CN100356000C

CN100356000C - 无耗材的消能支撑装置

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Publication number: CN100356000C
Application number: CNB2004100698077A
Authority: CN
Inventors: 蔡崇兴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2024-07-09
Also published as: CN1718961A

Abstract

本发明涉及一种无耗材的消能支撑装置，其由一板材便可裁切形成一斜撑受力件，位于中央为主体件，两侧为侧定件，另在斜撑受力件上、下侧设置夹接件，让夹接件与侧定件以焊接或螺栓锁固手段固定，并且保持主体件与两侧定件有一可消能减震的间隙，因此在不浪费板材材料的条件下，便可制成具消能的支撑构材。

Description

无耗材的消能支撑装置

技术领域

本发明涉及一种无耗材的消能支撑装置，其涉及于建筑土木工程的技术领域，尤指用以强化支撑的构材，以最少耗材提供强化、消除震动的功能。

背景技术

建筑物为能增加韧性支撑强度，而在梁与柱之间增加一斜向支撑的构材装置，并能同时达到吸震的效果，现有的构材装置主要包含有一主受力组件，数个侧撑组件及数个连接板，主受力组件由三块钢材焊接组合为断面X形钢材，而侧撑组件设置在主受力组件周侧，于主受力组件的中间段则以四块连接板连接侧撑组件，据以提供防挫屈所需的挠曲劲度与强度。

但是，现有的构材装置其韧性拉压构材的组合十分麻烦而耗费成本、作业时间及容易造成主受力组件弯曲，其中；

主受力组件本身需备用三块钢材来焊接组合，而主受力组件周侧又需通过连接板来连接管状侧撑组件，整个形态的制造加工较为耗时，并且单一个主受力组件就需耗材三片钢材，材料成本高、焊接作业成本高；且在焊接过程容易造成扭曲，于焊接完成后必须再加工拉直，易导致主受力组件受损，甚至施工失败，更易造成应力集中及施工精度上的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种无耗材的消能支撑装置，以最精简快速的制法、最少的耗材而提供消能性优良的支撑装置。

为了可达到前述的目的，本发明所运用的技术手段在于提供一种无耗材的消能支撑装置，其包括有至少一个斜撑受力件，每一斜撑受力件包含有一具有两非线性侧缘的主体件及两侧定件，两侧定件设置于主体件两侧，并与主体件间形成有一容置间隙，各侧定件分别具有一直侧缘及一相对于主体件非线性侧缘的非线性侧缘；以及至少两个设置在斜撑受力件顶部及底部的夹接件，两夹接件结合于相对斜撑受力件的侧定件上。

本发明可以获得的功效，主要是以一板材便能裁切为一主体件、分别位于主体件两侧的侧定件，形成了斜撑受力件，通过裁切形成的容置间隙，作为主体件由于消能减震造成侧向变形的容置空间，因此本发明得以在毫不浪费板材的材料成本，并免除大量焊接工时成本以及免除焊接所造成扭曲变形之下，提供具消能作用的支撑构材，大举突破性地改变以往由片状焊接形成构成的技术手段。

又，本发明可选择出多种形态，比如主体件与侧定件可裁切完全分离，或是部份分离，在分离之处形成的容置间隙，都能提供主体件遇震消能所需的容置空间。

此外，夹接件连接了侧定件，贴靠于主体件两侧，确保主体件在特定方向消能，并能适度增强斜撑受力件的支撑强度。

又，配合了侧贴件，得以提升斜撑受力件抗挠弯的能力，强度更为理想。

附图说明

图1为本发明第一种实施例的立体分解图；

图2为本发明第一种实施例的上视剖面图；

图3为本发明第一种实施例的端视剖面图；

图4为本发明第二种实施例的端视剖面图；

图5为本发明第三种实施例的端视剖面图；

图6为本发明第四种实施例的端视剖面图；

图7为本发明第五种实施例的端视剖面图；

图8为本发明第六种实施例的端视剖面图；

图9为本发明第七种实施例的端视剖面图；

图10为本发明第八种实施例的端视剖面图；

图11为本发明第九种实施例的上视剖面图；

图12为本发明第九种实施例的端视剖面图；

图13为本发明第十种实施例的端视剖面图；

图14为本发明第十一种实施例的端视剖面图；

图15为本发明第十二种实施例的端视剖面图；

图16为本发明第十三种实施例的端视剖面图；

图17为本发明第十四种实施例的端视剖面图；

图18为本发明的斜撑受力件第二种实施例的上视图；

图19为本发明的斜撑受力件第三种实施例的上视图；

图20为本发明的斜撑受力件第四种实施例的上视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的具体实施方式。

本发明主要提供一种无耗材的消能支撑装置，其主要包含有至少一个的斜撑受力件及至少两个的夹接件，每一斜撑受力件包含有一主体件及两侧定件，主体件具有两非线性侧缘，各侧定件分别设有一直侧缘及一非线性侧缘，且设置在两夹接件间，主体件的非线性侧缘相对于侧定件的非线性侧缘，而侧定件的直侧缘则与夹接件的侧缘平行，且于主体件与侧定件间形成有容置间隙，且主体件可相对侧定件滑移。

请参看图1至图3，本发明的第一实施例包含有一斜撑受力件10及两夹接件40，该斜撑受力件包含一主体件20，以及两对应安置于主体件20两侧的侧定件30，主体件20具有两非线性侧缘，使主体件20形成有两较宽的端部21及一宽度较窄的中间部23，而使主体件20两侧分别形成有一凹槽24，于主体件20的端部21上分别设置有多数个穿孔25。

侧定件30分别设置在主体件20两侧，且分别与主体件20形成有一容置间隙41，两侧定件30分别形成有两个窄端31及一宽度较大的宽部33，两侧定件30的宽部33分别对应于主体件20的中间部23及凹槽24，而侧定件30的厚度可略大于主体件20的厚度。

两夹接件40分别设置在斜撑受力件10的顶部及底部，且分别与两侧定件30固设结合，其中，夹接件40可为中空管状，且夹接件40可利用焊接或螺栓等方式与侧定件30相互固设结合，而使夹接件40与侧定件30间形成有一可供主体件20于其中滑移的通道。

在成型斜撑受力件10时，可在一呈长形板块上以切割机具，在两侧位置纵向切割以裁切三片形态，其分别是一主体件20以及两形态对称或相似的侧定件30，主体件20可以是两端为宽度较宽的端部21，中间为宽度瘦削的中间部23，依此，位于主体件20两侧所裁切的侧定件30则是两端宽度为小的窄端31，中间宽度为较宽的宽部33，并使侧定件30比主体件20稍短，而主体件20可经铣床或其它加工方法使其厚度比侧定件30稍薄，更言之，该裁切出的钢板均可最经济地来使用。

而实施组合方式，是将主体件20与两侧定件30互以保持适当的容置间隙41，再平行置放于一夹接件40上，再另一夹接件40对应置于主体件20、侧定件30的上面，再配合焊接于或用螺栓将夹接件40与侧定件30外侧之处形成连接固定，让主体件20可以在其与侧定件30与夹接件40间所形成的通道间滑移，来提供主体件20吸震消能的容许活动区域。

据此，可通过主体件20两端部21上所设置的穿孔25，配合螺栓等固定组件将主体件20锁结于梁、柱之间，因此当主体件20连接于梁、柱骨架之后，除可提高建筑物骨架的结构强度外，当整个建筑骨架受到地震等外来震动力之时，主体件20于受力时可以在两侧定件30及夹接件40之间的通道位移，以吸收受到的震动能量，提供良好的消能减震功能，并且管状的夹接件40上下焊接侧定件30可抑制主体件20于夹接件40及侧定件30方向上的变形，阻隔侧方向的挠弯现象，并减少其间的摩擦力，确保建筑土木架构的完整稳定性。

如图4所示，则说明夹接件40‘可为实心板块状。

请配合参图5、6所示，由图中可看到，可在侧定件30的两侧各贴靠一扁管状或实心的侧贴件60、60‘，在该侧贴件60与夹接件40交界处焊接或螺栓锁固形成连接固定，仍然保持于侧定件30及夹接件40间形成有可供主体件20于其中滑移的通道，并能增强其整体的结构强度。

另外消能支撑装置亦可包含有至少两个斜撑受力件及多个分别设置于两斜撑受力件的底部与顶部的夹接件，其中夹接件的数量比斜撑受力件多至少一个，且每一斜撑受力件设置在两夹接件之间，请配合参看图7至图9所示者，其中主体件20、侧定件30呈复数上下叠加形成三明治型态，比如一主体件20与两侧定件30为一组，分别在两组之间以及上、下面各焊接一夹接件40、40‘，或是在两组之间焊接二夹接件40、40’或是各组单独制作再摆放一起，其中夹接件40、40‘可为实心或管状。

请参看图10所示，由图中可看到，于两组侧定件30间另设置有贴片70。

请参看图11至图15，由图中可看到，可另设置有一包覆容置所有斜撑受力件10的金属外管55，并于外管55内壁与斜撑受力件10外侧间填充混凝土或其它弹性材料而成的填充材50，而金属制外管55的横截面可为圆形、长方形、椭圆形、正方形、多边形等形状，据此更增加其抗弯能力。

另如图16所示，是于两金属外管55间设置有可增强整体结构强度的贴片70。

再请参看图17，由图中可看到，斜撑受力件10‘的主体件20’的中间部23‘中央设定位置可向外侧扩伸一扩部231，从而能直接加强主体件20的强度，相对地，侧定件30’对应扩部231亦形成凹槽331以保持原设定的间距。

图18至图20说明斜撑受力件10a、10b、10c的主体件20a、20b、20c与侧定件30a、30b、30c的不同形态变化，其中，图18是在板材一端两侧朝中央至另外一端切割出近儿形切痕，该切痕为前述的容置间隙41a，通过该间隙，使得该处中央为主体件20a，两侧为侧定件30a，主体件20a宽度由端部21朝中间部23渐减，然后保持固定宽度至另外一端，但在另外一端并不分离，而保持连伸状，必要时，连伸的一端的主体件20a可与夹接件40焊接或用螺栓固定在一起。

如图19所示，则是在一板材的两端由侧边朝中央分别切割出前述近儿形切痕，该切痕保持间隙，板材两端即为主体件20b的端部21，两侧为侧定件30b，主体件20b宽度由端部21至中间渐减，两侧为侧定件30b，必要时，中间部23可与夹接件40焊接或用螺栓固定在一起。

图20则是由板材中央位置的两外侧，分别朝中央沿长边方向切割出八字形切痕，该切痕仍保持前述的间隙，使主体件20c中间部23较宽，两端部211较窄并与侧定件30c部份连接，必要时，主体件20c的中间部23可与夹接件40焊接或用螺栓固定在一起。

Claims

1.一种无耗材的消能支撑装置，其特征在于，包括：

至少一个斜撑受力件，每一斜撑受力件包含有一具有两非线性侧缘的主体件及两侧定件，两侧定件设置于主体件两侧，并与主体件间形成有一容置间隙，各侧定件分别具有一直侧缘及一相对于主体件非线性侧缘的非线性侧缘；以及

至少两个设置在斜撑受力件顶部及底部的夹接件，两夹接件结合于相对斜撑受力件的侧定件上。

2.如权利要求1所述的无耗材的消能支撑装置，其中，每一斜撑受力件的主体件包含有两端部，两端部之间为宽度窄于端部的中间部，而各侧定件的两端是宽度为小的窄部，中间是宽度为宽的宽部。

3.如权利要求2所述的无耗材的消能支撑装置，其中，于各主体件两端部上分别设置有多数个穿孔。

4.如权利要求1或2所述的无耗材的消能支撑装置，其中，主体件的厚度小于侧定件的厚度。

5.如权利要求4所述的无耗材的消能支撑装置，其中，夹接件呈中空管状。

6.如权利要求4所述的无耗材的消能支撑装置，其中，夹接件呈实心状。

7.如权利要求5所述的无耗材的消能支撑装置，其中，夹接件的两外侧，分别连接固定至少一侧贴件。

8.如权利要求7所述的无耗材的消能支撑装置，其中，侧贴件呈中空管状。

9.如权利要求7所述的无耗材的消能支撑装置，其中，侧贴件呈实心状。

10.如权利要求6所述的无耗材的消能支撑装置，其中，夹接件的两外侧，分别连接固定至少一侧贴件。

11.如权利要求10所述的无耗材的消能支撑装置，其中，侧贴件呈中空管状。

12.如权利要求10所述的无耗材的消能支撑装置，其中，侧贴件呈实心状。

13.如权利要求1所述的无耗材的消能支撑装置，其中，夹接件的两外侧，分别连接固定至少一侧贴件。

14.如权利要求1所述的无耗材的消能支撑装置，其中，另包含有至少一个容置每一斜撑受力件的金属制外管，于外管内壁间填充有填充材。

15.如权利要求2所述的无耗材的消能支撑装置，其中，于每一主体件中间部的中央位置延伸形成有一宽度较宽的扩部，并且每一侧定件的宽部上凹设有一相对于主体件上扩部的凹槽。

16.如权利要求1，2或15所述的无耗材的消能支撑装置，其中，每一主体件与相对应的侧定件为单一片体的结构形态。

17.如权利要求1所述的无耗材的消能支撑装置，其中，夹接件呈中空管状。

18.如权利要求1所述的无耗材的消能支撑装置，其中，夹接件呈实心状。

19.如权利要求1或15所述的无耗材的消能支撑装置，其中，消能支撑装置包含有至少两个斜撑受力件及多数个分别设置于两斜撑受力件的底部与顶部的夹接件，其中夹接件的数量比斜撑受力件多至少一个，且每一斜撑受力件是设置在两夹接件之间。