TWI408272B - 低摩擦阻力消能結構桿件、其應用之消能減震方法、其應用之消能減震結構 - Google Patents

Description

低摩擦阻力消能結構桿件、其應用之消能減震方法、其應用之消能減震結構

本發明係一種低摩擦阻力消能結構桿件；特別關於一種一般建築物構造之防止振動或震動之裝置，該裝置係藉由板狀消能元件設有斷面積較小之直線段，以圍束體使用夾合或包覆方式提供直線段側向支撐及圍束能力，圍束體與板狀消能元件之間為局部貼合或接觸之方式。

如第1圖及第2圖所示為習知之挫屈束制斜撐(01)，將具有中央斷面積較小結構之消能元件(02)設置於方管(600)中，再以混凝土或水泥砂漿(421)澆置於方管(600)內，待混凝土或水泥砂漿(421)固化後即可提供良好之側撐與圍束之效果，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。

如第3圖所示為專利證書號碼M219077之可拆解式挫屈拘束韌性斜撐，以可拆解式圍束構件將具有中央斷面積較小結構之長條形構件夾合包覆，防止其承受軸向壓力作用時發生挫屈破壞，達到圍束支撐長條形構件之效果。

如第4圖所示為專利證書號碼I245828之消能支撐裝置(03)，其斜撐受力件之左右兩側較第3圖所示之可拆解式挫屈拘束韌性斜撐另設有板材裁切而成之側定件，提供左右兩側之支撐，斜撐受力件另外上下兩側則同如第3圖所示之可拆解式挫屈拘束韌性斜撐，以夾接件夾合包覆之方式，提供側向之圍束支撐效果，防止斜撐受力件受軸向壓力作用時發生挫屈破壞。由於斜撐受力件與側定件皆為板材，可為同一板材裁切而成，或如第4圖之下部圖面所示，由同一板材裁切而成，但部分未分離之方式。

由材料力學理論分析與試驗可知，材料之側向給予適當之圍束可提高軸向之強度，但是挫屈束制斜撐乃是以材料之變形達到吸收能量之目的，側向之圍束或支撐主要功能是避免細長形之桿件受到軸向壓力時產生挫屈破壞，但是習知之挫屈束制斜撐中，消能元件側向之支撐圍束皆為全面性之貼合接觸，雖然可以有效防止挫屈破壞之發生，但是也抑制了材料壓縮時之側向膨脹變形，反而不利於消能元件以變形方式吸收能量，消能元件受壓時反而成為強度較高之結構桿件，因此消能元件受拉與受壓之行為易產生較大之差異。另外支撐圍束為全面性之接觸時，由於材料表面之粗糙度、組裝精度造成之間隙影響，易造成消能元件變形時與支撐圍束元件產生不同大小程度之摩擦阻力，摩擦力雖然也具有消能之功效，但是不確定之摩擦力反而不利於挫屈束制斜撐之消能行為預測，成為一無法評估之變數。

本發明對於圍束體與消能元件之間採用局部貼合之方式，使消能元件受壓時側向具有較大膨脹變形之空間，但仍然保有側向支撐之功效，可避免挫屈破壞之發生。另外由於圍束體與消能元件之間採用局部貼合之方式，大幅降低接觸面積，因此滑動摩擦阻力也可有效降低，成為影響較小之變數。

如第5圖所示為低摩擦阻力消能結構桿件(10)之較佳型式組合方式，第6圖則為板狀消能元件(20)之較佳型式；低摩擦阻力消能結構桿件(10)包含1組板狀消能元件(20)、2組平板所構成之夾合元件(320)，以及2組中空矩形管或用平板與ㄇ形板所構成之夾合元件(320)，平板所構成之夾合元件(320)上設有複數組孔洞(382)，孔洞間則保留間隔區域，間隔區域可與板狀消能元件(20)貼合接觸。中空矩形管夾合元件(320)上設有固定耳(360)，固定耳(360)上設有組立螺栓孔(211)可供螺栓鎖固連結，以螺栓(400)及螺帽(401)將夾合元件(320)鎖固連結成一圍束體，螺栓(400)並同時穿過側向支撐元件(300)上之組立螺栓孔(211)，將板狀消能元件(20)夾合包覆組合成低摩擦阻力消能結構桿件(10)，夾合元件(320)與板狀消能元件(20)及側向支撐元件(300)之間可穩固之連結，側向支撐元件(300)提供板狀消能元件(20)上下兩側之圍束支撐，夾合元件(320)則提供板狀消能元件(20)左右兩側之圍束支撐。

第6圖所示之板狀消能元件(20)中，側向支撐元件(300)與板狀消能元件貼合之面設有複數組連續排列之圓弧凸點(383)，凸點(383)與直線部(202)為分離貼合，相鄰兩凸點之間距需等於或小於直線部之有效長度(effective length)，如此可避免相鄰兩凸點間之板狀消能元件發生挫屈破壞。

第6圖所示之板狀消能元件(20)為具有不同斷面積之板狀長條形結構，兩端為斷面積較大之連結部(200)，中央為斷面積較小之直線部(202)，連結部(200)與直線部(202)以漸縮部(201)連結，漸縮部(201)為由連結部(200)以直線或曲線方式內縮至直線部(202)，側向支撐元件(300)與板狀消能元件之直線部(202)以凸點(383)保持貼合分離之狀態，側向支撐元件(300)左端與板狀消能元件之漸縮部保持一壓縮預留空間(204)，側向支撐元件(300)右端與板狀消能元件之右端漸縮部(201)或連結部(200)以一銜接部(206)連結，銜接部(206)上之側向支撐元件(300)與板狀消能元件之間之分離間隙末端位置以擴孔(207)方式成為一拉伸預留空間(205)。

板狀消能元件(20)之變形作動方式如第7圖所示，壓縮預留空間(204)使得板狀消能元件兩端之連結部(200)受壓力作用時，左端漸縮部(201)不會與側向支撐元件(300)發生碰撞干涉之情形，兩凸點(383)間之空間可提供直線部(202)膨脹變形。拉伸預留空間(205)或擴孔(207)則使得板狀消能元件兩端之連結部(200)受拉力作用時，右端漸縮部(201)不會與側向支撐元件(300)發生干涉碰撞之情形，而擴孔(207)之方式更可避免產生應力集中之情形，造成分離間隙開裂，產生裂縫延伸破壞之情形。

第8圖所示之串聯式板狀消能元件(21)為2組第6圖所示之板狀消能元件(20)以串聯方式所形成之結構，以串接部(203)連結2組板狀消能元件之連結部所形成之結構。

第9圖所示之串聯式板狀消能元件(21)則為串聯方式之另一較佳型式，銜接部(206)與右端之連結部(200)為連結之方式，中央之串接部(203)與側向支撐元件(300)為分離貼合之方式。

第10圖所示之並聯式板狀消能元件(22)為2組第6圖所示之板狀消能元件(20)以並聯方式所形成之結構，其中左端上下位置排列之連結部(200)相互連結，右端上下位置排列之連結部則為分離。第11圖所示之並聯式板狀消能元件(22)則為並聯方式之另一較佳型式，左右兩端上下位置排列之連結部(200)皆為相互連結。

第12圖所示之串並聯式板狀消能元件(23)為4組第6圖所示之板狀消能元件(20)以串聯加上並聯之方式所形成之結構，第13圖為串並聯式板狀消能元件之另一較佳型式。

第14圖所示之板狀消能元件(20)之凸點(383)為鋸齒形構造或波浪形構造(384)之較佳型式。

第15圖所示之低摩擦阻力消能結構桿件(10)中，側向支撐元件(300)與板狀消能元件(20)間未以銜接部連結部連結，為完全分離貼合之方式，側向支撐元件(300)則與夾合元件(320)以螺栓鎖固組裝連結。

第16圖所示為板狀消能元件(20)之側向支撐元件(300)中央為分離，並保持一壓縮預留空間之方式，側向支撐元件(300)兩端與板狀消能元件之兩端漸縮部或連結部以一銜接部連結，銜接部上之側向支撐元件與板狀消能元件之間之分離間隙末端位置以擴孔方式成為一拉伸預留空間。

第17圖所示之低摩擦阻力消能結構桿件(10)中，另設有側向固定元件(310)，側向固定元件(310)與側向支撐元件(300)保持貼合分離之狀態，側向固定元件(310)與板狀消能元件(20)上設有凸榫(380)與凹槽(381)之機構，以凸榫(380)與凹槽(381)互嵌之方式組裝連結。

第18圖所示為側向支撐元件(300)與板狀消能元件(20)間以凸榫(380)與凹槽(381)互嵌之方式組裝連結。第19圖為低摩擦阻力消能結構桿件(10)以焊接組裝方式之較佳型式。

第20圖所示為板狀消能元件(20)內部開長條孔形成2條直線部(202)之方式，側向支撐元件(300)與板狀消能元件之直線部保持貼合分離之狀態，側向支撐元件(300)上設有組立螺栓孔可與夾合元件(320)以螺栓鎖固連結。第21圖與第22圖所示為板狀消能元件(20)內部開長條孔之另兩種較佳型式。

第23圖所示之低摩擦阻力消能結構桿件(10)中，夾合元件(320)上設有複數組矩形凹槽(381)，矩形凹槽(381)間保留間隔區域，間隔區域可與板狀消能元件(20)貼合。第24圖所示之低摩擦阻力消能結構桿件(10)為夾合元件(320)上設有複數組圓弧凹槽(381)之方式。

第25圖與第26圖所示之低摩擦阻力消能結構桿件(10)中，夾合元件(320)上設有複數組孔洞(382)，孔洞間則保留間隔區域，間隔區域可與板狀消能元件(20)貼合，夾合元件(320)內填充加勁填充材(420)提高勁度，夾合元件(320)內設有隔離件(390)隔離加勁填充材，隔離件可為薄金屬板或塑膠板或塑膠膜或高分子材料板或高分子材料膜或保麗龍板或油性漆膜或水性漆膜或纖維布料或玻璃纖維布或碳纖維布或金屬纖維布。除填充加勁填充材(420)外，更加入由縱向鋼筋與橫向箍筋所組成之鋼筋籠，提高圍束元件之勁度，除鋼筋籠外，也可加入型鋼之方式提高圍束元件之勁度。

第27圖所示之低摩擦阻力消能結構桿件(10)中，圍束體之夾合元件(320)與板狀消能元件(20)貼合之面設有複數組圓弧板狀之凸點(383)構造，可大幅降低與板狀消能元件(20)之接觸面積，減少作動時之摩擦阻力。

第28圖所示之低摩擦阻力消能結構桿件(10)中，圍束體之夾合元件(320)與板狀消能元件(20)貼合之面設有複數組圓球狀之凸點(383)構造。

第29圖所示之低摩擦阻力消能結構桿件(10)中，圍束體之夾合元件(320)與板狀消能元件(20)貼合之面設有複數組錐狀之凸點(383)構造。

第30圖與第33圖所示之低摩擦阻力消能結構桿件(10)中，圍束體之夾合元件(320)與板狀消能元件貼合之面設有複數組之孔洞或凹槽或軸承孔位，孔洞或凹槽或軸承孔位內設有滾動子(430)，滾動子(430)可為滾珠或滾柱或滾輪。另外第32圖與第33圖中，側向支撐元件(300)與板狀消能元件(20)貼合之面設有複數組之孔洞或凹槽或軸承孔位，孔洞或凹槽或軸承孔位內設有滾動子(430)，滾動子(430)可為滾珠或滾柱或滾輪。

第34圖與第35圖所示之低摩擦阻力消能結構桿件(10)中，夾合元件(320)與板狀消能元件(20)之間設有滑動元件(325)，滑動元件為設有複數組滾動子(430)與滾動子保持器(431)之滾動裝置，複數組滾動子(430)以滾動子保持器(431)保持間距不相互碰撞，滾動子(430)為滾珠或滾柱或滾輪，滾動子可採定點滾動方式或如坦克輪裝置之循環滾動方式。

第36圖所示之低摩擦阻力消能結構桿件(10)中，夾合元件(320)及側向支撐元件(300)與板狀消能元件(20)之間設有滑動元件(325)，滑動元件為低摩擦係數材質所構成，或2組不同材質之低摩擦係數材質板所構成，例如低摩擦係數材質板分別使用鏡面鋼板與鐵氟龍(PTFE)板之搭配方式。

第37圖所示之低摩擦阻力消能結構桿件(10)為2組板狀消能元件(20)之間設有間隔元件(340)，再以夾合元件(320)夾合包覆後，以螺栓鎖固連結，使低摩擦阻力消能結構桿件(10)具有雙倍之消能效果。

第38圖所示之低摩擦阻力消能結構桿件(10)為使用固定夾(370)之方式，用來固定夾合元件(320)並組裝連結各元件。

第39圖所示之低摩擦阻力消能結構桿件(10)中，另設有黏彈性材料(440)黏著貼附於板狀消能元件(20)與夾合元件(320)之間，藉由板狀消能元件(20)與夾合元件(320)產生相對位移時，使黏彈性材料(440)產生剪力變形，達到增加消能之功效。

上述之板狀消能元件皆為平板方式，第40圖至第61圖所示為十字形板狀消能元件(30)以及十字形板狀消能元件(30)以串聯或並聯或串並聯方式所形成之較佳結構型式。

第62圖至第71圖所示為T形板狀消能元件(60)以及T形板狀消能元件(60)以串聯或並聯或串並聯方式所形成之較佳結構型式。

第72圖至第93圖所示為L形板狀消能元件(70)以及L形板狀消能元件(70)以串聯或並聯或串並聯方式所形成之較佳結構型式。

第94圖至第107圖所示為ㄥ形板狀消能元件(80)以及ㄥ形板狀消能元件(80)以串聯或並聯或串並聯方式所形成之較佳結構型式。

第108圖至第129圖所示為ㄑ形板狀消能元件(90)以及ㄑ形板狀消能元件(90)以串聯或並聯或串並聯方式所形成之較佳結構型式。

第130圖至第135圖所示為弧形板狀消能元件(100)以及弧形板狀消能元件(100)以串聯或並聯或串並聯方式所形成之較佳結構型式。

第136圖至第137圖所示為X形板狀消能元件(40)以及X形板狀消能元件(40)以串聯方式所形成之較佳結構型式。

第138圖至第139圖所示為＊形板狀消能元件(50)以及＊形板狀消能元件(50)以串聯方式所形成之較佳結構型式。

第140圖與第141圖所示為低摩擦阻力消能結構桿件(10)安裝於建築結構之較佳應用實施例，地震發生時，樓層間之水平錯動對於低摩擦阻力消能結構桿件(10)產生縱向或軸向之拉壓作用，使低摩擦阻力消能結構桿件(10)發揮拉壓變形消能之功效。

01.．．．習知之挫屈束制斜撐

02.．．．習知之消能元件

03.．．．習知之可拆解式挫屈拘束韌性斜撐

04.．．．習知之消能支撐裝置

10.．．．低摩擦阻力消能結構桿件

20.．．．板狀消能元件

21.．．．串聯式板狀消能元件

22.．．．並聯式板狀消能元件

23.．．．串並聯式板狀消能元件

30.．．．十字形板狀消能元件

31.．．．串聯式十字形板狀消能元件

32.．．．並聯式十字形板狀消能元件

33.．．．串並聯式十字形板狀消能元件

40.．．．X形板狀消能元件

41.．．．串聯式X形板狀消能元件

50.．．．＊形板狀消能元件

51.．．．串聯式＊形板狀消能元件

60.．．．T形板狀消能元件

61.．．．串聯式T形板狀消能元件

62.．．．並聯式T形板狀消能元件

63.．．．串並聯式T形板狀消能元件

70.．．．L形板狀消能元件

71.．．．串聯式L形板狀消能元件

72.．．．並聯式L形板狀消能元件

73.．．．串並聯式L形板狀消能元件

80.．．．ㄥ形板狀消能元件

81.．．．串聯式ㄥ形板狀消能元件

82.．．．並聯式ㄥ形板狀消能元件

83.．．．串並聯式ㄥ形板狀消能元件

90.．．．ㄑ形板狀消能元件

91.．．．串聯式ㄑ形板狀消能元件

92.．．．並聯式ㄑ形板狀消能元件

93.．．．串並聯式ㄑ形板狀消能元件

100.．．．弧形板狀消能元件

101.．．．串聯式弧形板狀消能元件

102.．．．並聯式弧形板狀消能元件

103.．．．串並聯式弧形板狀消能元件

200.．．．連結部

201.．．．漸縮部

202.．．．直線部

203.．．．串接部

204.．．．壓縮預留空間

205.．．．拉伸預留空間

206.．．．銜接部

207.．．．擴孔

210.．．．接合螺栓孔

211.．．．組立螺栓孔

220.．．．長條孔

300.．．．側向支撐元件

310.．．．側向固定元件

320.．．．夾合元件

325.．．．滑動元件

330.．．．圍束元件

340.．．．間隔元件

350.．．．端蓋板

360.．．．固定耳

370.．．．固定夾

380.．．．凸榫

381.．．．凹槽

382.．．．孔洞

383.．．．凸點

384.．．．鋸齒形構造或波浪形構造

390.．．．隔離件

400.．．．螺栓

401.．．．螺帽

410.．．．焊道

420.．．．加勁填充材

421.．．．混凝土或水泥砂漿

430.．．．滾動子

431.．．．滾動子保持器

440.．．．黏彈性材料

500.．．．平板

501.．．．L形板

502.．．．ㄇ形板

503.．．．T形板

504.．．．Π形板

505.．．．H形板

506.．．．Ⅱ形板

507.．．．十字板

508.．．．ㄥ形板

509.．．．波浪板

510.．．．4折C形板

511.．．．6折C形板

512.．．．ㄑ形板

513.．．．〔形板

600.．．．方管

610.．．．圓管

620.．．．多邊形管

630.．．．弧形板

700.．．．建築結構桿件

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. 習知之可拆解式挫屈拘束韌性斜撐第4圖. 習知之消能支撐裝置第5圖. 板狀消能元件之較佳型式1與低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式1工程視圖第6圖. 板狀消能元件之較佳型式1工程視圖第7圖. 板狀消能元件之變形作動方式示意圖第8圖. 板狀消能元件之較佳型式2與低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式2工程視圖第9圖. 板狀消能元件之較佳型式3第10圖. 板狀消能元件之較佳型式4與低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式3工程視圖第11圖. 板狀消能元件之較佳型式5第12圖. 板狀消能元件之較佳型式6與低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式4工程視圖第13圖. 板狀消能元件之較佳型式7工程視圖第14圖. 板狀消能元件之較佳型式8工程視圖第15圖. 板狀消能元件之較佳型式9與低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式5工程視圖第16圖. 板狀消能元件之較佳型式10與低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式6工程視圖第17圖. 板狀消能元件之較佳型式11與低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式7工程視圖第18圖. 板狀消能元件之較佳型式12與低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式8工程視圖第19圖. 板狀消能元件之較佳型式13與低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式9工程視圖第20圖. 板狀消能元件之較佳型式14與低摩擦阻力消能結構桿件工之較佳型式10程視圖第21圖. 板狀消能元件之較佳型式15與低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式11工程視圖第22圖. 板狀消能元件之較佳型式16與低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式12工程視圖第23圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式13工程視圖第24圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式14工程視圖第25圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式15工程視圖第26圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式16工程視圖第27圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式17工程視圖第28圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式18工程視圖第29圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式19工程視圖第30圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式20工程視圖第31圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式21工程視圖第32圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式22工程視圖第33圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式23工程視圖第34圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式24工程視圖第35圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式25工程視圖第36圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式26工程視圖第37圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式27工程視圖第38圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式28工程視圖第39圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳型式29工程視圖第40圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式1工程視圖第41圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式2工程視圖第42圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式3工程視圖第43圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式4工程視圖第44圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式5工程視圖第45圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式6工程視圖第46圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式7工程視圖第47圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式8工程視圖第48圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式9工程視圖第49圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式1o工程視圖第50圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式11工程視圖第51圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式12工程視圖第52圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式13工程視圖第53圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式14工程視圖第54圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式15工程視圖第55圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式16工程視圖第56圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式17工程視圖第57圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式18工程視圖第58圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式19工程視圖第59圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式20工程視圖第60圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式21工程視圖第61圖. 十字形板狀消能元件之較佳型式22工程視圖第62圖. T形板狀消能元件之較佳型式1工程視圖第63圖. T形板狀消能元件之較佳型式2工程視圖第64圖. T形板狀消能元件之較佳型式3工程視圖第65圖. T形板狀消能元件之較佳型式4工程視圖第66圖. T形板狀消能元件之較佳型式5工程視圖第67圖. T形板狀消能元件之較佳型式6工程視圖第68圖. T形板狀消能元件之較佳型式7工程視圖第69圖. T形板狀消能元件之較佳型式8工程視圖第70圖. T形板狀消能元件之較佳型式9工程視圖第71圖. T形板狀消能元件之較佳型式10工程視圖第72圖. L形板狀消能元件之較佳型式1工程視圖第73圖. L形板狀消能元件之較佳型式2工程視圖第74圖. L形板狀消能元件之較佳型式3工程視圖第75圖. L形板狀消能元件之較佳型式4工程視圖第76圖. L形板狀消能元件之較佳型式5工程視圖第77圖. L形板狀消能元件之較佳型式6工程視圖第78圖. L形板狀消能元件之較佳型式7工程視圖第79圖. L形板狀消能元件之較佳型式8工程視圖第80圖. L形板狀消能元件之較佳型式9工程視圖第81圖. L形板狀消能元件之較佳型式10工程視圖第82圖. L形板狀消能元件之較佳型式11工程視圖第83圖. L形板狀消能元件之較佳型式12工程視圖第84圖. L形板狀消能元件之較佳型式13工程視圖第85圖. L形板狀消能元件之較佳型式14工程視圖第86圖. L形板狀消能元件之較佳型式15工程視圖第87圖. L形板狀消能元件之較佳型式16工程視圖第88圖. L形板狀消能元件之較佳型式17工程視圖第89圖. L形板狀消能元件之較佳型式18工程視圖第90圖. L形板狀消能元件之較佳型式19工程視圖第91圖. L形板狀消能元件之較佳型式20工程視圖第92圖. L形板狀消能元件之較佳型式21工程視圖第93圖. L形板狀消能元件之較佳型式22工程視圖第94圖. ㄥ形板狀消能元件之較佳型式1工程視圖第95圖. ㄥ形板狀消能元件之較佳型式2工程視圖第96圖. ㄥ形板狀消能元件之較佳型式3工程視圖第97圖. ㄥ形板狀消能元件之較佳型式4工程視圖第98圖. ㄥ形板狀消能元件之較佳型式5工程視圖第99圖. ㄥ形板狀消能元件之較佳型式6工程視圖第100圖. ㄥ形板狀消能元件之較佳型式7工程視圖第101圖. ㄥ形板狀消能元件之較佳型式8工程視圖第102圖. ㄥ形板狀消能元件之較佳型式9工程視圖第103圖. ㄥ形板狀消能元件之較佳型式10工程視圖第104圖. ㄥ形板狀消能元件之較佳型式11工程視圖第105圖. ㄥ形板狀消能元件之較佳型式12工程視圖第106圖. ㄥ形板狀消能元件之較佳型式13工程視圖第107圖. ㄥ形板狀消能元件之較佳型式14工程視圖第108圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式1工程視圖第109圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式2工程視圖第110圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式3工程視圖第111圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式4工程視圖第112圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式5工程視圖第113圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式6工程視圖第114圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式7工程視圖第115圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式8工程視圖第116圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式9工程視圖第117圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式10工程視圖第118圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式11工程視圖第119圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式12工程視圖第120圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式13工程視圖第121圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式14工程視圖第122圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式15工程視圖第123圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式16工程視圖第124圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式17工程視圖第125圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式18工程視圖第126圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式19工程視圖第127圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式20工程視圖第128圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式21工程視圖第129圖. ㄑ形板狀消能元件之較佳型式22工程視圖第130圖. 弧形板狀消能元件之較佳型式1工程視圖第131圖. 弧形板狀消能元件之較佳型式2工程視圖第132圖. 弧形板狀消能元件之較佳型式3工程視圖第133圖. 弧形板狀消能元件之較佳型式4工程視圖第134圖. 弧形板狀消能元件之較佳型式5工程視圖第135圖. 弧形板狀消能元件之較佳型式6工程視圖第136圖. X形板狀消能元件之較佳型式1工程視圖第137圖. X形板狀消能元件之較佳型式2工程視圖第138圖. ＊形板狀消能元件之較佳型式1工程視圖第139圖. ＊形板狀消能元件之較佳型式2工程視圖第140圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳應用實施例1工程視圖第141圖. 低摩擦阻力消能結構桿件之較佳應用實施例2工程視圖

10.．．．低摩擦阻力消能結構桿件

20.．．．板狀消能元件

211.．．．組立螺栓孔

300.．．．側向支撐元件

320.．．．夾合元件

382.．．．孔洞

360.．．．固定耳

400.．．．螺栓

401.．．．螺帽

Claims (42)

1. 一種低摩擦阻力消能結構桿件，包含：一板狀消能元件，板狀消能元件為具有不同大小斷面積之板狀長條形結構，兩端為斷面積較大之連結部，用於與結構物之結構桿件連結，中央為斷面積較小之直線部，連結部與直線部之間以漸縮部連結，漸縮部範圍由連結部以直線或曲線方式內縮至直線部，或板狀消能元件內部設有長條孔，長條孔由連結部以直線或曲線方式外擴至直線部；一圍束體，圍束體由夾合元件或圍束元件或側向支撐元件或側向固定元件或間隔元件所組成，提供板狀消能元件之側向支撐與變形作動方向之導引；其中：圍束體以夾合或包覆之方式將板狀消能元件組裝連結，圍束體與板狀消能元件之直線部為分離且局部貼合或局部接觸之方式，貼合面上至少設有1點以上之貼合位置或接觸位置。
2. 一種低摩擦阻力消能結構桿件，其中如第1項所述之低摩擦阻力消能結構桿件中，板狀消能元件為2組以上如第1項所述之板狀消能元件以串聯或並聯或串並聯方式所形成之結構，以串聯或串並聯方式所形成之結構上，另設有串接部連結2組以上如第1項所述之板狀消能元件之連結部。
3. 一種低摩擦阻力消能結構桿件，包含：一板狀消能元件，板狀消能元件為具有不同大小斷面積之板狀長條形結構，兩端為斷面積較大之連結部，用於與結構物之結構桿件連結，中央為斷面積較小之直線部，連結部與直線部之間以漸縮部連結，漸縮部範圍由連結部以直線或曲線方式內縮至直線部，或板狀消能元件內部設有長條孔，長條孔由連結部以直線或曲線方式外擴至直線部；一圍束體，圍束體由夾合元件或圍束元件或側向支撐元件或側向固定元件或間隔元件所組成，提供板狀消能元件之側向支撐與變形作動方向之導引；1組以上滑動元件，以摩擦滑動之方式或滾動之方式提供低摩擦阻力之接觸作動；其中：圍束體以夾合或包覆之方式將板狀消能元件組裝連結，圍束體與板狀消能元件之間設有滑動元件，滑動元件與板狀消能元件之直線部可為局部貼合或接觸，或全面貼合或接觸之方式。
4. 一種低摩擦阻力消能結構桿件，其中如第3項所述之低摩擦阻力消能結構桿件中，板狀消能元件為2組以上如第3項所述之板狀消能元件以串聯或並聯或串並聯方式所形成之結構，以串聯或串並聯方式所形成之結構上，另設有串接部連結2組以上如第3項所述之板狀消能元件之連結部。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中圍束體之夾合元件或圍束元件或側向支撐元件或側向固定元件或間隔元件上，與板狀消能元件貼合之面另設有複數組之孔洞或凹槽之構造。
6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中圍束體之夾合元件或圍束元件或側向支撐元件或側向固定元件或間隔元件上，與板狀消能元件貼合之面另設有複數組之凸點構造，凸點構造可為圓弧板或圓球或圓柱或多邊形板或多邊形柱或圓錐或多邊形角錐。
7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中圍束體之夾合元件或圍束元件或側向支撐元件或側向固定元件或間隔元件上，與板狀消能元件貼合之面另設有複數組之孔洞或凹槽或軸承孔位，孔洞或凹槽或軸承孔位內設有滾動子，滾動子可為滾珠或滾柱或滾輪。
8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中圍束體之夾合元件或圍束元件或側向支撐元件或側向固定元件或間隔元件上，與板狀消能元件貼合之面另設有波浪形狀之構造。
9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中圍束體之夾合元件或圍束元件或側向支撐元件或側向固定元件或間隔元件上，與板狀消能元件貼合之面另設有鋸齒形狀之構造。
10. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中滑動元件為設有複數組滾動子之定點滾動裝置。
11. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中滑動元件為另設有複數組滾動子與滾動子保持器之滾動裝置，複數組滾動子以滾動子保持器保持間距不相互碰撞。
12. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中滑動元件為設有複數組滾動子採循環滾動作動方式之裝置。
13. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中滑動元件為低摩擦係數材質所構成。
14. 如申請專利範圍第13項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中低摩擦係數材質為鐵氟龍材質(PTFE)。
15. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中滑動元件為2組不同材質之低摩擦係數材質板所構成。
16. 如申請專利範圍第15項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中2組不同材質之低摩擦係數材質板分別為鏡面鋼板與鐵氟龍(PTFE)板。
17. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中滑動元件設有複數組之孔洞或凹槽。
18. 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中板狀消能元件之直線部未與圍束體貼合接觸之距離等於或小於直線部之有效長度(effective length)。
19. 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中圍束體之側向支撐元件與板狀消能元件為完全分離。
20. 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中圍束體之側向支撐元件與板狀消能元件之漸縮部或連結部另設有一銜接部連結成一體。
21. 如申請專利範圍第20項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中銜接部上之側向支撐元件與板狀消能元件之間之分離間隙末端位置以擴孔方式成為一拉伸預留空間。
22. 如申請專利範圍第20項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中板狀消能元件與圍束體之側向支撐元件為同一材料元件加工一體成型而成。
23. 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中圍束體之側向支撐元件與板狀消能元件之漸縮部另設有壓縮預留空間或拉伸預留空間。
24. 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中側向支撐元件與板狀消能元件之間另設有凸榫與凹槽之機構，以凸榫與凹槽互嵌之方式組裝連結。
25. 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中側向固定元件與板狀消能元件之間另設有凸榫與凹槽之機構，以凸榫與凹槽互嵌之方式組裝連結。
26. 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中板狀消能元件之結構斷面形狀為一字形或十字形或X形或＊形或T形或L形或ㄥ形或ㄑ形或圓弧形或ㄇ形或井字形或字形或Π形或Ⅱ形或H形或中空多邊形或中空圓形。
27. 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中側向支撐元件與圍束體以焊接方式或螺栓鎖固方式組裝連結固定。
28. 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中側向固定元件與圍束體以焊接方式或螺 栓鎖固方式組裝連結固定。
29. 如申請專利範圍第第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中板狀消能元件之一端連結部與圍束體以焊接方式或螺栓鎖固方式組裝連結固定。
30. 如申請專利範圍第2項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中板狀消能元件為以串聯或串並聯方式所形成之結構時，板狀消能元件之一串接部與圍束體以螺栓鎖固方式或焊接方式組裝連結固定。
31. 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中2組以上之板狀消能元件以1組以上之間隔元件交互疊加後，或搭配夾合元件交互疊加後組合而成。
32. 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中圍束體之夾合元件或圍束元件或間隔元件可為平板或L形板或ㄇ形板或T形板或Π形板或H形板或Ⅱ形板或十字板或ㄥ形板或波浪板或4折C形板或6折C形板或ㄑ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。
33. 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中圍束體內另填充加勁填充材，加勁填充材可為混凝土或水泥砂漿或塑膠材質或高分子材質或彈性材質或玻璃纖維複合材料或碳纖維複合材料。
34. 如申請專利範圍第33項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中板狀消能元件或圍束體表面另設有隔離件隔離加勁填充材，隔離件可為金屬板或塑膠板或塑膠膜或高分子材料板或高分子材料膜或保麗龍板或油性漆膜或水性漆膜或纖維布料或玻璃纖維布或碳纖維布或金屬纖維布。
35. 如申請專利範圍第33項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中圍束體之夾合元件或圍束元件或間隔元件內另設有鋼筋或鋼筋 籠，以加勁填充材包覆固定鋼筋或鋼筋籠，鋼筋籠由縱向鋼筋及橫向箍筋，或縱向鋼筋及螺旋箍筋組合而成。
36. 如申請專利範圍第33項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中圍束體之夾合元件或圍束元件或間隔元件內另設有型鋼，以加勁填充材包覆固定型鋼，型鋼可為平板或L形板或ㄇ形板或T形板或Π形板或H形板或Ⅱ形板或十字板或ㄥ形板或波浪板或4折C形板或6折C形板或ㄑ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。
37. 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中圍束體之夾合元件或圍束元件或間隔元件上另設有固定耳，固定耳設有螺栓孔位可供螺栓鎖固連結。
38. 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中另設有複數組固定夾，圍束體之夾合元件或圍束元件或間隔元件以固定夾組合連結固定，固定夾形狀可為L形或ㄇ形或圓弧形。
39. 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中另設有黏彈性材料黏著貼附於板狀消能元件與圍束體之間。
40. 如申請專利範圍第39項所述之低摩擦阻力消能結構桿件，其中黏彈性材料為橡膠或高阻尼橡膠或塑膠材質或高分子材質或高阻尼材質。
41. 一種消能減震方法，其中消能減震方法為將所需消能減震之建築結構物中，裝設如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件。
42. 一種消能減震結構，其中消能減震結構中裝設如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之低摩擦阻力消能結構桿件。