TWI542765B

TWI542765B - 多功式高效能阻尼器

Info

Publication number: TWI542765B
Application number: TW102118757A
Authority: TW
Inventors: 張簡嘉賞
Original assignee: 張簡嘉賞
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2016-07-21
Also published as: TW201445033A

Description

多功式高效能阻尼器

本發明係有關於一種多功式高效能阻尼器，尤指一種可分別對應中、小型地震及大規模地震，產生消能減震作用之多功式高效能阻尼器。

按，台灣地處板塊邊緣，地震發生頻繁，提升建築結構耐震能力，抵抗地震擾動的威脅，確保建築結構在強震下安全性，已是現代建築必須之規劃。然，地震之發生，不只會對建築物造成損害，更會對建築物內部設備產生嚴重破壞，尤其對於醫療機構及高科技產業等而言，其建築物內部設備較之建築物更是重要資產。

當地震發生時，醫療機構係扮演著即時救難與醫療關鍵，位於災區或鄰近災區之醫療機構，均可能於災後湧入大量傷患，故災區之醫療機構能否於災後維持其功能性，立即提供醫療救援，對於降低災區人員傷亡有極重大影響。依據我國耐震法規，醫院建築之結構設計其地震力須為一般建物1.5倍，其用意在於期望地震災難發生後，醫院建物之結構體能保持完好，以使其能及時提供有效醫療支援；然，即使醫療機構其建物可於災後保持結構完整，卻無法確保建物內，如：X光機、洗腎機、氧氣供應機、發電機、供水系統及資訊系統等「功能性設備」於震後維持正常運作，當該「功能性設備」於地震發生損毀時，將直接影響醫療機構緊急救護能力，並癱瘓該區緊急醫療救護系統，故於地震發生時，維持「功能性設備」之運作及完整性，與建築物之耐震性同等重要。

再者，現有高科技產業其廠房設計，為配合無塵室設置及製程動線規劃，其廠房多採寬闊、少柱之層疊式廠房，該層疊式廠房結構軟弱，抗震能力不足，除建物可能於地震時遭到破壞外，其建物內部之生產機台設備及廠房之水、電、化學原料等系統更容易遭受損毀，而難於震後立即投入生產，其廠房停工對於訂單流失等造成損失係難以估計，且科技產品生產過程常會使用到強酸、強鹼及劇毒之液、氣體，若輸送管線遭受破壞，將致使劇毒液、氣體外洩，造成大規模人員傷亡。

因此，對於醫療機構及高科技產業等，其地震災害防制措施，必須朝更為積極保護其「功能性設備」安全方向思考，對於醫療機構及高科技產業等之防震措施不只須針對其建築結構防震，更應涵蓋其重要設備及周邊設施等之防震性。

緣是，本發明人有鑑於現今對於醫療機構及高科技產業等之地震災害防制措施仍僅侷限於建築物之防震，對於其「功能性設備」之防震性仍未有妥善設計，乃藉其多年於相關領域的製造及設計經驗和知識的輔佐，並經多方巧思，針對現有地震發生時之減震裝置進行研發改良，而研創出本發明。

本發明係有關於一種多功式高效能阻尼器，其主要目的係為了提供一種可分別對應中、小型地震及大規模地震，產生消能減震作用之多功式高效能阻尼器。

為了達到上述實施目的，本發明人乃研擬如下多功式高效能阻尼器，係設有一組立件，並於該組立件組設有至少二阻尼件，且使該至少二阻尼件形成相異之阻尼力，該至少二阻尼件係各包含有插銷組及對磨片，該插銷組係設有一基座，並於該基座固設有立柱，且於該立柱上成型有長槽孔，又使該立柱側面設有該對磨片，並於該對磨片上設有數鎖孔，且使該對磨片之數鎖孔與該立柱上之長槽孔相對應，又使該至少二阻尼件其插銷組之立柱及該對磨片設於該組立件內，另使該至少二阻尼件其插銷組之基座位於該組立件外，又使該組立件上設有相對之鎖孔，以分別與該至少二阻尼件其對磨片之鎖孔相對應，復設有鎖固件，以分別由該組立件一側鎖孔穿經該至少二阻尼件其對磨片之鎖孔及其立柱之長槽孔，且各由該組立件相對另側之鎖孔穿出鎖掣。

如上所述之多功式高效能阻尼器，其中，該至少二阻尼件係呈串聯組設。

如上所述之多功式高效能阻尼器，其中，該至少二阻尼件其插銷組之立柱係各包含有複數個，且使該複數立柱間形成有間隔，以供該對磨片組設於該間隔中，而使該對磨片包覆於各立柱周側。

如上所述之多功式高效能阻尼器，其中，該組立件係由複數襯板所構成，乃使該複數襯板圍設形成套管型態，且使該至少二阻尼件其插銷組之立柱及該對磨片設置於該形成套管之組立件其套孔中，又使該複數襯板上各設有該鎖孔。

如上所述之多功式高效能阻尼器，其中，該至少二阻尼件其對磨片係各形成相異之摩擦係數。

如上所述之多功式高效能阻尼器，其中，該至少二阻尼件由鎖固件鎖掣形成之正向力係各為相異。

藉此，利用本發明之多功式高效能阻尼器由至少二組不同阻尼力之阻尼件串聯組成設計，即可分別於中、小型地震及大規模地震時，使該至少二阻尼件各產生對應之消能減震之作動，以確實達到保護醫療機構或高科技產業等建築物及其內設備不受地震損壞之效益者。

(1)‧‧‧第一阻尼件

(11)‧‧‧插銷組

(111)‧‧‧基座

(112)‧‧‧立柱

(113)‧‧‧長槽孔

(114)‧‧‧間隔

(12)‧‧‧對磨片

(121)‧‧‧鎖孔

(2)‧‧‧第二阻尼件

(21)‧‧‧插銷組

(211)‧‧‧基座

(212)‧‧‧立柱

(213)‧‧‧長槽孔

(214)‧‧‧間隔

(22)‧‧‧對磨片

(221)‧‧‧鎖孔

(3)‧‧‧組立件

(31)‧‧‧襯板

(32)‧‧‧套孔

(33)‧‧‧鎖孔

(4)‧‧‧鎖固件

(41)‧‧‧鎖固件

(42)‧‧‧鎖固件

(5)‧‧‧樑柱

第一圖：本發明之立體分解圖

第二圖：本發明之立體組合圖

第三圖：本發明之組合剖視圖

第四圖：本發明之組裝狀態立體圖

第五圖：本發明之組裝狀態正視圖

第六圖：本發明之使用狀態示意圖

而為令本發明之技術手段及其所能達成之效果，能夠有更完整且清楚的揭露，茲詳細說明如下，請一併參閱揭露之圖式及圖號：首先，請參閱第一~三圖所示，為本發明之多功式高效能阻尼器，係主要由第一阻尼件(1)、第二阻尼件(2)、組立件(3)及鎖固件(4)；其中：該第一阻尼件(1)，係包含有插銷組(11)及對磨片(12)，乃使該插銷組(11)設有一基座(111)，並於該基座(111)固設有複數立柱(112)，且於該立柱(112)各側面成型有長槽孔(113)，又使該數立柱(112)間形成有間隔(114)，以供該對磨片(12)組設於該立柱(112)之間隔(114)中及各立柱(112)外側，而使各立柱(112)周側包覆有該對磨片(12)，並於該對磨片(12)上設有數鎖孔(121)，且使該數鎖孔(121)與該立柱(112)上之長槽孔(113)相對應；該第二阻尼件(2)，係包含有插銷組(21)及對磨片(22)，乃使該插銷組(21)設有一基座(211)，並於該基座(211)固設有複數立柱(212)，且於該立柱(212)上成型有長槽孔(213)，又使該數立柱(212)間形成有間隔(214)，以供該對磨片(22)組設於該立柱(212)之間隔(214)中及各立柱(212)外側，而使各立柱(212)周側包覆有該對磨片(22)，並於該對磨片(22)上設有數鎖孔(221)，且使該數鎖孔(221)與該立柱(212)上之長槽孔(213)相對應，另使該第二阻尼件(2)之對磨片(22)其摩擦係數大於第一阻尼件(1)之對磨片(12)其摩擦係數；該組立件(3)，係由複數襯板(31)所構成，乃使該複數襯板(31)圍設形成套管型態，且使該第一阻尼件(1)及第二阻尼件(2)串聯組設於該形成套管型態之組立件(3)其套孔(32)中，又使各襯板(31)上分別設有鎖孔(33)，以與該第一阻尼件(1)及第二阻尼件(2)之對磨片(12)、(22)上鎖孔(121)、(221)相對應，另使該第一阻尼件(1)及第二阻尼件(2)其插銷組(11)、(21)之基座(111)分別位於該組立件(3)兩端部外；該鎖固件(4)，係包含第一阻尼件(1)之鎖固件(41)及第二阻尼件(2)之鎖固件(42)，乃使該第一阻尼件(1)之鎖固件(41)由組立件(3)對應該第一阻尼件(1)之一側鎖孔(33)穿經該第一阻尼件(1)其對磨片(12)之鎖孔(121)及其立柱(112)之長槽孔(113)，以由組立件(3)相對另側之鎖孔(33)穿出鎖掣，又使該第二阻尼件(2)之鎖固件(42)由組立件(3)對應該第二阻尼件(2)之一側鎖孔(33)穿經該第二阻尼件(2)其對磨片(22)之鎖孔(221)及其立柱(212)之長槽孔(213)，以由組立件(3)相對另側之鎖孔(33)穿出鎖掣，且使該第二阻尼件(2)其鎖固件(41)鎖掣之正向力大於第一阻尼件(1)其鎖固件(42)鎖掣之正向力，以使第二阻尼件(2)之起始滑動摩擦力〔f2〕大於第一阻尼件(1)之起始滑動摩擦力〔f1〕。

據此，當將本發明之多功式高效能阻尼器與建築物組裝實施時，請一併參閱第四、五圖所示，係將本發明之多功式高效能阻尼器設置於支撐建築物結構之樑柱(5)間，並使該第一阻尼件(1)及第二阻尼件(2)分別位於組立件(3)兩端部外之插銷組(11)、(21)基座(111)、(211)與建築物之樑柱(5)相組接，而將本發明之多功式高效能阻尼器安裝於建築物結構上。

請一併參閱第六圖所示，本發明於第六圖中x軸向之符號「d」代表位移量，另y軸向之符號「f」代表摩擦力，當發生小規模之微震，該微震產生之地震力係小於本發明之第一阻尼件(1)設定之起始滑動摩擦力〔f1〕時，本發明則會處於不作動狀態，由於本發明之第一阻尼件(1)其起始滑動摩擦力〔f1〕係設定在會對醫療機構或高科技產業等設備發生損害之地震力下，故該微震之地震力係不會對安裝於醫療機構或高科技產業等建築物內之設備造成損害。

當地震發生規模之地震力大於本發明之第一阻尼件(1)其起始滑動摩擦力〔f1〕時，本發明之第一阻尼件(1)即會發生反應，此時，本發明之多功式高效能阻尼器其第一階段之消能減震功能即會啟動，以由第一阻尼件(1)適時提供適當之摩擦阻尼力，以對建築物結構發揮制衡地震力作用，達到穩定該建築物及其內安裝設備之功效，將可能對醫療機構或高科技產業等建築物內設備產生破壞之地震力予以消能，避免醫療機構或高科技產業等建築物內設備，於此規模之地震地震力下，發生由高處掉落或設備內之元件因受震動而損壞等情形。

再者，隨著地震規模持續加大，該第一阻尼件(1)穿設於其立柱(112)長槽孔(113)中之鎖固件(41)係會漸滑移至立柱(112)其長槽孔(113)端部處，以結束第一阻尼件(1)之位移量〔d1〕，而失去其消能減震之阻尼功用，當該地震之地震力持續增強到大於第二阻尼件(2)之起始滑動摩擦力〔f2〕時，該第二阻尼件(2)即會作動，此時，本發明之多功式高效能阻尼器其第二階段之消能減震功能便會啟動，以提供建築物對該大規模地震之地震力的制衡作用，而持續保持建築物及其內設備之穩定狀態，以至超出第二阻尼件(2)作動之位移量〔d2〕為止，如此，該醫療機構或高科技產業等建築物內設備在本發明之第二阻尼件(2)適時發揮之摩擦阻尼力消能減震作用下，有效防止醫療機構或高科技產業等建築物及其內設備因大規模震動而損壞之情況者。

藉此，利用本發明之多功式高效能阻尼器由兩組不同起始滑動摩擦力之阻尼件串聯組成設計下，以滿足醫療機構或高科技產業等建築物內之「功能性設備」於中、小型地震及大規模地震時之減震需求，以保護醫療機構或高科技產業等建築物內之「功能性設備」免於中、小型地震及大規模地震時發生毀壞者。由於本發明之多功式高效能阻尼器具有兩段式啟動消能防護機制，故有助於醫療機構或高科技產業等建築物及其內設備於所受地震強度尚未達到尖峰地表加速度〔PGA〕時，即啟動第一階段之消能機制，而當地震強度持續增強達到第二階段耐震設計時，即啟動第二階段之消能機制，以確實達到保護醫療機構或高科技產業等建築物及其內設備不受地震損壞之安全性，並達到現有摩擦阻尼器無法達到之兩階段消能減震防護機制，而對提升醫療機構或高科技產業等建築物及其內設備之耐震防護能力提出具體之貢獻者。

前述之實施例或圖式並非限定本發明之多功式高效能阻尼器實施樣態，本發明之多功式高效能阻尼器不僅可由兩組不同起始滑動摩擦力之阻尼件串聯，亦可將兩組以上具不同起始滑動摩擦力之阻尼件組接於一組立件(3)，另本發明之多功式高效能阻尼器係不限於前述可產生摩擦阻尼力之阻尼件使用，凡任何可產生阻尼力之阻尼件實施，如：油壓缸等…，皆應視為不脫離本發明之多功式高效能阻尼器專利範疇。

綜上所述，本發明實施例確能達到所預期功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。