，通过回转梁50位于接近环形梁18的位置和梁50基本上与环形梁18成直角的位置之间的90°夹角。为了使导轨80滑动表面的摩擦阻力降低到可能的最小程度，导轨80的滑动表面采用摩擦系数小的材料组成，例如，采用聚四氟乙烯。
图19A中，83和84表示分别固定于环形梁18和回转梁50上的转向节。用销轴85连接转向节83和84，使回转梁50可转动地连接在环形梁18上。86表示一延伸于回转梁50上表面的导轨，导轨86是延续一根延伸在固定屋顶部分12的径向托架87上表面的导轨88，导轨86和88引导可动屋顶部分16中的屋顶单元17作滑动运动。
采用适当的驱动方式驱动回转梁50沿导轨80作滑动-回转运动。当中心孔14被完全打开，回转梁50的外端进入与环形梁18的内表面邻接。当梁50作回转运动时，荷载不只是集中在销轴85上，而是分布在销轴85和导轨支承刚架82上。因此，回转梁50被牢固地支撑，减少了回转梁50的弯曲，使回转梁50可能稳定地，安全地回转。
通过在导轨80的一适当位置上安装一个挡块，并使回转梁50的外端表面进入与环形梁18的内表面接合，回转梁50可自动地并正确地位于图19A所示位置。
一种用来驱动回转梁50作滑动-回转运动的典型驱动装置示于图19B中。驱动装置含有一液压油缸90。液压油缸90的油缸末端90a可转动地与撑杆91铰接，撑杆91延伸于环形梁18和固定屋顶部分12的托架81之间，而活塞杆的自由端90b用连接件92，按预定的位置连接在回转梁50上。伸展或收拢液压油缸90，使回转梁50沿导轨80旋转。用以驱动回转梁50的驱动装置不一定限于液压油缸，而可以是任何一种适当的装置，例如，含有一根绳索的装置，来控制回转梁50。
图19A和19B所示实施例中，回转梁50是被分别地驱动作回转运动的，这是与先前的实施例不相同的，最好在回转梁50转到图19B中用实线所示位置后，收拢或伸展，与相邻回转梁的互锁端衔接，以得到足够的强度来支撑单元17。
本项发明的一种建造方法，将在下文中阐述。这一方法主要针对上述开启式穹顶结构中的固定屋顶部分的建造。推荐实施例的施工程序如图20，21和22所示。
参见图20到22’用100表示一露天体育场的场地，例如是一个垒球场，用102表示围绕场地100建造的一个实际上是圆形的结构。结构102有一外墙(一边墙)从外墙向着地面100逐步倾斜。上述固定屋顶部分12建造在外墙上。
固定屋顶部分由围绕着结构102的中心0设置的许多屋架构件104组成。每个屋架构件104的外端或末端用一个销子108可转动地固定在沿着结构102的外墙上端，固定安置的一固定的环形梁106上。一根弓形受压梁110被安装在每一屋架构件104上确定内边缘，换句话说，对着中心孔的边缘。
相邻的受压梁110分别用液压或机械伸缩接头连接在一起，回转梁50的末端可转动地固定在受压梁110内表面的中间处，为了可沿着固定于受压梁110内表面上的半圆导轨80回转。虽然，为了方便起见，这里的开启式穹顶结构采用回转梁，实际上，屋顶结构可采用任何一种上面所提及过的可动梁或固定梁。
在接近每一屋架构件104的外端处，竖立一根临时性柱子。拉绳116的一端连接在刚架104的内面，借助临时立柱114的顶部架起。
组装每一屋架104时，其外侧用销子108支撑在环形梁106上，而内侧放置在地面100上。屋架104组装竣工之后，把屋顶结构的各种元件，例如支柱，主椽木，檩条和普通椽木，以及屋面盖板或膜片安装到屋架104上，完成了用于固定屋顶部分12的屋顶单元。
所有固定屋顶单元组装完工之后，卷绕拉绳116，使屋架(固定屋顶单元)104绕相应的销子108转动，使得各自的单元104内端升起。当单元104都向上转动，相邻受压梁110之间的间隙缩小，被伸缩接头112的收缩所吸收，直到单元104转到一水平位置，之后，当单元104转到更向上时，间隙再增大。单元104按予定的高跨比安置后，牢牢地紧固伸缩接头完成了一个具有中心孔的固定屋顶部分。此后，转动回转梁50，直到其自由端在中心孔的中心0处互锁，完成如图22所示的穹顶结构。
在图22中，画有点点的面积A对应于遍布在屋顶单元104上的屋面。两相邻面积A之间的三角形面积B可以延伸单元104的屋面来覆盖，也可以等单元104固定在位后，单独覆盖。固定屋顶部分完工之后，临时支柱可以移走，也可以保留用作支柱或用作维修设施。
根据本项发明的另外一种建造方法如图23所示。在此实施例中，固定屋顶单元104固定在地面100上的起重机120升起。若采用一升降机构配合起重机120，将能更安全地起吊单元104。
上文所述实施例中，与固定屋顶单元装配的环形梁106是固定在外墙上的，然而，环形梁106不一定需要予先固定在外墙上，可以将固定屋顶部分在地面上整体组装完毕后，升到外墙上，并把它安装在予定位置上。
从上述可见，按照本项发明，将屋架支撑在地面上，故屋架的建造过程和屋顶单元的整修，实际上都是由框架支撑在地面上完成的，因此不需要大量木撑包括临时支柱;临时性工作包括建造脚手架和安全予防都可以大量减少。另外，减少高位建造作业将有效地节省劳力。因为按照本项发明的方法，大量减少准备工作，包括木撑，故建造屋顶结构的工作可以提前进行。还有，由于若干个屋架构件和屋顶单元可以同时建造，建筑工期可以缩短。再有，固定屋顶单元的组装实际上是在地面上的，便于检验，并排除了高位作业的危险性，综合以上所述的优点，使造价降低，因此，按照本项发明的方法，对建造一个通常造价昂贵的，开启式穹顶结构特别适宜。
权利要求
1.一种开启式穹顶结构，用来覆盖由建造于地面的边墙所围住的区域，其特征在于一个环形固定屋顶部分，具有一中心孔，沿着其外缘牢固地固定在所述边墙上；和一个可动屋顶部分，由许多个实质上具有相同形状的屋顶单元所组成，各单元的形状与所述中心孔分成的若干个相等的部分相对应，每个所述屋顶单元可沿径向移动，位于开启位置时，所述屋顶单元支撑在所述固定屋顶部分，关闭位置时，所述屋顶单元被支撑在所述中心孔的梁上。
2.按照权利要求
1所述开启式穹顶结构，其特征在于，所述梁固定地伸展于所述固定屋顶部分的内周边和所述中心孔的中心之间。
3.按照权利要求
2所述的开启式穹顶结构，其特征在于，所述梁装有导轨，用来引导所述屋顶单元作径向运动。
4.按照权利要求
1所述开启式穹顶结构，其特征在于，所述梁是一可动梁，当所述屋顶单元被移动到所述开启位置时，所述梁被移动到接近所述固定屋顶部分处。
5.按照权利要求
4所述开启式穹顶结构，其特征在于，所述梁由一可伸缩梁组成，固定在所述固定屋顶部分，朝着所述中心孔的中心延伸，以伸展或收拢所述可伸缩梁，来移动所述屋顶单元。
6.按照权利要求
5所述开启式穹顶结构，其特征在于，在可伸缩梁的自由端有一互锁端，当所述可伸缩梁完全伸展开时，相邻可伸缩梁的所述互锁端，在所述中心孔的中心处彼此接合。
7.按照权利要求
6所述开启式穹顶结构，其特征在于，所述可伸缩梁的所述互锁端，沿着所述固定屋顶部分的内周边，交替地分成第一组和第二组安装。所述第一组的每一个所述互锁端具有一凹口和一突出部分，用来与所述第一组中邻接的互锁端接合，还有一个凹口用来与所述第二组中相邻的互锁端接合，所述第二组中的每一个所述互锁端，都有突出部分可与所述凹口相接合;通过所述第一组中的所述互锁端彼此间的第一种接合和以所述第一组与所述第二组中的所述互锁端的接合，使所有的互锁端彼此相互衔接。
8.按照权利要求
4所述开启式穹顶结构，其特征在于，所述梁由一回转梁组成，其一端可转动地连接到所述固定屋顶部分的内周边上，为了可在包含中心孔的一个水平平面内绕枢轴端回转。
9.按照权利要求
8所述开启式穹顶结构，其特征在于，至少某些所述回转梁各是在其邻近自由端处与一个相邻的回转梁连接，为了沿着所述相邻的回转梁的侧壁滑动。
10.按照权利要求
9所述开启式穹顶结构，其特征在于，所述固定屋顶部分的内周边上装有半圆形导轨，用以引导所述回转梁的回转运动。
11.一种开启式穹顶结构，包括一个固定屋顶部分，具有一中心孔，沿着其外缘牢固地固定在建造于地面的边墙上;和一个可动屋顶部分，由若干个形状基本相同的屋顶单元所组成，各对应于所述中心孔分成的若干等分，一种建造固定屋顶部分的方法，所包括的步骤与固定屋顶部分径向等分相对应的许多屋架构件中每一个的外端用枢轴固定到固定环形梁上。安装一个弓形受压梁于每个屋架构件的内端。在所述相邻受压梁之间装上伸缩接头;个别地组装固定屋顶单元，把必要的构件装入所述屋架构件，所述屋架构件的内端被放置在由边墙围住的地面上，分别将所述固定屋顶单元的内端升起，所述固定屋顶单元是按预定的高跨比安装的，所述伸缩接头被牢固地扣紧。
12.按照权利要求
11所述一种建造开启式穹顶结构的方法，其特征在于，主柱是竖立在接近各所述屋架构件的可转动外端处，一根拉绳从其一端连接所述屋架元件的内侧，并通过所述立柱顶部延伸，卷绕拉绳升起所述屋架构件的内端，将屋架构件向上转动。
专利摘要
一种用于大型建筑物，例如露天体育场的穹顶结构，可根据环境条件，如气候条件局部打开。穹顶结构包括一固定屋顶部分，有一中心孔，沿其外缘固连在建筑物的边墙上；和一可动屋顶部分，由许多屋顶单元组成，分别与按中心孔划分成的若干等分对应，可在屋顶单元支撑在固定屋顶部分的开启位置和屋顶单元支撑在中心孔中梁上的关闭位置之间径向滑动。还提供了一种建造上述开启式穹顶结构中固定屋顶部分的方法。
文档编号E04B7/16GK86104246SQ86104246
公开日1986年12月17日 申请日期1986年6月19日
发明者木田幸夫, 昇高淳, 安立俊夫, 青柳徹, 山中茂树 申请人:株式会社大林组导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan