TW202338190A - 梳狀切削鋼板 - Google Patents

Abstract

本發明為用於一建築物之梳狀切削鋼板複合鋼筋混凝土連接梁。建築物包含梁、第一邊界構材以及第二邊界構材。梁連接於第一邊界構材及第二邊界構材之間。梳狀切削鋼板包含主板、複數第一固定板及複數第二固定板。主板設置於梁，且具有第一側及第二側。第一固定板連接於主板之第一側，各第一固定板間隔排列，以於第一側形成第一梳狀結構並部分地延伸於第一邊界構材內。第二固定板連接於主板之第二側，各第二固定板間隔排列，以於第二側形成第二梳狀結構並部分地延伸於第二邊界構材內。

Description

梳狀切削鋼板

本發明係關於一建築物之梳狀切削鋼板複合鋼筋混凝土連接梁。

連接梁為韌性鋼筋混凝土剪力牆系統之重要關鍵桿件，由於短跨度之鋼筋混凝土連接梁容易發生剪力破壞及主鋼筋的握裹滑移破壞，現行臺灣及美國規範對於短跨連接梁均要求採用對角向鋼筋之配筋型式，如圖1所示。然而，主鋼筋採用對角向配筋於現場施作非常困難，成為推動剪力牆系統之主要阻力之一。

此外，在鋼筋混凝土連接梁構件中，若以剪力容量大於剪力需求為目的，通常係將一字形鋼板置入傳統梁配筋之鋼筋混凝土連接梁中，使剪力容量上升。然而，加入鋼板的結果卻也讓整體連接梁彎矩容量上升，造成剪力需求上升。

有鑑於此，亟需一種改良鋼板，不僅可改善一字形鋼板造成彎矩容量上升的問題，同時可達到與規範對角鋼筋相似耐震行為，並且具有更高施工性。

本發明之目的在於針對鋼筋混凝土連接梁提供一種梳狀切削鋼板，其透過對一字型鋼板兩側進行切削，使一字型鋼板兩側形成梳狀結構，再置入連接梁中，可降低置入鋼板時所引致梁端彎矩上升。其梳狀結構延伸至錨定區域，可避開邊界構材之鋼筋，提升施工可行性。另外，降低鋼板截面積能減少鋼板所需傳遞之彎矩容量，降低其剪力需求，且在鋼板厚度以及降伏強度不變的情形下，可減低於邊界構材之錨定需求。

為達上述目的，本發明揭露一種梳狀切削鋼板，用於一鋼筋混凝土連接結構。該鋼筋混凝土連接結構包含一梁、一第一邊界構材以及一第二邊界構材。該梁連接於該第一邊界構材及該第二邊界構材之間。該梳狀切削鋼板包含一主板、複數第一固定板以及複數第二固定板。該主板設置於該梁，且具有一第一側及與該第一側相對之一第二側。該等第一固定板連接於該主板之該第一側。各該第一固定板間隔排列，以於該第一側形成一第一梳狀結構並部分地延伸於該第一邊界構材內。該等第二固定板連接於該主板之該第二側。各該第二固定板間隔排列，以於該第二側形成一第二梳狀結構並部分地延伸於該第二邊界構材內。

該梁、該第一邊界構材及該第二邊界構材分別由一鋼筋混凝土結構製成。該鋼筋混凝土結構包含複數鋼筋，各該鋼筋之間具有一間隙。各該第一固定板具有一第一寬度，該第一寬度小於該第一邊界構材中各該鋼筋之間之該間隙，以及各該第二固定板具有一第二寬度，該第二寬度小於該第二邊界構材中各該鋼筋之間之該間隙。

該主板更具有一第三側，連接於該第一側與該第二側之間。該等第一固定板中靠近該第三側之該第一固定板不與該第三側對齊，以及該等第二固定板中靠近該第三側之該第二固定板不與該第三側對齊。

該主板更具有一第四側，與該第三側相對且連接於該第一側與該第二側之間。該等第一固定板中靠近該第四側之該第一固定板不與該第四側對齊，以及該等第二固定板中靠近該第四側之該第二固定板不與該第四側對齊。

該等第一固定板定義一第一塑鉸段，鄰接於該主板的該第一側，並位於該第一柱與該主板之間。該第一塑鉸段的長度介於該梁的一深度的1/3至1/2。

該等第二固定板定義一第二塑鉸段，鄰接於該主板的該第二側，並位於該第二柱與該主板之間。該第二塑鉸段的長度介於該梁的該深度的1/3至1/2。

該第一塑鉸段及該第二塑鉸段分別有一總寬度，該主板有一主板寬度。該總寬度小於該主板寬度。

該第一塑鉸段靠近該第三側處及該第四側處分別形成一第一弧形部。

該第二塑鉸段靠近該第三側處及該第四側處分別形成一第二弧形部。

該主板係以一剪力連結器及一剪力釘其中之一與該梁中之該鋼筋混凝土結構複合。該等第一固定板係以該剪力連結器及該剪力釘其中之一與該第一邊界構材中之該鋼筋混凝土結構複合，以及該等第二固定板係以該剪力連結器及該剪力釘其中之一與該第二邊界構材中之該鋼筋混凝土結構複合。

在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，此技術領域具有通常知識者便可瞭解本發明之其他目的，以及本發明之技術手段及實施態樣。

以下將透過實施例來解釋本發明內容，本發明的實施例並非用以限制本發明須在如實施例所述之任何特定的環境、應用或特殊方式方能實施。因此，關於實施例之說明僅為闡釋本發明之目的，而非用以限制本發明。需說明者，以下實施例及圖式中，與本發明非直接相關之元件已省略而未繪示，且圖式中各元件間之尺寸關係僅為求容易瞭解，並非用以限制實際比例。

請參考圖2至圖4。圖2為本發明梳狀切削鋼板設置於鋼筋混凝土連接梁之示意圖。梳狀切削鋼板1可用於一鋼筋混凝土連接結構2。鋼筋混凝土連接結構2包含一梁21、一第一邊界構材23以及一第二邊界構材25。梁21連接於第一邊界構材23及第二邊界構材25之間。梁21、第一邊界構材23及第二邊界構材25分別由一鋼筋混凝土結構27製成。鋼筋混凝土結構27包含複數鋼筋271，且各鋼筋271之間具有一間隙D。

梳狀切削鋼板1包含一主板11、複數第一固定板13以及複數第二固定板15。主板11設置於梁21，且具有一第一側111及與第一側111相對之一第二側113。該等第一固定板13連接於主板11之第一側111。各第一固定板13間隔排列，以於第一側111形成一第一梳狀結構並部分地延伸於第一邊界構材23內。該等第二固定板15連接於主板11之第二側113。各第二固定板15間隔排列，以於第二側113形成第二梳狀結構並部分地延伸於第二邊界構材25內。

具體而言，該等第一固定板13及該等第二固定板15係透過將一字型鋼板兩側進行切削後而獲得。切削後之鋼板的中央部分為梳狀切削鋼板1之主板11，主板11兩側則為彼此長度及寬度對稱的梳狀結構。形成於主板11第一側111之第一固定板13具有一第一寬度D1，形成於主板11第二側113之第二固定板15具有一第二寬度D2。

為了讓形成第一梳狀結構之第一固定板13可部分設置於鋼筋混凝土連接結構2之第一邊界構材23，以及讓形成第二梳狀結構之第二固定板15可部分設置於鋼筋混凝土連接結構2之第二邊界構材25，第一固定板13之第一寬度D1小於第一邊界構材23中各鋼筋271之間之間隙D，以及第二固定板15之第二寬度D2小於第二邊界構材25中各鋼筋271之間之間隙D。於其他實施例中，切削後的第一固定板13及第二固定板15亦可為略窄於主板11的非梳狀鋼板。

此外，主板11更具有一第三側115及一第四側117。第三側115連接於第一側111與第二側113之間。第四側117與第三側115相對且連接於第一側111與第二側113之間。為形成切削狀態，該等第一固定板13及該等第二固定板15靠近第三側115及第四側117的部分不與第三側115及第四側115對齊。

詳言之，該等第一固定板13中靠近第三側115之第一固定板13不與第三側115對齊，且略往第四側117的方向設置，以及該等第一固定板13中靠近第四側117之第一固定板13不與第四側117對齊，且略往第三側115的方向設置。該等第二固定板15中靠近第三側115之第二固定板15不與第三側115對齊，且略往第四側117的方向設置，以及該等第二固定板15中靠近第四側117之第二固定板15不與第四側117對齊，且略往第三側115的方向設置。各第一固定板13之第一寬度D1的總合小於主板11之第一側111的寬度，以及各第二固定板15之第二寬度D2的總合小於主板11之第二側113的寬度。

梳狀切削鋼板1與鋼筋混凝土結構27之間的複合可以採用配製側向繫筋、剪力連結器或剪力釘的方式做複合。具體而言，主板11、該等第一固定板13及該等第二固定板15上具有複數開孔，以藉由開孔與鋼筋混凝土結構27複合。主板11係以側向繫筋、剪力連結器及剪力釘其中之一與梁21中之鋼筋混凝土結構27複合，該等第一固定板13係以側向繫筋、剪力連結器及剪力釘其中之一與第一邊界構材23中之鋼筋混凝土結構27複合，以及該等第二固定板15係以側向繫筋、剪力連結器及剪力釘其中之一與第二邊界構材25中之鋼筋混凝土結構27複合。

舉例而言，請參考圖7及圖8，圖7為本發明梳狀切削鋼板設置於鋼筋混凝土連接結構2俯視之截面圖。圖8為圖7所示之梁21之截面A-A’。梳狀切削鋼板1橫向設有複數鋼筋，直向以繫筋捆繞鋼筋固定，且梳狀切削鋼板1與鋼筋混凝土結構27之間係以剪力釘複合。

第一固定板13定義一第一塑鉸段131，鄰接於主板11的第一側111，並位於第一邊界構材23與主板11之間。第一塑鉸段131的長度介於梁21的一深度的1/3至1/2。該等第二固定板15定義一第二塑鉸段151，鄰接於主板11的第二側113，並位於第二邊界構材25與主板11之間。第二塑鉸段151的長度介於梁21的深度的1/3至1/2。舉例而言，假設梁21的深度為50公分，則第一塑鉸段131的長度以及第二塑鉸段151的長度分別介於15~25公分。

第一塑鉸段131及第二塑鉸段151分別有一總寬度W1，主板11有一主板寬度W2。總寬度W1小於主板寬度W2。第一塑鉸段131靠近第三側115處及第四側117處分別形成一第一弧形部1311。第二塑鉸段151靠近第三側115處及第四側117處分別形成一第二弧形部1511。第一弧形部1311及第二弧形部1511係對。於其他實施例中，第一塑鉸段131靠近第三側115處及第四側117處亦可分別形成一直角或一斜面等形狀，以及第二塑鉸段151靠近第三側115處及第四側117處亦可分別形成直角或斜面等形狀。

綜上所述，本發明之梳狀切削鋼板透過對一字型鋼板兩側進行切削以形成兩側為梳狀結構的梳狀切削鋼板，以減少置入鋼板引起的梁端彎矩上升的問題，並在梳狀切削鋼板上設置多個開孔，以與建築物中之鋼筋混凝土連接梁複合。此外，本發明之梳狀切削鋼板更能夠提升剪力強度，以避免剪力破壞，並且能使錨定需求下降，配置側向繫筋等較不會產生綁紮衝突。

上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

1:梳狀切削鋼板 11:主板 111:第一側 113:第二側 115:第三側 117:第四側 13:第一固定板 131:第一塑鉸段 15:第二固定板 151:第二塑鉸段 2:鋼筋混凝土連接結構 21:梁 23:第一邊界構材 25:第二邊界構材 27:鋼筋混凝土結構 271:鋼筋 D:間隙 D1:第一寬度 D2:第二寬度 W1:總寬度 W2:主板寬度

圖1為現有技術對角鋼筋 板之示意圖； 圖2為本發明梳狀切削鋼板設置於鋼筋混凝土連接結構之示意圖； 圖3為本發明梳狀切削鋼板之示意圖； 圖4為本發明梳狀切削鋼板設置於鋼筋混凝土連接結構之截面圖； 圖5為本發明梳狀切削鋼板之局部示意圖； 圖6為本發明梳狀切削鋼板設置於鋼筋混凝土連接結構之局部示意圖； 圖7為本發明梳狀切削鋼板設置於鋼筋混凝土連接結構俯視之截面圖；以及 圖8為圖7所示之梁之截面圖。

1:梳狀切削鋼板

2:鋼筋混凝土連接結構

21:梁

23:第一邊界構材

25:第二邊界構材

27:鋼筋混凝土結構

Claims (10)

1. 一種梳狀切削鋼板，用於鋼筋混凝土連接結構中，該鋼筋混凝土連接結構包含一梁、一第一邊界構材以及一第二邊界構材，該梁連接於該第一邊界構材及該第二邊界構材之間，該梳狀切削鋼板包含： 一主板，設置於該梁，且具有一第一側及與該第一側相對之一第二側； 複數第一固定板，連接於該主板之該第一側，各該第一固定板間隔排列，以於該第一側形成一第一梳狀結構並部分地延伸於該第一邊界構材內；以及 複數第二固定板，連接於該主板之該第二側，各該第二固定板間隔排列，以於該第二側形成一第二梳狀結構並部分地延伸於該第二邊界構材內。
2. 如請求項1所述之梳狀切削鋼板，其中該梁、該第一邊界構材及該第二邊界構材分別由一鋼筋混凝土結構製成，該鋼筋混凝土結構包含複數鋼筋，各該鋼筋之間具有一間隙，各該第一固定板具有一第一寬度，該第一寬度小於該第一邊界構材中各該鋼筋之間之該間隙，以及各該第二固定板具有一第二寬度，該第二寬度小於該第二邊界構材中各該鋼筋之間之該間隙。
3. 如請求項2所述之梳狀切削鋼板，其中該主板更具有一第三側，連接於該第一側與該第二側之間，該等第一固定板中靠近該第三側之該第一固定板不與該第三側對齊，以及該等第二固定板中靠近該第三側之該第二固定板不與該第三側對齊。
4. 如請求項3所述之梳狀切削鋼板，其中該主板更具有一第四側，與該第三側相對且連接於該第一側與該第二側之間，該等第一固定板中靠近該第四側之該第一固定板不與該第四側對齊，以及該等第二固定板中靠近該第四側之該第二固定板不與該第四側對齊。
5. 如請求項4所述之梳狀切削鋼板，其中該等第一固定板定義一第一塑鉸段，鄰接於該主板的該第一側，並位於該第一邊界構材與該主板之間，該第一塑鉸段的長度介於該梁的一深度的1/3至1/2。
6. 如請求項5所述之梳狀切削鋼板，其中該等第二固定板定義一第二塑鉸段，鄰接於該主板的該第二側，並位於該第二邊界構材與該主板之間，該第二塑鉸段的長度介於該梁的該深度的1/3至1/2。
7. 如請求項6所述之梳狀切削鋼板，其中該第一塑鉸段及該第二塑鉸段分別有一總寬度，該主板有一主板寬度，該總寬度小於該主板寬度。
8. 如請求項7所述之梳狀切削鋼板，其中該第一塑鉸段靠近該第三側處及該第四側處分別形成一第一弧形部。
9. 如請求項8所述之梳狀切削鋼板，其中該第二塑鉸段靠近該第三側處及該第四側處分別形成一第二弧形部。
10. 如請求項9所述之梳狀切削鋼板，其中該主板係以一剪力連結器及一剪力釘其中之一與該梁中之該鋼筋混凝土結構複合，該等第一固定板係以該剪力連結器及該剪力釘其中之一與該第一邊界構材中之該鋼筋混凝土結構複合，以及該等第二固定板係以該剪力連結器及該剪力釘其中之一與該第二邊界構材中之該鋼筋混凝土結構複合。

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