TWI458880B - Free solution of the system - Google Patents

Description

免解式挫屈束制支撐裝置

本發明是有關於一種挫屈束制支撐裝置，特別是指一種免解式的挫屈束制支撐裝置。

這幾十年來，世界各地發生相當多次的大地震，造成房屋倒塌導致無數的經濟損失。台灣處於板塊交接帶，全年地震頻繁，因此開啟發展抗震建築的技術，其中，同心斜撐架構的特點是能以經濟的方式加強側向勁度，且利用斜撐方式傳遞剪力，並可有效地吸收地震能量。

而挫屈束制支撐結構是同心斜稱架構系統的一種，其遲滯迴圈表現相當厚實及飽滿，能有效地抵消地震波的能量且具有高韌性、高強度及高抵消能的優點。一般挫屈束制支撐結構的軸力構件被固定包覆於圍束構件之中，所以該軸力構件無法直接被檢視，必須破壞圍束構件才能確認軸力構件是否需要進行更換。然而，一旦圍束構件被破壞，挫屈束制支撐結構整體都不得不替換。

因此，參閱圖1與圖2，中華民國公告第570083號專利提供一種可拆解式挫屈拘束韌性斜撐9，提供檢視者拆解圍束構件92的管道，而無須破壞圍束構件92。可拆解式挫屈拘束韌性斜撐9固定連接於建築物，並包含一具有雙對稱斷面性質之長條狀軸力構件91與一設置於該軸力構件91周圍之可拆解式圍束構件92。該可拆解式圍束構件92可提高該軸力構件91抵消地震能量的能力。

可拆解式挫屈拘束韌性斜撐9之軸力構件91係以鋼板93與二塊加勁鋼板94焊接而成。端部95與核心段96之斷面呈十字型。基於方便拆解的原理，提供複數個截面呈U字型的鋼夾97與多數個螺栓98，將軸力構件91及圍束構件92夾置固定其中。當地震發生後，工作人員無法直接由該挫屈拘束韌性斜撐9的外觀檢視，必須藉由拆除牆面及拆卸螺栓98及鋼夾97而卸下圍束構件92，藉此檢視確認是否需更換軸力構件91。然而，如此之設計雖然便於拆卸圍束構件92，但仍費工費時。

因此，本發明之目的，即在提供一種可透過牆面開設預留孔即能直接檢視一軸力件之挫屈程度的免解式挫屈束制支撐裝置。

於是，一種免解式挫屈束制支撐裝置適合與建築物的結合板配合固定，該挫屈束制支撐裝置包含一軸力件、複數個圍束單元、複數個側緣夾設套件及複數個固定單元。

該軸力件沿第一方向延伸，該軸力件具有一中央段及二分別由該中央段相反二端一體成形地延伸且與對應之結合板固定的組接段。

各該圍束單元包括一同樣沿第一方向延伸且設置於該軸力件表面之保護件，兩兩保護件將該軸力件夾設其中，並使該軸力件的側緣外露。

各該側緣夾設套件沿第一方向延伸，兩兩側緣夾設套件成對且夾設該軸力件的兩保護件上。

各該固定單元沿該第一方向，相間隔設置於成對的側緣夾設套件間，夾設該軸力件的兩保護件及該成對的側緣夾設套件。

較佳地，該軸力件截面呈一字型，前述圍束單元的數量為二，各該保護件分別設置於該軸力件上、下表面且截面呈矩形之中空鋼管。值得一提的是，該保護件亦可以有多種的變化，如：各該保護件截面呈T字型且具有一底壁及一由底壁往遠離底壁之方向延伸的直立壁，該二保護件分別以底壁頂抵該軸力件上、下表面。各該保護件也可以是截面呈U字型且具有一底壁及二分別由底壁左、右側往遠離底壁之方向延伸的直立壁，該二保護件分別以底壁頂抵該軸力件上、下表面。該軸力件更可以是截面呈十字型，並形成四個缺口，前述圍束單元的數量為四，各該保護件為四個分別置放於該等缺口且截面呈矩型並頂抵該軸力件之中空鋼管。

較佳地，各該個圍束單元還包括一設置於各該保護件之內的束制件，該束制件為澆灌於該保護件內的混凝土或由該保護件內表面向內突伸並抵頂於該軸力件的複數鋼板。

較佳地，該等側緣夾設套件，兩兩成對且隔著該軸力件的側緣夾設該軸力件的兩保護件上。

較佳地，該建築物具有一座牆，該牆設置至少一預留孔，且該軸力件的側緣面對該預留孔。

較佳地，該固定單元為相間隔填置於成對側緣夾設套件間的焊料亦可以是穿設於成對側緣夾設套件間的螺絲，且該固定單元還包含括複數個間隔設置於成對側緣夾設套件之間的補強件。

本發明之功效在於經過數次地震之後，無須拆除該等保護件即可直接檢視該軸力件是否有挫曲或斷裂及其他殘餘永久變形而影響建築物結構上的安全，如此一來，即可有效地避免不必要的施工。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之四個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

本發明免解式挫屈束制支撐裝置之第一較佳實施例如圖3與圖4，該裝置適合與建築物5的結合板6配合固定且設置於具有預留孔的牆壁內(圖未式)。該免解式挫屈束制支撐裝置包含一軸力件1、二個圍束單元2、四個側緣夾設套件3與複數個固定單元4。在本實施例，該軸力件1沿第一方向7延伸，該軸力件1為一長形鋼板並包括一中央段11及二組接段12。該二組接段12分別由該中央段11相反二端一體成形地延伸且配合對接式、搭接式及插接式等工法以裝設於對應之接合板6。

在本實施例，各該圍束單元2包括一同樣沿第一方向7延伸且設置於該軸力件1之中央段11表面之保護件21。本實施例之保護件21為封閉式鋼管，可由高剛性的金屬及金屬合金所製成，並將該軸力件1夾設其中，並使該軸力件1的側緣外露。

各該保護件21截面可以呈矩形，亦可以有多種的變化，如：各該保護件21為一實心管，其截面呈T字型(參閱圖5)且具有一底壁211及一由底壁211往遠離底壁211之方向延伸的直立壁212，該二保護件21分別以底壁211頂抵該軸力件1之中央段11的上、下表面；各該保護件21也可以是一開放式管，其截面呈U字型(參閱圖6)且具有一底壁211及二分別由底壁211左、右側往遠離底壁211之方向延伸的直立壁212，該二保護件21分別以底壁211頂抵該軸力件1之中央段11的上、下表面。該四個側緣夾設套件3各沿第一方向7延伸，兩兩側緣夾設套件3成對且隔著該軸力件1的側緣固置於該二保護件21上。

另外，各該保護件21也可以是一預鑄式管，其截面呈實心的矩形(參閱圖7)且該保護件21的上、下表面預設多個供該固定單元4穿設的連通的穿孔211。該等保護件21可以為二個且成對地隔著該軸力件1的側緣緊密夾設於該軸力件1之中央段11的上、下表面，該等保護件21亦可以為二個緊密相頂抵的保護件21(參閱圖8)，成對地夾設於該軸力件1之中央段11的上、下表面，且該二保護件21之間有多個對著該軸力件11側緣的缺口212，透過固定單元4穿設之後，固定束至該等保護件21及軸力件1，並能由該等保護件21的缺口212直視該軸力件1側緣。

參閱圖4與圖9，該等固定單元4各沿該第一方向7相間隔設置於成對的側緣夾設套件3間，用以固定該軸力件1、兩保護件21及該成對的側緣夾設套件3。該固定單元4可為相間隔填置於成對側緣夾設套件3間的焊料41亦可以是穿設於成對側緣夾設套件3間的螺絲42，且該固定單元4還包含括複數個間隔設置於成對側緣夾設套件3之間的補強件43，另外，若是該固定單元4是利用該等螺絲42以螺接該等保護件21，則每一個螺絲42必須搭配一夾板44才能鎖緊該等保護件21。

因為側緣夾設套件3是隔著該軸力件1的側緣設置於該二保護件21上並沿第一方向7延伸，可使軸力件1側緣外露，該固定單元4是間隔設置於成對側緣夾設套件3間，所以外露的軸力件1可以透過固定單元4之間的間隔處直接被檢視，而無須破壞或拆解圍束單元2。

同時參閱圖10，本發明第二較佳實施例與第一較佳實施例的差異在於，各該圍束單元2還包括一束制件24以提供徑向束制力束制該等保護件21與軸力件1。該束制件24可以是澆灌於該保護件21內的混凝土22；亦可以是由該保護件21內表面向內突伸並抵頂於該保護件21之二個鋼板23(參閱圖11)。

參閱圖12，本發明免解式挫屈束制支撐裝置之第三較佳實施例與第一較佳實施例的差別在於該軸力件1之中央段11截面呈十字型，而該圍束單元2包括四個分別設置於該十字型鋼板之四缺口且與該軸力件1之中央段11緊密頂抵之保護件21。該保護件21為截面呈矩形的中空鋼管，該八個側緣夾設套件3各沿第一方向7延伸，兩兩側緣夾設套件3成對且隔著該軸力件1的側緣固置於該二保護件21上。參閱圖13，該等側緣夾設套件3亦可以為多個片鋼、鋼管或是角鋼(圖13顯示的側緣夾設套件3為片鋼，固定單元4則是利用焊料41固定該等夾設套件3)，當然，也不以此為限。，兩兩側緣夾設套件3間隔地成對於該軸力件1其中的一側緣，且每一對側緣夾設套件3彼此緊密相連並固置於該二保護件21上，透過每一成對的側緣夾設套件3彼此間的間隔即可直接檢視該軸力件1受挫曲的程度。

參閱圖14，本發明第四較佳實施例與第一較佳實施例的差異在於，本實施例之免解式挫屈束制支撐裝置包含二個斷面呈一字型的軸力件1。該二軸力件1先分別以一表面上、下夾設於一保護件21，再透過二個保護件21分別夾設頂抵相對應的軸力件1的另一表面。再透過上述的側緣夾設套件3及固定單元4即可束至該等軸力件1及保護件21。

綜上所述，該免解式挫屈束制支撐裝置藉由複數個圍束單元2夾設該等軸力件1，且使該等軸力件1之側緣外露，再將複數個側緣夾設套件3隔著該軸力件1的側緣夾設該軸力件1的該等保護件21並透過該等固定單元2對該等保護件10及該等軸力件1予以固定束至，不僅能將免解式挫屈束制支撐裝置固定於建築物5之上，更能直接由具有預留孔的牆壁直接檢視該軸力件1的側緣而了解該軸力件1之挫屈程度，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧軸力件

11‧‧‧中央段

12‧‧‧組接段

2‧‧‧圍束單元

21‧‧‧保護件

211‧‧‧穿孔

212‧‧‧缺口

22‧‧‧混凝土

23‧‧‧鋼板

24‧‧‧束制件

3‧‧‧側緣夾設套件

4‧‧‧固定單元

41‧‧‧焊料

42‧‧‧螺絲

43‧‧‧補強件

44‧‧‧夾板

5‧‧‧建築物

6‧‧‧結合板

7‧‧‧第一方向

圖1是一習知側面示意圖，說明一之可解式挫屈束制支撐裝置；

圖2是該習知之剖面圖，說明該可解式挫屈束制支撐裝置；

圖3是一側面示意圖，說明本發明免解直視式挫屈束制支撐裝置安裝位置；

圖4是本發明之第一較佳實施例之立體示意圖，說明本發明的結構及設計；

圖5是一本實施例中保護件的一變化形態剖面示意圖；

圖6是一本實施例中保護件的另一變化形態剖面示意圖；

圖7是一本實施例中保護件的又一變化形態剖面示意圖；

圖8是一本實施例中保護件的再一變化形態立體示意圖；

圖9是本實施例中固定單元的一變化形態立體示意圖；

圖10是一剖面示意圖，說明本發明第二較佳實施例的圍束單元還包括一束制件；

圖11是一本實施例的剖視示意圖，說明本實施例的束制件的變化形態；

圖12是一剖面示意圖，說明本發明的第三實施例；圖13是一本實施例的立體示意圖，說明本發明的第三實施例的保護件的另一變化形態剖面示意圖；及圖14是一剖面示意圖，說明本發明的第四實施例。

1．．．軸力件

11．．．中央段

2．．．圍束單元

21．．．保護件

3．．．側緣夾設套件

4．．．固定單元

41．．．焊料

43．．．補強件

7．．．第一方向

Claims (6)

1. 一種免解式挫屈束制支撐裝置，適合與一建築物的結合板配合固定，該挫屈束制支撐裝置包含：一軸力件，沿第一方向延伸，該軸力件具有一中央段及二分別由該中央段相反二端一體成形地延伸且與對應之結合板固定的組接段；複數個圍束單元，各該圍束單元包括一同樣沿第一方向延伸且設置於該軸力件表面之保護件，兩兩保護件將該軸力件夾設其中，並使該軸力件的側緣外露；複數個側緣夾設套件，各該側緣夾設套件沿第一方向延伸，兩兩側緣夾設套件成對且夾設該軸力件的兩保護件上；及複數個固定單元，沿該第一方向相間隔設置於成對的側緣夾設套件間，夾設該軸力件的兩保護件及該成對的側緣夾設套件。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之免解式挫屈束制支撐裝置，其中，該等側緣夾設套件，兩兩成對且隔著該軸力件的側緣夾設該軸力件的兩保護件上。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之免解式挫屈束制支撐裝置，其中，該建築物具有一座牆，該牆設置至少一預留孔，且該軸力件的側緣面對該預留孔。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之免解式挫屈束制支撐裝置，其中，該固定單元為相間隔填置於成對側緣夾設套件間的焊料。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之免解式挫屈束制支撐裝置，其中，該固定單元為相間隔穿設於成對側緣夾設套件間的螺絲。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之免解式挫屈束制支撐裝置，其中，該固定單元還包含括複數個間隔設置於成對側緣夾設套件之間的補強件。