TW201009211A - The energy dissipation and vibration reduction structure element, the energy dissipation and vibration reduction method of its application, the energy dissipation and vibration reduction structure of its application - Google Patents
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Description
201009211 - …久代表圏： (一）本案指定代表圖為：第（4)圖。 (j)本代表圖之元件符號簡單說明： 10· 消能結構桿件 . 20·桿狀消能元件 201. 連結部 202. 直線部 2〇3.漸縮部 205·變形預留空間 3〇.側撐件 31.圍束件 八、本案若有化學式時，請揭示最缺示發騎㈣化學式： 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係-種消能結構桿件；__ 一般建築物構造 之防止振動或震動之裝置，該裝置係藉由桿狀消能元件中設有斷 面積較小之直線部，以侧撐件及圍束件包覆組裝方式提供直線部 側向支推，使直線部於拉伸或壓縮時可充分變形而吸收能量，避 免承受轴向壓力時產生挫屈破壞之行為。 【先前技術】 如第1圖及第2圖所示為習知之挫屈束制斜撐(〇1)，將具有 中央斷面積較小結構之板狀消能元件（〇2)設置於圍束元件(〇4) 中，再以混凝土(03)澆置於圍束元件(〇4)與消能元件(〇2)之間， 待混凝土（03)固化後即可提供良好之侧撐與圍束之效果，使消能 元件(02)承受軸向壓力作用時，可避免產生挫屈破壞之行為而喪 失變形消能之功效。 4 201009211【發明内容】 本發明之雜結構桿件巾設有桿狀雜元件，桿狀消能元 為具有不同大小斷面積之桿狀結構，兩端為斷面積較大之 ' 部’中央為斷面積較小之直線部，桿狀·元件之直線部設有& . 撐件保持貼合分離之狀態，側撐件與桿狀消能元件之連結部之間 保有變形預留空間，圍束件以夾合或套入之方式將桿狀消能元 及側撐件組裝連結，桿狀消能元件一端之連結部相對另一端連結 部移動時，可使桿狀消能元件之直線部產生拉伸或壓縮之變形了 罐件與®絲可祕直_紙續，使直料於拉伸或壓縮 時可充分變形而吸收能量，避免承受軸向壓力時產生挫屈破 行為。 【實施方式】 如第3圖所示之消能結構桿件(10)中，桿狀消能元件(2〇)為 ，有不同大小斷面積之®桿結構，兩端騎面積較大之連結部 (201)，中央為斷面積較小之直線部（2〇2)，連結部（2〇1)與直線 ，(202)之P攸有細部⑽)連結，細部⑽)翻由連結部 (201)以直線或曲線方式内縮至直線部（2〇2),轴向力量由連結部 (210)傳遞至直線部(2〇2)時，可避免產生應力集中之情形，以圍 束件(31)套入桿狀消能元件(20)後，於桿狀消能元件(2〇)與圍束 參 件(31)之間填充灌入加勁填充材(33)，加勁填充材(33)可為混凝 =水泥砂漿或塑膠材質或高分子材f或彈性材質或玻璃纖維 複口材料或碳纖維複合材料，待加勁填充材(33)固化後即可形成 側撐件(30)，側撐件(3〇)與桿狀消能元件⑽之直線部(⑽保 ，貼合分離之狀態，側撐件(30)與桿狀消能元件（2〇)之漸縮部 (203)之間保有變糊留空間⑽5)，避免桿狀雜元件(2〇)產 生拉伸或壓縮變形時與侧撐件(30)產生碰撞，侧撐件(3〇)與圍束 件(31)提供直線部(2〇2)側向支擇之功能，使直線部⑽2)於拉伸 或壓縮時可充分魏而吸她量，避免承受軸向壓力時產生挫屈 破壞之行為。 圍束件可為平板或L形板或门形板或τ形板或π形板或η形 5 杯、T字板或"形板或波浪板或4折c形板或6折c形 板或〈形板或〔形板或弧形板或方管或多邊形管或圓管， 種以上上述之型式搭配組合而成之單元。 〆 .於桿狀消能祕⑽上，桿 * =能表面可塗佈或对隔離件隔離加勁填充材 賴或娜贼冑分伸贿絲性漆膜或 布料或高分子材料板或保麗龍板或纖維 峨椒蝴峨概或低摩擦 ^ ΐϊ加所形成之讎件⑽）具有更加之驗，可於 e t 件（20)與圍束件（31)之間設置鋼筋或鋼筋籠或型 覆固定鋼筋或鋼筋籠或型鋼，鏑筋截由縱向 鋼肋及橫向箍助，或縱向鋼筋及螺旋箍筋組合而成；型 ^ L形板或Π形板或Τ形板或Π形板或Η形板或α形板或十字 =△形板或波浪板或4折c形板或6折c形板或〈形板或〔形 J或弧形板或方管或多邊形管或·，種以上上述之型式 搭配組合而成之單7^。 如第4圖所示之消能結構桿件⑽中，側推件 片所組合而成之型式。 、衣 帛5圖所示為消能結構桿件(10)之圍束件(31)内部填充灌入 ❹ 加勁f充材⑽f型式，可提高圍束件(31)側向支揮之勁度。 第6圖所示之消能結構桿件⑽之圍束件(31)為方管 式。 第7圖所不之消能結構桿件（1〇)之桿狀消能元件(2〇)為方形 :牛之巧式，圍束件(31)則由4組桿件以夾合之方式將侧撐件(3 及桿狀消能元以螺栓鎖固方式組裝包覆而成。 板組消能結構桿件〇〇)之圍束件(31)使用2組孤形 —第9圖所示為消能結構桿件⑽之圍束件(31)使 定夾(32)組合連結之型式。 第10圖所示之消能結構桿件（1〇)之側撐件(3〇)為同時包覆 6 201009211扣〇2)與連結部(2〇1)之型式，使桿狀消能元件⑽ 佳之側向支撐勁度。 〃 第11圖所示之消能結構桿件（1〇)中，桿狀消能元件(洲)與 側撐件(30)之間設有凸榫(401)與凹槽(4〇2)之機構，以凸 、 . 與凹槽(402)互嵌之方式組裝連結。 消能結構桿件（10)以變形方式來吸收能量，但是當桿狀消能 元件(20)變形量過大，超出極限強度時則會發生斷裂之情形，易 巧變形量已經過大之建築結構瞬間失去一支撐力，而導致變形量 瞬間增加造成建築結構崩塌，為防止這種意外發生，消能結構桿 件（10)設有限動機構(40)，使桿狀消能元件(20)之連結部可做有 限度之别後拉伸或壓縮之移動，限動機構(40)為凸榫與凹槽之機 構中，凹槽(402)較凸榫(401)寬度為長，凸榫(4〇1)喪人凹槽⑽2) 内可作有限度之前後移動，凸榫(4〇1)與凹槽(4〇2)之間設有緩衝 墊(403)，可提供消能結構桿件（10)變形量過大時之緩衝作用， 緩衝墊材質可為橡膠或塑膠材料或高分子材料或高阻尼材料或 黏彈性材料或彈簧或液體墊或氣體墊或阻尼裝置。 第12圖所示之消能結構桿件（10)為桿狀消能元件(2〇)與侧 撐件(30)之間設有扣件(4〇4)與凹槽(402)機構之型式。 第13圖所示之消能結構桿件（10)之限動機構(4〇)為使用螺 栓在長條孔(405)内作有限度之前後移動之型式。 ® 由材料力學之理論與試驗可知，受到圍束作用之桿件於承受 轴向壓力時，強度與勁度可大幅提昇，但在消能結構桿件（1〇) 中’桿狀消能元件(20)若受到侧撐件(30)與圍束件(31)之圍束作 用’因無側向變形之空間，其直線部（2〇2)之軸壓強度與勁度將 大幅提昇，而無法有效產生塑性變形達到消能之功效，為避免桿 狀消能元件(20)產生挫屈破壞，同時又可有效產生塑性變形，如 第14圖所示，側撐件(3〇)之表面設有凸環或凸點(53)之構造， 以凸環或凸點（53)與直線部（202)局部接觸之方式，既可提供直 線部(202)侧向支撐避免發生挫屈破壞，又可提供直線部(2〇2)侧 向變形之空間，使直線部(202)可充分產生拉伸及壓縮之變形。 第15圖及第16圖所示為側撐件(3〇)使用滑動機構(50)之型 7 ’Ci(50)由滑動環(51)與彈性間隔器(7〇)所組成。 .磨面板滑_^:板r給 有滑s及作第為動機細)之滑動丨)表面設 有滑=)====)犧環(51)表面設 & 觸〇可為滾柱或以ί:凹槽内設有滾動子(61) ’ 撞，滾動子㈣可為雜持4距離不碰 ί 狀消能元件(2〇)為中空圓桿之型式。 式桿狀消能之較佳型式，串聯 元件為消能結構桿件(1〇)中同時設有多組桿狀消能 之較^^3_示_結構料⑽安裝於建築結構 用實;Lf。圖所不為消能結構桿件⑽安裝於桁架結構之較佳應 8 201009211【圖式簡單說明】 第1圖.習知之挫屈束制斜撐 第2圖.習知之挫屈束制斜撐 第3圖.消能結構桿件之較佳型式1工程視圖 第4圖.消能結構桿件之較佳型式2工程視圖 . 第5圖.消能結構桿件之較佳型式3工程視圖 第6圖.消能結構桿件之較佳型式4工程視圖 第7圖.消能結構桿件之較佳型式5工程視圖 第8圖.消能結構桿件之較佳型式6工程視圖 第9圖.消能結構桿件之較佳型式7工程視圖 第10圖.消能結構桿件之較佳型式8工程視圖 第11圖.消能結構桿件之較佳型式9工程視圖 ^第12圖.消能結構桿件之較佳型式10工程視圖 V第13圖.消能結構桿件之較佳型式11工程視圖 第14圖.消能結構桿件之較佳型式12工程視圖 第15圖.消能結構桿件之較佳型式13工程視圖 第16圖.消能結構桿件之較佳型式14工程視圖 第17圖.消能結構桿件之較佳型式15工程視圖 第18圖.消能結構桿件之較佳型式16工程視圖 第19圖.消能結構桿件之較佳型式17工程視圖 第20圖.消能結構桿件之較佳型式18工程視圖 第21圖.消能結構桿件之較佳型式19工程視圖 第22圖.消能結構桿件之較佳型式20工程視圖 ^第23圖.消能結構桿件之較佳型式21工程視圖 V第24圖.消能結構桿件之較佳型式22工程視圖 第25圖.消能結構桿件之較佳型式23工程視圖 第26圖.消能結構桿件之較佳型式24工程視圖 第27圖.消能結構桿件之較佳型式25工程視圖 第28圖.消能結構桿件之較佳型式26工程視圖 第29圖.消能結構桿件之較佳型式27工程視圖 第30圖·消能結構桿件之較佳應用實施例工程視圖 第31圖.消能結構桿件之較佳應用實施例工程視圖 第32圖.消能結構桿件之較佳應用實施例工程視圖 9 201009211多元件符號說明】
01. 習知之挫屈束制斜撐 02. 習知之消能元件 03. 混凝土 04. 圍束元件 10. 消能結構桿件 20. 桿狀消能元件 201. 連結部 202. 直線部 203. 漸縮部 204. 串接部 205. 變形預留空間 21. 串聯式桿狀消能元件 30. 側撐件 31. 圍束件 32. 固定夾 33. 加勁填充材 34. 連結座 40. 限動機構 401. 凸榫 402. 凹槽 403. 緩衝墊 404. 扣件 405. 長條孔 50. 滑動機構 51. 滑動環 52. 滑動塾 53. 凸環或凸點 60. 滾動機構 61. 滾動子 62. 滚動子保持器 70. 彈性間隔器 80. 建築結構桿件 90. 桁架結構
Claims (1)
- 201009211搏利範圍： 1· 一種消能結構桿件，包含： 2狀消能元件，桿狀消能元件為具有不同大小斷面積之桿狀 、°構’兩端為斷面積較大之連結部，中央為斷面積較小之直 連結部與直線部之間可另設有漸縮部連結，漸縮部範 圍由連結部以直線或曲線方式内縮至直線部； =撐件’㈣件與桿狀消能元件之直線部麟貼合分離之狀 I，2撑件與桿狀消能元件之漸縮部或連結部之間保有變形 預留空間； 置圍束件，用於組裝包覆桿狀消能元件及側撐件； i結：St夾；Ϊ或ί人ΐ方式將桿狀消能元件及侧撐件組裝 一使桿狀魏結料動時，可 2· 能結構桿件，其中如申請專利範圍第1項所述之消能结構 以上f申請專利範圍第1項所述之桿狀消能元件之連結t 3* ❹ 第1項或第2項所述之雜結構桿件，其中圍束 禅與酿瓣_鄉，以凸 5. ^申請專利範圍第j項或第2項所述 =====賴御肖陳機肖: 6·=====微細嶋，其中㈣ 7·如申請專概圍第1項或第2項所述之雜結構桿件，其中桿狀 11 201009211〜件之結構斷面形狀為_或中雜形或多邊形或 形。 8. t申ΐ專利範圍第1項或第2項所述之消能結構桿件，其中圍束 =$板或L形板或Π形板或τ形板或π形板或Η形板或η形 =字板或Λ形域波浪板或4折G形板或6折G形板或〈形 板或〔形板或弧形板或方管或多邊形管或圓管，或任2種以上上 述之型式搭配組合而成之單元。 9· 请?利範圍第1項或第2項所述之消能、结構桿件，其中側擇 一牛加勁填充材所固化形成，或圍束件内另填充加勁填充材，加 勁填蝴*可ns 土或水泥砂聚或歸材y或冑分子材質或彈性 Ο 材質或玻璃纖維複合材料或碳纖維複合材料。 10·，申請專概圍第9撕述之雜結構桿件，其巾加勁填充材内 =設有鋼筋或鋼筋籠，鋼筋籠由縱向鋼筋及橫向髓，或縱向鋼 功及螺旋箍筋組合而成。 11·如申請專利第9項所述之消紐構桿件，其中加勁填充材内 2有型鋼，翻可為平板或L形板或n形板或T形板或π形板 或Ιί雜或Π形板針拽或Λ形板錢浪板或4折c形板或6 折C形板或〈形板或〔形板或弧形板或方管或多邊形管或圓管， 丨或任2種以上上述之型式搭配組合而成之單元。 12. 如申請專概群！項或第2麵述之消麟構桿件，其中側撐 件由加勁填充材所固化形成，桿狀消能元件表面另設有隔離件隔 ，加勁填紐，避免加勁填綺黏著細於桿狀雜元件，隔離 件可為脫膜劑或塑膠膜或高分子材料膜或油性漆膜或水性漆膜或 金屬板或塑膠板或高分子材料板或保麗龍板或纖維布料或玻璃纖 維布或碳纖維布或金屬纖維布或耐磨板或低摩擦係數板或鐵氟龍 板。 13. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之消能結構桿件，其中側撐 ，或圍束件之表面設有凸環或凸點之構造，與桿狀消能元件為局 12 201009211 消能 [4專利範圍第1項或第2項 動機 利範圍第14項所述之消能結構桿件，其中滑動機構為 16.如申請專利範圍第14項所述之消 表面設有凸環或凸點之構造。 ’構桿件’其中滑動機構之 17·如申請專利範圍第14項所 另設有滑動墊作為滑動面。4能結構桿件，其中滑動機構上 18·如I請專利範圍第17項所述之消能結 之滑動塾為鐵氟龍綱)板或無給油耐磨板或自構上 19·如申請專利範圍第14項所述之消能結 間或滑動機構與桿狀消能元件之間另設有彈;構之 器可為橡膠或塑膠材料或高分子材料或彈簧。 彈性間隔 20.如申請專利範圍第i項或第2項所述之消能結 撐件或圍束件之間另設有滾動機構’或側^件由滚 Ο 21 ^請專利範圍第2〇項所述之消能結構桿件其中 二束ίί另設有凹槽或軸承孔位，凹槽或軸承孔位内另 '^有滾動子，滾動子可為滚柱或滾輪或滾珠。 22=申請專利範圍第2〇項所述之消能結構桿件其中滚 ΐΐ子i滾動子縣騎組成，滾動子保持11使滚動子之=持 適當距離不碰撞，滾動子可為滾柱或滚輪或滾珠。 鬥保持 23.如申請專利範圍第2〇項所述之消能結構桿件其中滾 間或滾動機構與桿狀消能元件之間另設有彈性間隔器， 器可為橡膠或塑膠材料或高分子材料或彈簧。 B 24·如申請專利範圍第1項或第2項所述之消能結構桿件，其中另設 13 W1009211 .… 2广可為圓3或束件以固定夾組合連結，固定夾之 有限第：項所述之消能結構桿件，其中另設 伸或_之相對移動’。w叙連轉之間可财贿之前後拉 桿狀消能所述之消能結構桿件，其中限動機構為 後移叙。 凸榫嵌人凹槽内可作有限彦之前 凹槽“寬度為長’ ❹ 桿:，其中_構為 sr槽較扣件寬== 28'^ 條孔’ _栓__訊嫩長 κϊίΐί圍ί25項所述之消能結構桿件，其中限動機構内 Φ 3。====== 結構中裝設如申請專概圍第 14
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