TWI439616B - 消能減震器 - Google Patents

Description

消能減震器

本發明係一種消能減震器；特別關於一種一般建築物構造之防止振動或震動之裝置。

如第1圖所示為習用之積層橡膠支承(01)，其係利用橡膠(021)包覆多層水平疊加排列之鋼板(022)，使其承受垂直載重時不易發生側向膨脹變形之情形，並可隨著水平載重之作用產生塑性變形，達到隔離震動與消能之功效。

如第2圖所示為習用之鉛心橡膠支承(02)，除上述積層橡膠支承(01)之功效外，另設有鉛心柱(023)，鉛具有良好之變形消能及常溫之下可重新再結晶之特性，所以與橡膠(021)結合後可產生更佳之消能與減震之功效，反覆變形位移之後仍然可保持良好之消能減震功效。

積層橡膠支承(01)雖具有優良之承載能力以及阻尼消能功效，但消散水平能量之效果有限，因此有鉛心橡膠支承(02)之發明，但歐盟禁用有毒物質指令(RoHS)已經將鉛列為禁用 之項目，國內雖然未禁止使用含鉛之建材，但積極推廣之綠建築中，使用含鉛之建材將無法成為綠建材，為能夠使用其他之金屬或延展性材料，因此思考發明此消能減震器，利用彈性體包覆塑性螺旋元件，當消能減震器底部與頂部產生錯動有相對位移時，即可使塑性螺旋元件與彈性體同時產生變形，達到消能與減震之功效，於水平方向或垂直方向皆可發揮消能減震之功能。塑性螺旋元件之機構本身具有優良之變形能力，若塑性螺旋元件為延展性材料所構成，變形之後利用彈性體之彈性回復能力幫助塑性螺旋元件回復原形，並可避免塑性螺旋元件變形時局部產生無法復原之永久變形，彈性體具有導引塑性螺旋元件變形之功能。若塑性螺旋元件為具有良好彈性能力之彈簧，則彈性體可使用高阻尼材料或黏彈性材料，塑性螺旋元件可增強彈性體之彈性恢復能力及承受吸收水平與垂直方向之載重或衝擊。

如第3圖所示之消能減震器(10)，以小彈性體(102)包覆塑性螺旋元件(101)成為一實心柱狀體，大彈性體(102)上下垂直方向具有與小彈性體(102)相同數量與尺寸之加工產生之孔洞，將複數組小彈性體(102)與塑性螺旋元件(101)所組合形成之實心柱狀體塞入大彈性體(102)之孔洞中，大彈性體(102)之上部與下部產生水平方向之相對位移之剪力變形時，複數組塑性螺旋元件(101)與複數組小彈性體(102)可同時產生水平方向之相對位移之剪力變形。

如第4圖與第5圖所示之消能減震器(10)，設有複數組夾層板(103)以上下交互疊加之方式被包覆於大彈性體(102)中，並連同大彈性體(102)一同加工產生與小彈性體(102)相同數量與尺寸之孔洞。

第6圖為消能減震器(10)安裝於結構物(50)底部之較佳方式，可承受結構物(50)之重量並發揮水平與垂直方向之消能減震 功效。

01‧‧‧積層橡膠支承

02‧‧‧鉛心橡膠支承

021‧‧‧橡膠

022‧‧‧鋼板

023‧‧‧鉛心柱

024‧‧‧連結鋼板

10‧‧‧消能減震器

101‧‧‧塑性螺旋元件

102‧‧‧彈性體

103‧‧‧夾層板

20‧‧‧基座

30‧‧‧連結座

40‧‧‧結構桿件

50‧‧‧建築物或設備機台或展示櫃

第1圖. 習用之積層橡膠支承

第2圖. 習用之鉛心橡膠支承

第3圖. 消能減震器之較佳型式1工程視圖

第4圖. 消能減震器之較佳型式2工程視圖1

第5圖. 消能減震器之較佳型式2工程視圖2

第6圖. 消能減震器之較佳應用實施例工程視圖

10‧‧‧消能減震器

101‧‧‧塑性螺旋元件

102‧‧‧彈性體

103‧‧‧夾層板

20‧‧‧基座

30‧‧‧連結座

Claims (2)

1. 一種消能減震器，包含：塑性螺旋元件，以具有延展性之材料以螺旋環繞方式形成之柱狀體，變形後將無法彈性恢復為原狀，產生永久之塑性變形；彈性體，由彈性材料所組成；其中：塑性螺旋元件被包覆於彈性體之中，彈性體之上部與下部產生水平方向之相對位移之剪力變形時，塑性螺旋元件可同時產生水平方向之相對位移之剪力變形。
2. 如申請專利範圍第1項所述之消能減震器，其中另設有複數組夾層板以上下交互疊加之方式被包覆於彈性體之中。