TW202344740A - 一種自適應應力之建築構件 - Google Patents

Abstract

本發明係一種用以自適應反制建築中至少包括窗門框邊角和樑柱邊腳因應力產生的龜裂等現象的建築構件，且該構件具備可調整角度的設計；以及該構件具備可模組化的設計，將該構件相互連接形成較大或適應建築結構的模組，同時仍能保持自適應應力之功能。

Description

一種自適應應力之建築構件

本發明係關於一種反制建築中至少包括窗門框邊角和樑柱邊腳因應力產生的龜裂等現象的建築構件。

在建築當中，窗門框邊角或樑柱邊腳經常因為設計、材料或施工不良與瑕疵，造成應力破壞進而產生龜裂現象，該龜裂現象輕則造成漏水、漏氣或隔音問題，重則可能危及建築結構而令該建物無法再被安全使用。

以RC結構建築物在施作窗門框之時，傳統的崁縫工法及鋼筋角隅補強，若要做到完全防止滲漏水和隔絕室內外噪音，非常困難。習知的「一體式窗框結構」，把一次框固定在結構體並使用清水模或一般模先經防水、粉刷，再將二次框順著溝槽推進一次框內，然後再用螺絲從室內邊及室外邊溝槽將一、二次框鎖緊，使窗框整體完全密合。一次框本身外圍除有斷水、切水的溝槽外，也附有軟性止水壓條。因軟性止水壓條有一定的伸縮度，因此在將一次框固定在結構體時可讓外框與結構體完全密合。當二次框卡進一次框並利用一次框的室內、外邊的溝槽，用螺絲將一、二次框固定在一起後，再打矽利康將螺絲隱藏起來並做防水、止水，這樣一來就可產生出一個完全斷水、切水的窗戶結構。一體式窗框結構因沒有經過水泥砂漿的崁縫，就不會有施工上產生瑕疵或不良的疑慮。

窗門一般都是一面牆壁中的開口部，而開口部結構最脆弱的地方通常是四個角，其次是四個邊。一般建物都可能會在這四個邊角先產生裂痕。

習知為了防止這種現象，一般工程上還會用45度角鋼筋或鋼筋網補強，但效果一直不是很好，因此有業者就發明了所謂「L型波浪鋼板」來做角隅補強。其做法為在角隅鋼筋補強綁紮的雙層筋間加了一塊L型波浪性鋼板，以強化角隅補強的強度。當灌完漿以後，波浪性鋼板會讓角隅部分強度增強，讓窗框角隅不會產生裂痕。此外即使鋼板外面產生裂痕或其他傷害，它的滲水也不會再透過鋼板滲到室內，直接在外就能排除掉。

我國專利I650468揭露一種窗角結構壁面防裂元件。該發明係主要包含有一體成型之第一片部與一垂直連接第一片部之第二片部，並於該第一片部與第二片部設有數個孔洞及溝槽，且於該第一片部與第二片部的孔洞中穿設有定位桿。當安裝使用時，係將數窗角結構壁面防裂元件放置於窗框的角落位置，再以定位桿貫穿該窗角結構壁面防裂元件的孔洞，以將該窗角結構壁面防裂元件固定板模上，繼沿著窗框周圍設置鋼筋，而後進行混凝土灌漿，以將窗角結構壁面防裂元件包覆於牆壁內。依此，當建築物受震動搖晃，於窗框角落處產生剪力時，該剪力係可由窗角結構壁面防裂元件所吸收，以避免窗框角落的牆體龜裂。

窗門一般都是一面牆壁中的開口部，而開口部結構最脆弱的地方通常是四個角，其次是四個邊。一般建物都可能會在這四個邊角先產生裂痕。樑柱和包括天花板和地板等壁面連接處，也是先產生裂痕的地方。其原因都在於應力所致，建築物因熱脹冷縮或因地震搖晃震動，這些地方可能發生龜裂現象，導致雨水由裂縫滲入，長此以往，鋼筋和混凝土可能因侵入的水份產生鏽蝕，輕則產生所謂的壁癌，經年累月進而危及建物安全。而且因水份透過裂縫滲入室內，造成溼氣重和滋生黴菌，對居家生活品質有不良影響，輕則氣味不佳，重則導致各種病症。

以RC結構建築物施作窗門框為例，傳統的崁縫工法及鋼筋角隅補強，若要做到完全防止滲漏水和隔絕室內外噪音，非常困難。建物施工當時之窗門施作或已有足以完全防止滲漏水和隔絕室內外噪音的習知方式；以及建物完工使用後仍發生龜裂現象，於窗框的牆壁處鑽孔灌入止漏材料、或於窗框周邊安裝吸震防水條等習知防漏防裂補強方式，或多或少存在須配合特定窗門結構、破壞壁面、施工效率相對低落、成本相對較高、缺乏實用性等問題，這些正是本發明欲加以改善的問題。

本發明揭露了一種用以自適應反制建築中至少包括窗門框邊角和樑柱邊腳因應力產生的龜裂等現象的建築構件，該構件具備可調整角度的設計，透過該可調整角度的設計，窗門框四角可不限90度，而可以任意角度建造特色窗門框。

本發明揭露了一種用以自適應反制建築中至少包括窗門框邊角和樑柱邊腳因應力產生的龜裂等現象的建築構件，該構件具備可模組 化的設計，將該構件相互連接可以形成較大或適應建築結構的模組，同時仍能保持自適應應力之功能。

本發明之構件同時具備可調整角度和可模組化的設計，能夠賦予建築師更大的設計空間之餘，同時讓建物本身的施工品質和效率得到保障，施工和保固成本也都能有效節約。且本發明之構件材質係採用可回收之環保無毒塑料，對環境與人畜無害。

本發明之構件於窗門框或樑柱施工時同時設置，完成設置後灌漿，將永久埋入窗門框邊角或樑柱邊腳中。

本發明之構件上具有許多孔洞組合，灌漿時混凝土得以通過該孔洞組合，該混凝土不受該構件阻礙其流動，而能填實窗門框邊角和樑柱邊腳。該孔洞組合結合本發明之構件之塑料材質的彈性特性，也能提供一定程度的反制應力的功效。

「自適應」一詞源於處理數位數據的數據特徵自動調整處理方法、處理順序、處理參數、邊界條件或約束條件，使其與所處理數據的統計分佈特徵、結構特徵相適應，以取得最佳的處理效果的過程。自適應過程是一個不斷逼近目標的過程。本發明假借「自適應」該詞用於針對窗門或樑柱必抵抗的角隅應力集中問題，將應力類比為數位數據，本發明之構件可隨時適應應力條件的改變，避免常見的應力破壞造成的龜裂現象。

為了使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點，因此將在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點。

11:建物牆壁

12:建物窗框

13:建物門框

14:窗框或門框邊角裂痕

21:建物地板

22:建物柱子

23:建物橫樑

24:柱子與地板相接邊腳或樑與柱邊腳裂痕

30:建物牆壁

31:建物窗框開口

32:開口鋼筋

33:防裂鋼筋

34:牆壁鋼筋

35:本發明之一種自適應應力之建築構件簡易圖示

40:本發明之一種自適應應力之建築構件主體

41:本發明之一種自適應應力之建築構件之平直部

42:本發明之一種自適應應力之建築構件之孔洞組合

43:本發明之一種自適應應力之建築構件之彎折部

44:本發明之一種自適應應力之建築構件之可折凹處

45:本發明之一種自適應應力之建築構件之扣件固定孔

46:本發明之一種自適應應力之建築構件之模組化連接部

47:本發明之一種自適應應力之建築構件之扣件

圖式1－建物窗門框邊角產生裂痕位置示意圖

圖式2－建物樑柱邊腳產生裂痕位置示意圖

圖式3A－習知窗門框邊角加強結構示意圖

圖式3B－本發明窗門框邊角加強結構示意圖

圖式4A－本發明一種自適應應力之建築構件展開示意圖

圖式4B→本發明一種自適應應力之建築構件側視剖面示意圖

圖式4C→本發明一種自適應應力之建築構件轉折90度側視剖面示意圖

在進行各類鋼筋水泥(混凝土)工程施作時，由於混凝土凝結初期容易造成壁面上的方形開口部例如窗門框之四個邊角在該乾燥時因為收縮而產生龜裂，如圖式1，在建物牆壁(11)的窗框(12)或門框(13)邊角處常見因龜裂產生的裂痕(13)。除了窗門框容易出現裂痕外，樑柱也會。如圖式2，建物柱子(22)與建物地板(21)相接的柱子邊腳處以及建物柱子(22)與建物橫樑(23)相接邊腳處也可以發現因龜裂產生的裂痕(13)。

如圖式3A習知窗門框邊角加強結構示意圖，習知窗框預防龜裂的方法係在施工時於窗框四個邊角處增加補強鋼筋，例如開口鋼筋(32)和防裂鋼筋(33)，以避免應力集中，減少四個角產生的龜裂現象。並於窗框組立填縫完成後，再施作防水層，形成兩道嚴密防護，以有效防止窗框漏水。

本發明之一種自適應應力之建築構件可以簡化習知必須增加開口鋼筋(32)和防裂鋼筋(33)的使用的工法即可避免窗門框邊角或樑柱邊腳因龜裂產生裂痕。如圖式3B，本發明之一種自適應應力之建築構件(35)只需被設置於窗框(12)或門框(13)四個邊角處即可，至少簡化和節省了防裂鋼筋(33)的使用，可大幅節約材料成本和簡短施工時間。

本發明之一種自適應應力之建築構件係做為反制建築中包括窗門框邊角和樑柱邊腳因應力產生龜裂現象的建築構件，係於窗門框或樑柱施工時同時設置，將該構件永久埋入窗門框邊角或樑柱邊腳。該構件具備：

一可調整角度部件；

一可相互連接的模組化結構；以及

一孔洞組合。

如圖4A與4B，本發明之該構件之可調整角度部件即主體(40)上的彎折部(43)，該彎折部上有數道間隔設置的可折凹處(44)，數道間隔設置的可折凹處(44)之間則設置扣件固定孔(45)。

本發明之該構件係以可回收之環保無毒塑料材質製成，塑料材質本身具備一定的彈性，如圖4C，本發明之該構件可以利用扣件(47)穿過可折凹處(44)之間所設置之扣件固定孔(45)加以調整角度，如圖4C，本發明之該構件彎折達90度角。

本發明之該構件之可調整角度部件之設計，不限於如圖4A、4B之可折凹處以及扣件固定孔之配置設計，亦不限於如圖4C之利用扣件穿過可折凹處加以調整和固定角度之可調整角度部件之設計。

本發明之該構件具備可相互連接的模組化結構，即如圖4A與4B之模組化連接部(46)。該如圖4A與4B之模組化連接部(46)為簡單的孔洞與扣件連接設計，但本發明之該構件具備可相互連接的模組化結構不限於該種連接設計。

本發明之該構件具備可相互連接的模組化結構，可相互連接的模組化結構令該構件得以相互連接，複數個構件相互連接形成大的模組化結構。

如圖4A與4B，該構件之孔洞組合(42)即主體(40)上的平直部(41)，該孔洞組合於窗門框或樑柱施工灌漿時令混凝土得以無礙流動。

本發明之該構件之孔洞組合不限於如圖4A與4B示意圖簡單的數個圓形孔洞，本發明之該構件之孔洞組合之設計結合塑料材質的彈性特性，也能提供部份反制應力的功效。

惟上述實施例係用以說明本發明之特點，其目的在使熟習該技術者能瞭解本發明之內容並據以實施，而非限定本發明之專利範圍，故凡其他未脫離本發明所揭示之精神而完成之等效修飾或修改，仍應包含在以下所述之申請專利範圍中。

40:本發明之一種自適應應力之建築構件主體

41:本發明之一種自適應應力之建築構件之平直部

42:本發明之一種自適應應力之建築構件之孔洞組合

43:本發明之一種自適應應力之建築構件之彎折部

44:本發明之一種自適應應力之建築構件之可折凹處

45:本發明之一種自適應應力之建築構件之扣件固定孔

46:本發明之一種自適應應力之建築構件之模組化連接部

47:本發明之一種自適應應力之建築構件之扣件

Claims (9)

1. 一種自適應應力之建築構件，該構件具備：

   一可調整角度部件；

   一可相互連接的模組化結構；以及

   一孔洞組合。
2. 如申請專利範圍第1項之構件，該構件係做為反制建築中包括窗門框邊角和樑柱邊腳因應力產生龜裂現象的建築構件。
3. 如申請專利範圍第1項之構件，該構件係於窗門框或樑柱施工時同時設置，將該構件埋入窗門框邊角或樑柱邊腳。
4. 如申請專利範圍第1項之構件，透過該可調整角度部件之設計，窗門框邊角或樑柱邊腳可不限90度。
5. 如申請專利範圍第1項之構件，該構件具備至少一組該可調整角度部件。
6. 如申請專利範圍第1項之構件，該可相互連接的模組化結構令該構件得以相互連接，複數個構件相互連接形成大的模組化結構。
7. 如申請專利範圍第1項之構件，該構件具備之孔洞組合係於窗門框或樑柱施工灌漿時令混凝土得以無礙流動。
8. 如申請專利範圍第1項之構件，該構件係為可回收之環保無毒塑料材質，重量輕且成本低。
9. 如申請專利範圍第1項之構件，該構件具備之孔洞組合結合塑料材質的彈性特性，也能提供部份反制應力的功效。

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