TWI770637B - 梁柱結構及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種梁柱結構及其製造方法。梁柱結構的製造方法包括下列步驟。提供一鋼接頭，其包含自一接頭中心向外且朝不同方向延伸之複數個H型鋼，每一複數個H型鋼的腹板包括複數個穿孔，複數個穿孔係沿垂直於複數個H型鋼的長度方向排列。提供一主螺旋箍筋，並將主螺旋箍筋分別穿過複數個H型鋼的複數個穿孔。提供一平台，包含一開口於其中。將複數個H型鋼其中之一者置入平台之開口中。提供複數個副螺旋箍筋，並將每一複數個副螺旋箍筋設置於複數個H型鋼所形成的角落處，並分別與主螺旋箍筋部份重疊相交。提供兩端模，分別設置於主螺旋箍筋與複數個副螺旋箍筋之延伸方向的兩端。將複數個主筋穿設於主螺旋箍筋及/或複數個副螺旋箍筋中並分別固定至兩端模。以複數個側模將主螺旋箍筋與複數個副螺旋箍筋的兩側封閉。以及將混凝土澆置至由平台、兩端模、以及複數個側模所形成的空間中。

Description

梁柱結構及其製造方法

本發明係關於一種梁柱結構及其製造方法，尤其是一種製造預鑄梁柱結構及其製造方法。

以合理的成本快速建構精密高品質的大型建築，長久以來是建築產業所追尋的目標。在眾多的施工方法中，預鑄工法因具有結構品質優異、施工安全迅速、營建成本經濟合理等優點，已成功應用於各種營造工程建設中。申言之，預鑄工法係於預鑄廠或工地周邊，以標準化的作業流程及模組化的模具，製作鋼筋結構並澆置混凝土，快速大量生產精密的柱體、梁體、板體等的預鑄構件。藉由精確的搬運管理及組裝作業，將在預鑄廠內或工地周邊生產完成之預鑄構件於工地現場組合。藉此，工地現場中的工作量可以降至最低、減少人力及施工時間，進而有效縮短工期，並確保施工品質。此外，預鑄施工法亦可減少或避免在外牆鷹架上施工，大幅提高了施工安全性。

隨著預鑄施工法的發展，以預鑄柱搭配鋼樑以最佳化利用預鑄結構和鋼結構的各自優點的工法亦在穩定的發展中。有鑑於此類建築建構的發展，如何在利用最少工廠內或室外工地面積以達到最大產量且提供最佳品質之製造此類梁柱結構的方法，以及依此方法所製成的梁柱結構是業界所企盼的。

緣是，為達上述目的，本發明之一項態樣係關於一種製造梁柱結構的方法，包括下列步驟。提供一鋼接頭，其包含自一接頭中心向外且朝不同方向延伸之複數個H型鋼，每一複數個H型鋼的腹板包括複數個穿孔，複數個穿孔係沿垂直於複數個H型鋼的長度方向排列。提供一主螺旋箍筋，並將主螺旋箍筋分別穿過複數個H型鋼的複數個穿孔。提供一平台，包含一開口於其中。將複數個H型鋼其中之一者置入平台之開口中。提供複數個副螺旋箍筋，並將每一複數個副螺旋箍筋設置於複數個H型鋼所形成的角落處，並分別與主螺旋箍筋部份重疊相交。提供兩端模，分別設置於主螺旋箍筋與複數個副螺旋箍筋之延伸方向的兩端。將複數個主筋穿設於主螺旋箍筋及/或複數個副螺旋箍筋中並分別固定至兩端模。以複數個側模將主螺旋箍筋與複數個副螺旋箍筋的兩側封閉。以及將混凝土澆置至由平台、兩端模、以及複數個側模所形成的空間中。

本發明之另一項態樣係關於一種製造梁柱結構的方法，包括下列步驟。提供一底模。將複數個鋼筋續接器設置於底模上，並於複數個鋼筋續接器四周設置複數個第一箍筋，以及於複數個鋼筋續接器上方設置一第一主螺旋箍筋與複數個第一副螺旋箍筋，其位於主螺旋箍筋週緣並與主螺旋箍筋部份重疊相交。沿底模四周設置複數個第一側模，並提供複數個第一側模橫向支撐。提供一鋼接頭，其包含自一接頭中心向外且朝不同方向延伸之複數個H型鋼，每一複數個H型鋼的腹板包括複數個穿孔，複數個穿孔係沿垂直於H型鋼的長度方向排列。提供一第二主螺旋箍筋，並將第二主螺旋箍筋分別穿過複數個H型鋼的複數個穿孔後與第一主螺旋箍筋銜接。提供複數個第二副螺旋箍筋，並將每一複數個第二副螺旋箍筋設置於複數個H型鋼所形成的角落處，並分別與第二主螺旋箍筋部份重疊相交，且將複數個第二副螺旋箍筋分別與複數個第一副螺旋箍筋銜接。沿鋼接頭四周設置複數個第二側模。將複數個主筋穿設於主螺旋箍筋及/或複數個副螺旋箍筋中並分別固定。以及將混凝土澆置至由底模、複數個第一側模、以及複數個第二側模所形成的空間中。

本發明之又一項態樣係關於一種製造梁柱結構的方法，包括下列步驟。提供一底模，並在底模週緣且設有複數個支撐。提供一鋼接頭，其包含自一接頭中心向外且朝不同方向延伸之複數個H型鋼，每一複數個H型鋼的腹板包括複數個穿孔，複數個穿孔係沿垂直於H型鋼的長度方向排列，鋼接頭設置於底模上，且複數個H型鋼設置於複數個支撐上。提供一主螺旋箍筋，並將主螺旋箍筋分別穿過複數個H型鋼的複數個穿孔。提供複數個副螺旋箍筋，並將每一複數個副螺旋箍筋設置於複數個H型鋼所形成的角落處，並分別與主螺旋箍筋部份重疊相交。將複數個主筋穿設於主螺旋箍筋及/或複數個副螺旋箍筋中並分別固定。沿主螺旋箍筋以及複數個副螺旋箍筋四周設置複數個側模，並將複數個H型鋼暴露於外。以及將混凝土澆置至由底模、複數個側模所形成的空間中。

本發明之又一項態樣係關於一種依照上述任一方法所製成之梁柱結構。

為更清楚了解本創作之特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本創作的申請專利範圍。

請參閱圖1，其為根據本發明第一實施例之立體示意圖一。根據本發明之一實施例所提供製造梁柱結構的方法，首先，提供如圖1所示之第一平台10，其包含一開口100於其中。更詳細來說，第一平台10包含一承載板102以及複數個支撐腳架104。支撐腳架104間隔設置且共同支撐承載板102，以使承載板102高於地面一距離。承載板102具有一承載面106，開口100貫穿承載面106。在本實施例中，亦可提供複數個支撐台108，其設置於第一平台10的兩側。支撐台108的高度可以高於第一平台10的承載面106的高度。第一平台10及支撐台108的材質可為金屬，例如鋼，以提供足夠的支撐力以承載梁柱結構。

請參閱圖2A及圖2B。圖2A為根據本發明第一實施例之一梁柱結構之一鋼接頭12之第一視角立體示意圖。圖2B為根據本發明第一實施例之一梁柱結構之一鋼接頭12之第二視角立體示意圖。

根據上述實施例，其次提供一鋼接頭12(或稱鋼拱頭)，其包含自一接頭中心120向外且朝不同方向延伸之複數個H型鋼121。換句話說，複數個H型鋼121於一接頭中心120處相連接。在本實施例中，H型鋼121的數量為四，其包括第一H型鋼122、第二H型鋼124、第三H型鋼126及第四H型鋼128。第一H型鋼122與第三H型鋼126彼此連接且沿同一軸向(例如X軸)延伸，第二H型鋼124與第四H型鋼128彼此連接且沿同一軸向(例如Z軸)延伸。此外，第一H型鋼122與第三H型鋼126的延伸方向垂直於第二H型鋼124與第四H型鋼128的延伸方向。在其他實施例中，第一H型鋼122與第三H型鋼126可彼此彼此平行延伸且不位於相同延伸之平面。在其他實施例中，第二H型鋼124與第四H型鋼128可彼此平行延伸且不位於相同延伸之平面。在其他實施例中，第一H型鋼122亦可與第二H型鋼124、第三H型鋼126、第四H型鋼128分別相夾有一不等於180度或90度之夾角。換句話說，不同H型鋼121之間的關係可以非為平行或垂直。

在本實施例中，每一複數個H型鋼121(圖示以第一H型鋼122為例)包含腹板130、二翼板132、134以及二止檔板136、138。翼板132、134連接於腹板130的相對兩側邊，且翼板132、134的延伸方向與腹板130的延伸方向彼此垂直。二止檔板136、138分別設置於腹板130的相對側上，且止檔板136、138的延伸方向垂直於腹板130的延伸方向。再者，二止檔板136、138的相對兩端連接於二翼板132、134。止檔板136、138將腹板130一側的表面區隔為第一區域131以及一第二區域133。第二區域133介於第一區域131與接頭中心120之間。由於止檔板136、138豎立於腹板130上，故止檔板136、138可形成多個面向接頭中心120的角落處。

在本實施例中，第一H型鋼122、第二H型鋼124、第三H型鋼126及第四H型鋼128採用焊接的方式彼此連接，而各H型鋼121的腹板130、翼板132、134及止檔板136、138亦可以採用焊接的方式彼此連接。

以第一H型鋼122為例，第一H型鋼122的腹板130的第二區域133上包括一列之複數個穿孔135，以及二列的複數個排氣孔137、139。複數個穿孔135以及排氣孔137、139可沿垂直於複數個H型鋼121的長度方向(例如Y軸)排列。在本實施例中，複數個穿孔135至接頭中心120的距離大於複數個排氣孔137、139至接頭中心120的距離。換句話說，排氣孔137、139位於穿孔135以及接頭中心120之間。在本實施例中，第一H型鋼122的穿孔135數目為八，而排氣孔137、139的數目各為三。但上述穿孔135及排氣孔137、139的數目、穿孔135及排氣孔137、139的排列方式非用以限定本發明。在其他實施例中，穿孔135及排氣孔137、139的數目可以是一、二、四、五、六或以上；穿孔135及排氣孔137、139的排列方式可以為其他形式，例如不規則的排列方式。經實驗證實，當排氣孔137、139位於穿孔135及接頭中心120之間時，且排氣孔137、139及穿孔135的孔隙僅佔複數個H型鋼121面積的百分之一至二或以下時，對H型鋼121的剛性及強度並無實質影響。在一些實施例中，一列排氣孔137與一列排氣孔139之各者彼此的間隔距離可以是20至30公分，排氣孔137、139的直徑可以是1至4公分。第三H型鋼126的結構與定位可與第一H型鋼122類似，故不在此贅述。

在本實施例中，第二H型鋼124的二止檔板136a平行於第一H型鋼的腹板130。第二H型鋼124的止檔板136a上可分別具有多個複數個排氣孔137a。在一些實施例中，第二H型鋼124的排氣孔137a的數目可以是三。在其他實施例中，第二H型鋼124的排氣孔137a的數目可以是一、二、四、五或以上；排氣孔137a的排列方式可以為其他形式，例如不規則的排列方式。在某些實施例中，第四H型鋼128的二止檔板136b亦可分別具有複數個排氣孔137b。

請參閱圖2C，其為根據本發明第一實施例之立體示意圖二。本實施例步驟之一在於提供一第一段的主螺旋箍筋140，並將主螺旋箍筋140分別穿過複數個H型鋼121的複數個穿孔135(如圖2A及2B所示)，並將複數個H型鋼121其中之一者置入第一平台10之開口100中，例如將第四H型鋼128置入第一平台10之開口100中。本實施例步驟之一在於提供複數個第一段的副螺旋箍筋144(例如四個)，並將每一複數個副螺旋箍筋144設置於複數個H型鋼121所形成的角落處，同時分別與主螺旋箍筋140部份重疊相交。

在本實施例的上述步驟中，主螺旋箍筋140係先分別穿過複數個H型鋼121的複數個穿孔135(如圖2A及2B所示)並將副螺旋箍筋144設置於複數個H型鋼121的角落後，才將複數個H型鋼121置於平台上。在其他實施例中，可先將複數個H型鋼121置於平台上，之後主螺旋箍筋140再分別穿過複數個H型鋼的複數個穿孔135及副螺旋箍筋144設置於複數個H型鋼121。

請參閱圖3，其為根據本發明第一實施例之立體示意圖三。本實施例步驟之一在於設置未套設於H型鋼121的一第二段的主螺旋箍筋142以及複數個第二段的副螺旋箍筋146(例如四個)於第一平台100之上，並同時將第一段主螺旋箍筋140以及第二段主螺旋箍筋142相銜接，及將對應第一段主螺旋箍筋140以及第二段主螺旋箍筋142的副螺旋箍筋144、146相銜接，上述銜接可採焊接或鋼筋續接器續接的方式。

本實施例步驟之一在於提供兩端模(第一端模148與第二端模150)，並分別設置於主螺旋箍筋140、142與複數個副螺旋箍筋144、146之延伸方向的兩端。本實施例步驟之一在於將複數個主筋152穿設於主螺旋箍筋140、142及/或複數個副螺旋箍筋144、146中並分別固定至兩端模(第一端模148與第二端模150)，複數個主筋152可穿出第一端模148。在本實施例中，複數個副螺旋箍筋144、146的數量是四組，四組第一段的副螺旋箍筋144分別設置於相鄰的H型鋼121之間。在本實施例中，複數個主筋152的數量為十二個，並以三個為一組而分別設置於四組的副螺旋箍筋144、146中。

本實施例步驟之一在於設置複數個第一箍筋154於第二段主螺旋箍筋142及其對應的複數個副螺旋箍筋146與第二端模150之間並環繞主筋152，同時利用複數個鋼筋續接器156連接主筋152之一端至第二端模150。第一箍筋154可以是採用台灣新型專利公告號563710所描述的一筆劃彎折圍束箍筋。在本實施例中，複數個鋼筋續接器156的數量為十二個，以三個為一組為分別套設對應主筋152的一端。

請參閱圖4，其為本發明第一實施例之立體示意圖四。本實施例步驟之一在於提供一平台(例如圖4之第二平台14)。第二平台14可包含一開口110於其中。在本實施例中，第二平台14包含一承載板112以及複數個支撐腳架114。支撐腳架114間隔設置且共同支撐承載板112，以使承載板112高於地面一距離。承載板112可具有一承載面116，開口110貫穿承載面114。

如圖4所示，本實施例步驟之一在於提供複數個側模117、118，其間隔設置於第二平台14的承載板112上。在本實施例中，側模117、118的數目為二，其分別為第一側模117以及第二側模118，分別間隔設置於第二平台14的承載板112上。藉此，側模117、118之間以及承載板112上可形成一容置空間S。以第一側模117為例，其包括一側板158以及複數個支撐架160。側板158以及支撐架160分別以可拆卸的方式設置於承載板112上，支撐架160抵靠於側板158的外側，用以支撐側板158。支撐架160可以是由複數個條狀件所形成的三角形支架。第一側模117的側板具有開槽159。第二平台14及側模117、118的材質可為金屬，例如鋼，以提供足夠的支撐力支承載混凝土澆置過程所產生的側向力。

本實施例步驟之一在於將H型鋼121及主螺旋箍筋與副螺旋箍筋的組合從第一平台抬起。接著再將H型鋼121及主螺旋箍筋140、142與副螺旋箍筋144、146的組合置入於側模117、118之間的第二平台14的承載面116上，此時複數個側模117、118位於主螺旋箍筋140、142與複數個副螺旋箍筋144、146的兩側。

如圖4及圖5所示，圖5為本發明第一實施例之立體示意圖五，複數個H型鋼121其中之一者為第四H型鋼128，其插入對應的開口110中，此時，另一第一H型鋼122及其同平面反方向延伸的第三H型鋼126(未於圖5繪示)分別經由側模117、118的側板158的開槽159延伸穿出。需要注意的是，在本實施例中，第一H型鋼122及第三H型鋼126之腹板130上的排氣孔137、139(如圖2A及2B所示)位於側模117、118的內側處。

如圖5所示，本實施例步驟之一在於在複數個側模117、118之一者上設置一澆置孔157，例如在第一H型鋼122下方處的側模117設置一澆置孔157。然而，本實施例澆置孔157的位置非用以限定本發明。在其他實施例中，澆置孔157可以位於側板158的其他位置，亦可達到本案之功效。

請參閱圖6A，其為本發明第一實施例之立體示意圖六。本實施例步驟之一在於設置兩個封板162、164，以封閉第一H型鋼122及第三H型鋼126(如圖2A及2B所示)的腹板130上方的側模117、118的側板158所形成的開槽159(如圖4及5所示)。封板162、164的頂部可與側板158其他部分的頂部對齊。藉此，可避免當在進行澆築作業時，混凝土等材料從第一H型鋼122及第三H型鋼126的腹板130上方溢出。圖6B為本發明第一實施例之側面剖切示意圖一。在圖6A及圖6B中，第二平台112、混凝土尚未澆置於兩個側模117、118與兩個端模148、150所形成的空間S內。

請參閱圖7，其為本發明第一實施例之側面剖切示意圖二。本實施例步驟之一在於以壓力灌漿方式將混凝土16澆置至由第二平台14、兩個端模148、150、以及兩個側模117、118所形成的空間S中。首先，混凝土16澆置後，基於其本身重量會慢慢由下往上堆積，其高度逐漸達到第一H型鋼122的腹板130位置處。在某些實施例中，可利用震動器震動混凝土16，使混凝土16在澆置過程中均勻地被澆置。即使如此，由於在澆置混凝土的過程中，會有許多空氣殘留在混凝土16內形成許多氣泡，尤其當澆置混凝土16到第一H型鋼122及第三H型鋼126的腹板130時，氣泡容易堆積在第一H型鋼122及第三H型鋼126的腹板130的下方，而這些氣泡會對凝固後的混凝土結構的強度產生一些不利的影響。

在本實施例中，由於腹板130上設置有排氣孔137、139，當澆置混凝土16到第一H型鋼122的腹板130時，可以先暫停澆置，而靜待一段時間，使混凝土16中的氣泡可經由排氣孔137、139排出至外界空氣中，且如配合震動器震動混凝土則效果更佳。在某些實施例中，可以利用一端部具有勾件的細長形物體(未繪示)，由上往下插入排氣孔137、139，利用勾件導引氣泡的排出，可得到更好的效果。

請參考圖8，其為本發明第一實施例之側面剖切示意圖三。在本實施例中，當混凝土16澆置到第一H型鋼122及第三H型鋼126的腹板130以上時並到達第二H型鋼124的相對的二止檔板136a下方時，可能會有一些氣泡位在第二H型鋼124的相對的二止檔板136a下方，此時可先暫停澆築作業並靜置一段時間，以待氣泡從第二H型鋼124的止檔板136a上的排氣孔137a排出。在某些實施例中，可運用如上所述的具有勾件的細長形物體導引氣泡的排出，如配合震動器震動混凝土16則效果更佳。

請參考圖9，其為本發明第一實施例之立體示意圖七。本實施例步驟之一在於澆築混凝土16到側模177、178的頂端或是澆築到一預定高度後待混凝土16凝固(例如等待數小時至數十小時)，即完成梁柱結構的混凝土澆置工作。在本實施例中，混凝土澆置工作完成後，四個H型鋼121的內側133均被混凝土16所填充，而四H型鋼121的外端未被混凝土所包覆且自凝固後之混凝土16向外延伸，用以與其他梁結構進行接合。接著，可拆卸側模177、178以及端模150、152，並將已完成之預鑄式的梁柱結構18從第二平台14上吊起，進行後續的運送及/或組裝。

本實施例係分別提供第一平台10以及第二平台14。於第一平台10進行鋼筋、螺箍與鋼接頭的組裝；於第二平台14進行澆築(灌漿)作業。然而，在其他實施例中，可僅有一平台，並在其上進行梁柱結構18組裝以及澆築作業。

在本實施例中，係採用壓力灌漿的方式從澆置孔157注入混凝土16，但此種澆築方式非用以限定本發明。在其他實施例中，係可由上而下自空間的上方直接倒入混凝土16，而不需要澆置孔157的設置。此外，在本實施例中，當澆築作業完成後，排氣孔137、139均會被材料所填滿。

請參閱圖10，其為本發明第二實施例之立體示意圖一。如圖10所示，本實施例步驟之一在於提供一底模166，並將複數個鋼筋續接器156a平均地設置於底模166的四角落上(例如每個角落設置於三個鋼筋續接器156a)。在本實施例中，底模166可以是一矩形或正方形金屬板，例如鋼板，且鋼筋續接器156a的側向開口均面朝底模166的外側。

圖11為本發明第二實施例之立體示意圖二。請參閱圖11，本實施例步驟之一在於在複數個鋼筋續接器156a四周外圍設置複數個第一箍筋154a，例如環繞捆緊複數個矩形的第一箍筋154a。本實施例步驟之一在於設置兩個第一側模168於底模166的相鄰兩側，並提供兩個橫向支撐170於第一側模168上。此時，未被第一側模168所圍繞的底模166兩側可形成一開口，供施工人員進行組裝以及施工。第一側模168為一長型板件。橫向支撐170分別由三個相連接的條狀件所組成三角形的結構，其抵靠於第一側模168的外側上。第一側模168及橫向支撐170的材質可為金屬，例如鋼或其他具有等效的材料。

圖12為本發明第二實施例之立體示意圖三。請參閱圖12，本實施例步驟之一在於在複數個鋼筋續接器156a上方設置一第一主螺旋箍筋172與複數個第一副螺旋箍筋176。第一副螺旋箍筋176位於第一主螺旋箍筋172的週緣並與第一主螺旋箍筋172部份重疊相交。在本實施例中，複數個第一副螺旋箍筋176的數量為四，其平均設置於第一主螺旋箍筋172的四側，且四個第一副螺旋箍筋176的位置分別對應於四組鋼筋續接器156a的位置。

圖13為本發明第二實施例之立體示意圖四。請參閱圖13，本實施例步驟之一在於設置另外兩個第一側模168，並提供複數個橫向支撐170於第一側模168上。藉此，四個第一側模168包圍第一主螺旋箍筋172與複數個第一副螺旋箍筋176，以形成一空間Sa。

圖14為本發明第二實施例之立體示意圖五。請參閱圖14，本實施例步驟之一在於提供一鋼接頭12a至第一側模168上方。鋼接頭12a包一接頭中心120a以及自接頭中心120a向外且朝不同方向延伸的複數個H型鋼121a，例如四個彼此連接於接頭中心120a的第一H型鋼122a、第二H型鋼124a、第三H型鋼126a以及第四H型鋼128a。

圖15為本發明第二實施例之立體示意圖六。在本實施例中，以第一H型鋼122a為例，第一H型鋼122a包含一腹板180、一上翼板(或稱第一翼板)182、一下翼板(或稱第二翼板)184以及位於腹板180相對兩側的止檔板186。上翼板182及下翼板184可分別垂直地連接腹板180的上下相對兩側邊。兩個止檔板186分別自腹板180的相對兩表面垂直地向外延伸，且兩個止檔板186的相對兩上下側邊均連接至上翼板182的底面以及下翼板184的頂面。第一H型鋼122a的腹板180包括複數個穿孔188，複數個穿孔188係沿垂直於第一H型鋼122a的長度方向排列。第一H型鋼122a的上翼板182及/或下翼板184上，位於複數個第二側模192的內側處，設置複數個排氣孔190、191於其中。

請回到圖14，本實施例步驟之一在於提供一第二主螺旋箍筋174，並將第二主螺旋箍筋174分別穿過複數個H型鋼121a的複數個穿孔188(如圖15所示)後與第一主螺旋箍筋172銜接。本實施例另一步驟在於提供複數個第二副螺旋箍筋178，並將每一複數個第二副螺旋箍筋178設置於複數個H型鋼121a所形成的四個角落處，同時分別與第二主螺旋箍筋174部份重疊相交，並將複數個第二副螺旋箍筋178分別與複數個第一副螺旋箍筋174銜接。上述銜接可使用焊接的方式。

圖16A為本發明第二實施例之立體示意圖七。請參閱圖16A，本實施例步驟之一在於沿鋼接頭12a四周設置複數個第二側模192，並將複數個主筋152a穿設於第一主螺旋箍筋172及第二主螺旋箍筋174及/或複數個第一副螺旋箍筋176及第二副螺旋箍筋178中並分別固定。如圖15所示之第一H型鋼122a的上翼板182及/或下翼板184上的複數個排氣孔190、191位於圖16中複數個第二側模192的內側。

在本實施例中，第二側模192包括第一封板194以及第二封板196。第一封板194設置於於第一側模168上，並包圍第二副螺旋箍筋178及複數個H型鋼121a的角落處。此時，H型鋼121a穿出於複數個第一封板194之間所形成的開口，並超出於第二側模192向上下投影的區域範圍。第二封板196橫跨於兩個第一封板194且其間的H型鋼121a自第二封板196的開口穿出，第二封板196的上緣上可形成有複數個安裝槽198。

在本實施例中，可在複數個第二側模192的上緣提供一模組化的治具200，包含複數個桿件，設置於第二封板196的上緣的安裝槽198中並抵靠主筋152a的周緣，用以固定複數個主筋152a的穿設位置。如圖16A所示，第一側模168的至少一者的底部可以具有一澆置孔157a。

圖16B為本發明第二實施例之側面剖切示意圖一。第一側模168及第二側模192內可形成一空間Sa。圖17為本發明第二實施例之側面剖切示意圖二。請參閱圖17，本實施例步驟之一在於將一管線202連接至澆置孔157a，接著將混凝土16a經由管線202，以澆置(例如採用壓力灌漿的方式)至由底模166、複數個第一側模168、以及複數個第二側模192所形成的空間Sa中，直到混凝土到達H型鋼121a的下翼板184的底部。混凝土16a在澆築的過程中可能產生一些氣泡。因此，當澆築到下翼板184的底部時，可先暫停澆築程序，靜置一段時間，待氣泡中的空氣從H型鋼121a的下翼板184的內側的排氣孔191排出，其間如果輔以震動器材震動混凝土16a則排氣效果更佳。在其他實施例中，係可由上而下自空間Sa的上方直接倒入混凝土16a，而不需要澆置孔157a的設置。

請參閱圖18，其為本發明第二實施例之側面剖切示意圖三。如圖18所示，當氣泡自H型鋼121a的下翼板184的排氣孔191排出後，繼續澆築混凝土16a到達上翼板182的底部。此時，可先暫停澆築程序，靜置一段時間，待氣泡中空氣從H型鋼121a的上翼板182的內側的排氣孔190排出，此時如果輔以細長構件伸入上翼板182的排氣孔中，導引氣泡的排出，則效果更佳。

請參閱圖19，其為本發明第二實施例之側面剖切示意圖四。當氣泡自H型鋼121a的上翼板182的排氣孔190排出後，繼續澆築混凝土16a到達第二側模192的上緣，待混凝土16a凝固後，即完成第二實施例梁柱結構18a的製造。

圖20A為本發明第二實施例之一第一側模168a之局部放大圖。在本實施例中，複數個第一側模168a之一者設置一檢查開口204，並提供一可移除模板206，以可移除地固定至第一側模168a並可移除地覆蓋檢查開口204。在澆築混凝土前，製造人員可以透過檢查開口204，而從外面觀察其內的各組件，以檢查其內的各組件是否設置妥當，並可將手伸入對組件作適當之調整。此外，可利用複數個固定件(例如螺絲，未繪示)，以將可移除模板206以可拆卸的方式固定於檢查開口204。

圖20B為根據本發明第二實施例之替代實施例之一第一側模168b之局部放大圖。在本實施例中，在複數個第一側模168b之一者設置一檢查開口204a，並在第一側模168b的一側設置一槽口208，並提供一可移除皮膜210，以可移除地經由所述槽口208覆蓋檢查開口204a。

圖21為本發明第三實施例之一立體示意圖一。請參閱圖21，本實施例步驟之一在於提供一底模166b，並在底模166b的週緣且設有複數個支撐167。底模166b與支撐167的材質可為金屬，例如鋼。底模166b及支撐167上方各具有一承載面169、169a，其均高於地面一高度。在本實施例中，底模166b可以包含一平板件以及支撐平板件的複數個支腳；支撐167的可以是「工」字形結構。

圖22為本發明第三實施例之立體示意圖二。請參閱圖22，本實施例步驟之一在於提供一鋼接頭12b。鋼接頭12b包含一接頭中心120b及複數個H型鋼121b，複數個H型鋼121b向外且朝不同方向延伸。在本實施例中，複數個H型鋼121b包括第一H型鋼122b、第二H型鋼124b、第三H型鋼126b及第四H型鋼128b。每一複數個H型鋼121b的腹板180b包括複數個穿孔188b，複數個穿孔188b係沿垂直於H型鋼121b的長度方向排列。鋼接頭12b的接頭中心120b設置於底模166b上。複數個H型鋼121b的外端設置於複數個支撐167上。在複數個H型鋼121b至少一者的上翼板182b(或稱第一翼板)及/或下翼板184b(或稱第二翼板)的內側處設置複數個排氣孔190b、191b。本實施例之鋼接頭12b之結構與第二實施例圖14所示之鋼接頭12a類似，故不再贅述。

接著，提供一第一段的主螺旋箍筋212，並將第一段的主螺旋箍筋212分別穿過複數個H型鋼121b的複數個穿孔188b。再者，提供複數個第一段的副螺旋箍筋216，並將每一複數個第一段的副螺旋箍筋216設置於複數個H型鋼121b所形成的角落處，並分別與第一段的主螺旋箍筋212部份重疊相交。

圖23為本發明第三實施例之立體示意圖三。請參閱圖23，本實施例步驟之一在於將複數個主筋152b穿設於第一段的主螺旋箍筋212及/或複數個第一段的副螺旋箍筋216中並分別固定。

圖24為本發明第三實施例之立體示意圖四。如圖24所示，本實施例步驟之一在於沿主螺旋箍筋212以及複數個副螺旋箍筋216四周設置複數個側模220，並將複數個H型鋼121b之自由端穿過側模220暴露於外，上翼板182b及下翼板184b的複數個排氣孔190b、191b位於複數個側模220的內側處。在本實施例中，係先設置相鄰的兩個側模220，尚未安裝側模220的空間則作為後續的組裝及施工的空間。

更詳細來說，在本實施例中，側模220由下而上可包含下部模222、中部模224及頂部模226。在施作順序上，可先設置相連接的四個下部模222，以圍繞底模166b。再分別設置兩個中部模224於兩個H型鋼121b(圖式後側的第三H型鋼126b及第四H型鋼128b)的兩側，以使上述兩個H型鋼121b穿出於中部模224。接著，再設置兩個頂部模226於中部模224上。

圖25為本發明第三實施例之立體示意圖五。如圖25所示，本實施例步驟之一在於提供一第二段的主螺旋箍筋214，置於第一段的主螺旋箍筋212上並彼此相銜接，接著提供複數個第二段的副螺旋箍筋218，置於第二段的副螺旋箍筋216上並彼此相銜接。以上銜接可利用焊接或其他等效的方式將兩段螺旋箍筋銜接。

圖26為根據本發明第三實施例之立體示意圖六。如圖26所示，本實施例步驟之一在於提供複數個第一箍筋154b以及複數個鋼筋續接器156b。鋼筋續接器156b套接主筋152b的自由端。第一箍筋154b可以分別間隔地纏繞複數個鋼筋續接器156b以及主筋152b的自由端。圖27為本發明第三實施例之立體示意圖七。如圖27所示，本實施例步驟之一在於沿如圖26所示的第一段以及第二段的主螺旋箍筋212、214以及複數個第一段以及第二段的副螺旋箍筋216、218的四周設置另外兩個側模220，亦即設置該兩個側模220所包含的複數個中部模224及頂部模226於下部模222上，以封閉原先的開口，形成四周封閉的空間Sb。此外，側模220的至少其中之一可以設置有澆置孔157b。在本實施亦中，澆置孔157b位於中部模224上。

圖28A為本發明第三實施例之立體示意圖八；圖28B為本發明第三實施例之側面剖切示意圖一。如圖28A所示，本實施例步驟之一在複數個側模220的上緣提供一治具200b用以固定鋼筋續接器156b以及連接鋼筋續接器156b的複數個主筋152b(如圖25及26所示)的穿設位置，且一管線202b連接圖27所示之澆置孔157b。如圖28A以及圖28B所示，治具200b可包括複數個兩端固定於複數個側模220的上緣的複數個桿件228、螺絲230、231、螺帽232、233以及支架234所構成。支架234位於側模220的上緣，桿件228可對應複數個鋼筋續接器156b，多個螺絲230、231分別穿設支架234以及桿件228，並利用螺帽232、233固定。如此，可固定鋼筋續接器156b以及主筋152b(如圖25及26所示)。

圖29為本發明第三實施例之側面剖切示意圖二。如圖29所示，本實施例步驟之一在於將混凝土16b澆置至由底模116b、複數個側模220所形成的空間Sb中。在本實施例中，可利用壓力灌漿方式通過如圖27所示之澆置孔157b將混凝土16b澆置至由底模116b以及複數個側模220所形成的空間Sb中，混凝土16b則在空間Sb中逐漸向上堆積。在澆築混凝土16b過程中，混凝土16b的澆置高度達到H型鋼121b的下翼板184b的底部後，先暫停澆築程序，靜置一段時間，待混凝土16b內氣泡的空氣從H型鋼121b的下翼板184b位於側模220內側處的排氣孔190b排出，此時利用震動器材震動混凝土16b可得到較佳的氣泡排出效果。

圖30為本發明第三實施例之側面剖切示意圖三。如圖30所示，在混凝土16b中氣泡內的的空氣自H型鋼121b的下翼板184b的排氣孔190b排出後，繼續進行澆築作業，直到澆築混凝土16b的澆置高度到達上翼板182b的底部。此時，先暫停澆築程序，靜置一段時間，以利混凝土16b中氣泡內的空氣從H型鋼121b的上翼板182b的排氣孔191b排出。

圖31為根據本發明第三實施例之側面剖切示意圖四。在氣泡自H型鋼121b的上翼板182b的排氣孔191b排出後，繼續進行澆築作業，直到混凝土16b的澆置高度到達側模220的上緣填滿空間Sb，並在混凝土16b凝固後完成梁柱結構18b的製造。在此之後，施工者可將側模220及治具200b拆卸，再將凝固完成後的梁柱結構18b反轉至正常位置，以利與例如鋼梁組接。

綜合上述，本發明提出一種包含鋼接頭的預鑄柱結構，其可和鋼梁進行結合。這種預鑄結構，可採用預鑄吊裝方式進行安裝，可縮短工期。採用多螺箍柱結構，提高抗震能力。鋼接頭連接鋼梁的的連結結構，鋼梁的長度可以增長，產生大跨徑，以使室內的落柱可以減少(減少室內的柱體結構)，進而增加室內空間以及空間利用的多樣性。這種預鑄柱結構的斷面小徑度提高，提升室內的使用空間以及提高抗震能力。此種結構係乃運用積層施工，提高施工的安全姓。

本發明提出多種預鑄柱結構的製造方式，例如水平灌漿、垂直立式灌漿(鋼接頭12a位於上方)以及垂直倒立灌漿(鋼接頭12b位於下方)等方法，製造商可根據實際需求選擇不同的製造及灌漿方式，提升製造的便利性。

本發明提出多種的預鑄柱結構中，H型鋼上之腹板及/或止檔板上具有複數個排氣孔，當進行澆築(灌漿)混凝土(或其他材料)作業時，可使腹板及/或止檔板下方的混凝土中的氣泡從排氣孔排出。如此，氣泡減少即可提升混凝土的結構強度，提升整體結構的品質。同時，由於排氣孔位於穿孔以及鋼接頭之間，且排氣孔分散排列，故這些排氣孔不會影響鋼接頭的結構強度。

已參考實施例闡述本發明且為理解本發明之特徵之特定應用可個別地及/或以各種組合及/或在各種類型之上實踐。而且，熟習此項技術者將認識到在不背離本發明之範疇之情況下，可對實施例在其應用之任一者中進行各種修改。此外，替代實施例可以不同組成材料、結構及/或空間關係來進行，且儘管如此仍歸屬於本發明之範疇內。鑒於上述情況，本發明應僅限於由本申請案或任何相關申請案發佈之可允許申請專利範圍之範圍。

10:第一平台 12,12a,12b:鋼接頭 14:第二平台 16,16a,16b:混凝土 18,18a,18b:梁柱結構 100:開口 102:承載板 104:支撐腳架 106:承載面 108:支撐台 110:開口 112:承載板 114:支撐腳架 116:承載面 117:側模 118:側模 120,120a,120b:接頭中心 121,121a,121b:H型鋼 122,122a,122b:第一H型鋼 124,124a,124b:第二H型鋼 126,126a,126b:第三H型鋼 128,128a,128b:第四H型鋼 130:腹板 131:第一區域 132:翼板 133第二區域 134:翼板 135:穿孔 136,136a,136b:止檔板 137:排氣孔 137a:排氣孔 137b:排氣孔 138:止檔板 139:排氣孔 140:主螺旋箍筋 142:主螺旋箍筋 144:副螺旋箍筋 146:副螺旋箍筋 148:端模 150:端模 152,152a,152b:主筋 154,154a,154b:第一箍筋 156,156a,156b:鋼筋續接器 157,157a:澆置孔 158:側板 159:開槽 160:支撐架 162:封板 164:封板 166,166b:底模 167:支撐 168,168a,168b:第一側模 169,169a:承載面 170:橫向支撐 172:第一主螺旋箍筋 174:第二主螺旋箍筋 176:第一副螺旋箍筋 178:第二副螺旋箍筋 180,180b:腹板 182,182b:上翼板 184,184b:下翼板 186,186b:止檔板 188,188b:穿孔 190,190b,191,191b:排氣孔 192:第二側模 194:第一封板 196:第二封板 198:安裝槽 200,200b:治具 202,202b:管線 204,204a:檢查開口 206:可移除模板 208:槽口 210:可移除皮膜 212,214:主螺旋箍筋 216,218:副螺旋箍筋 220:側模 222:下部模 224:中部模 226:頂部模 228:桿件 230,231:螺絲 232,233:螺帽 234:支架 S,Sa,Sb:空間

為更清楚了解本發明及其優點所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下。 圖1為本發明第一實施例之立體示意圖一； 圖2A為本發明第一實施例之一梁柱結構之一鋼接頭之立體示意圖； 圖2B為本發明第一實施例之一梁柱結構之一鋼接頭之第二視角立體示意圖； 圖2C為本發明第一實施例之立體示意圖二； 圖3為本發明第一實施例之立體示意圖三； 圖4為本發明第一實施例之立體示意圖四； 圖5為本發明第一實施例之立體示意圖五； 圖6A為本發明第一實施例之立體示意圖六； 圖6B為本發明第一實施例之側面剖切示意圖一； 圖7為本發明第一實施例之側面剖切示意圖二； 圖8為本發明第一實施例之側面剖切示意圖三； 圖9為本發明第一實施例之立體示意圖七； 圖10為本發明第二實施例之立體示意圖一； 圖11為本發明第二實施例之一立體示意圖二； 圖12為本發明第二實施例之立體示意圖三； 圖13為本發明第二實施例之立體示意圖四； 圖14為本發明第二實施例之立體示意圖五； 圖15為本發明第二實施例之立體示意圖六； 圖16A為本發明第二實施例之立體示意圖七； 圖16B為本發明第二實施例之側面剖切示意圖一； 圖17為本發明第二實施例之側面剖切示意圖二； 圖18為本發明第二實施例之側面剖切示意圖三； 圖19為本發明第二實施例之側面剖切示意圖四； 圖20A為本發明第二實施例之一第一側模之局部放大圖； 圖20B為本發明第二實施例之替代實施例之一第一側模之局部放大圖； 圖21為本發明第三實施例之立體示意圖一； 圖22為本發明第三實施例之立體示意圖二； 圖23為本發明第三實施例之立體示意圖三； 圖24為本發明第三實施例之立體示意圖四； 圖25為本發明第三實施例之立體示意圖五； 圖26為本發明第三實施例之立體示意圖六； 圖27為本發明第三實施例之立體示意圖七； 圖28A為本發明第三實施例之立體示意圖八； 圖28B為本發明第三實施例之側面剖切示意圖一； 圖29為本發明第三實施例之側面剖切示意圖二； 圖30為本發明第三實施例之側面剖切示意圖三；及 圖31為本發明第三實施例之側面剖切示意圖四。

14:第二平台

16:混凝土

18:梁柱結構

117:側模

118:側模

121:H型鋼

122:第一H型鋼

Claims (14)

1. 一種製造梁柱結構的方法，包括：提供一鋼接頭，其包含自一接頭中心向外且朝不同方向延伸之複數個H型鋼，每一該複數個H型鋼的腹板包括複數個穿孔，該複數個穿孔係沿垂直於該複數個H型鋼的長度方向排列；提供一主螺旋箍筋，並將該主螺旋箍筋分別穿過該複數個H型鋼的該複數個穿孔；提供一平台，包含一開口於其中；將該複數個H型鋼其中之一者置入該平台之該開口中；提供複數個副螺旋箍筋，並將每一該複數個副螺旋箍筋設置於該複數個H型鋼所形成的角落處，並分別與該主螺旋箍筋部份重疊相交；提供兩端模，分別設置於該主螺旋箍筋與該複數個副螺旋箍筋之延伸方向的兩端；將複數個主筋穿設於該主螺旋箍筋及/或該複數個副螺旋箍筋中並分別固定至該兩端模；以複數個側模將該主螺旋箍筋與該複數個副螺旋箍筋的兩側封閉；在將該複數個H型鋼其中之一者置入該平台之該開口中後，至少另一H型鋼係大致平行於該平台並在該複數個側模安裝後，穿出該複數個側模；在該至少另一H型鋼之腹板上，位於該複數個側模的內側處，設 置複數個排氣孔；以及將混凝土澆置至由該平台、該兩端模、以及該複數個側模所形成的空間中。
2. 如請求項1之方法，更進一步包括在位於該另一H型鋼下方處之該複數個側模之一者上設置一澆置孔，並以壓力灌漿方式將該混凝土澆置至於由該平台、該兩端模、以及該複數個側模所形成的空間中。
3. 如請求項1之方法，更進一步包括提供至少一支撐台，用以支撐該另一H型鋼。
4. 如請求項1之方法，其中該複數個穿孔至該接頭中心的距離大於該複數個排氣孔至該接頭中心的距離。
5. 一種製造梁柱結構的方法，包括：提供一底模；將複數個鋼筋續接器設置於該底模上，並於該複數個鋼筋續接器四周設置複數個第一箍筋，以及於該複數個鋼筋續接器上方設置一第一主螺旋箍筋與複數個第一副螺旋箍筋，其位於該主螺旋箍筋週緣並與該主螺旋箍筋部份重疊相交；沿該底模四周設置複數個第一側模，並提供該複數個第一側模橫向支撐；提供一鋼接頭，其包含自一接頭中心向外且朝不同方向延伸之複 數個H型鋼，每一該複數個H型鋼的腹板包括複數個穿孔，該複數個穿孔係沿垂直於該H型鋼的長度方向排列；提供一第二主螺旋箍筋，並將該第二主螺旋箍筋分別穿過該複數個H型鋼的該複數個穿孔後與該第一主螺旋箍筋銜接；提供複數個第二副螺旋箍筋，並將每一該複數個第二副螺旋箍筋設置於該複數個H型鋼所形成的角落處，並分別與該第二主螺旋箍筋部份重疊相交，且將該複數個第二副螺旋箍筋分別與該複數個第一副螺旋箍筋銜接；沿該鋼接頭四周設置複數個第二側模；將複數個主筋穿設於該主螺旋箍筋及/或該複數個副螺旋箍筋中並分別固定；以及將混凝土澆置至由該底模、該複數個第一側模、以及該複數個第二側模所形成的空間中。
6. 如請求項5之方法，更進一步包括在該複數個第二側模的上緣提供一治具用以固定該複數個主筋的穿設位置，該治具包括複數個兩端固定於該第二側模的上緣的複數個桿件所構成。
7. 如請求項5之方法，更進一步包括在該複數個H型鋼至少一者的上翼板或下翼板上，位於該複數個第二側模的內側處，設置複數個排氣孔。
8. 如請求項5之方法，更進一步包括在該複數個第一側模之一者設置一檢查開口，並提供一可移除模板，以可移除地固定至該第一側模並可移除 地覆蓋該檢查開口。
9. 如請求項5之方法，更進一步包括在該複數個第一側模之一者設置一檢查開口，並在該複數個第一側模之該者的一側設置一槽口，並提供一可移除皮膜，以可移除地經由該槽口覆蓋該檢查開口。
10. 如請求項5之方法，更進一步包括在該複數個第一側模之一者上設置一澆置孔，並以壓力灌漿方式通過該澆置孔將該混凝土澆置至由該底模、該複數個第一側模、以及該複數個第二側模所形成的空間中。
11. 一種製造梁柱結構的方法，包括：提供一底模，並在該底模週緣且設有複數個支撐；提供一鋼接頭，其包含自一接頭中心向外且朝不同方向延伸之複數個H型鋼，每一該複數個H型鋼的腹板包括複數個穿孔，該複數個穿孔係沿垂直於該H型鋼的長度方向排列，該鋼接頭設置於該底模上，且該複數個H型鋼設置於該複數個支撐上；提供一主螺旋箍筋，並將該主螺旋箍筋分別穿過該複數個H型鋼的該複數個穿孔；提供複數個副螺旋箍筋，並將每一該複數個副螺旋箍筋設置於該複數個H型鋼所形成的角落處，並分別與該主螺旋箍筋部份重疊相交；將複數個主筋穿設於該主螺旋箍筋及/或該複數個副螺旋箍筋中並分別固定； 沿該主螺旋箍筋以及複數個副螺旋箍筋四周設置複數個側模，並將該複數個H型鋼暴露於外；以及將混凝土澆置至由該底模、該複數個側模所形成的空間中。
12. 如請求項11之方法，更進一步包括在該複數個側模的上緣提供一治具用以固定該複數個主筋的穿設位置，該治具包括複數個兩端固定於該複數個側模的上緣的複數個桿件所構成。
13. 如請求項11之方法，更進一步包括在該複數個H型鋼至少一者的上翼板或下翼板上，位於該複數個側模的內側處，設置複數個排氣孔。
14. 如請求項11之方法，更進一步包括在該複數個側模之一者上設置一澆置孔，並以壓力灌漿方式通過該澆置孔將該混凝土澆置至由該底模以及該複數個側模所形成的空間中。

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