TWM624603U

TWM624603U - 對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構以及耐震強化柱體結構

Info

Publication number: TWM624603U
Application number: TW110215244U
Authority: TW
Inventors: 戴雲發; 游輝任
Original assignee: 戴雲發
Priority date: 2021-12-22
Filing date: 2021-12-22
Publication date: 2022-03-11

Abstract

一種對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構以及耐震強化柱體結構。該耐震強化柱體結構包括一芯柱、複數根主鋼筋以及複數個圍束箍筋結構。複數根主鋼筋係彼此平行且圍繞芯柱設置。複數個圍束箍筋結構係沿芯柱的延伸方向以相隔既定距離排列設置，且芯柱位於每個圍束箍筋結構內。圍束箍筋結構包括一圍束主體以及複數個固接部。圍束主體由至少一根鋼筋形成一封閉的多邊形結構，且包括複數個圍束邊桿以及複數個角部，每個角部設置在兩個相鄰的圍束邊桿間。固接部分別對應於角部設置，每個固接部供複數個主鋼筋穿設且結合於主鋼筋。

Description

對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構以及耐震強化柱體結構

本創作係有關於一種建築物柱體的鋼筋結構，特別是有關於對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構以及耐震強化柱體結構。

現今的建築物除了少數的木造建物以外，多半是由鋼筋混凝土(RC)構成。鋼筋混凝土的建築物是先以構成柱、樑或牆板的鋼筋結構，然後在圍繞鋼筋結構的外部建立板模，最後在板模所形成空間進行混凝土灌漿，乾固後的混凝土包覆鋼筋結構而形成建築物結構。由於鋼筋具有比混凝土更佳的韌性及延展性，因此當地震來襲時，建築物各部分用於承受地震的耐震強度大部分是由鋼筋結構承受。

現有的建築物鋼筋結構是由縱向延伸的主鋼筋構成，並且以多個形成封閉四邊形的箍筋以鐵絲綁縛或焊接的方式與主鋼筋固接而形成一鋼筋籠，同時在每個箍筋處以多根彎鉤狀的繫筋同樣以鐵絲綁縛或焊接的方式與主鋼筋固接，用於輔助箍筋以固定主鋼筋的位置。另外，大型建築物還使用鋼骨鋼筋混凝土(SRC)結構，即主鋼筋是圍繞一鋼骨芯柱設置，然後再以箍筋圍繞主鋼筋。另外，老舊建築物在進行建築物結構補強時，會將建築物舊有的樑或柱的混凝土剜除而剩下中間舊有的鋼筋混凝土芯柱，然後在舊有的鋼筋混凝土芯柱外部再設置多根主鋼筋圍繞，並以箍筋圍繞主鋼筋。

上述這種傳統鋼筋結構的組裝工序相當繁複而且需要依賴大量的人力進行。如此不僅施工單位需要雇用大量施工人員，增加營建成本，而且人力施工的品質不易管控，不良的施工品質可能導致建築物結構的瑕疵，在地震來襲時往往造成建築物毀損或倒塌。另外，繁複的組裝工序也是耗費工時，容易延誤工程進度，因此如何發展出可以節省組裝工序而且維持甚至優於傳統鋼筋結構的耐震強度的新的鋼筋結構是目前營建工程的重要課題。

本創作的目的在於提供一種對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構以及耐震強化柱體結構。其使用預先製作的圍束箍筋，每個預先製作的圍束箍筋除了封閉多邊形的圍束主體之外，還具有圍繞部分數量主鋼筋的固接部，使得主鋼筋一方面被固接部限制在既定的位置，另一方面便於定位主鋼筋。

本創作的對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構的一實施例包括一圍束主體以及複數個固接部。圍束主體由至少一根鋼筋形成一封閉的多邊形結構，且包括複數個圍束邊桿以及複數個角部，每個角部設置在兩個相鄰的圍束邊桿間。複數個固接部分別對應於等角部設置，每個固接部供複數個主鋼筋穿設且結合於該等主鋼筋。

在另一實施例中，圍束主體包括多根彎折的鋼筋，多根彎折的鋼筋彼此固接而形成封閉的多邊形結構，每根鋼筋具有至少一個角部。

在另一實施例中，該等固接部為構成圍束主體的鋼筋的一部分構成，且每個固接部連接於角部。

在另一實施例中，構成圍束主體的多根鋼筋中，至少一個固接部設置於至少一根鋼筋的端部。

在另一實施例中，每個固接部係由一根鋼筋彎折形成，每個固接部具有至少一彎角以及，彎角係對應於角部，且該等固接部於主鋼筋的延伸方向上的投影係位於圍束主體內。

在另一實施例中，圍束主體為封閉的四邊形，且每個固接部係為封閉的三角形。

在另一實施例中，圍束主體更包括至少一對錨定彎鉤，分別設置於形成該圍束主體的該鋼筋的兩端，至少一根該主鋼筋穿設於該錨定彎鉤。

本創作的耐震強化柱體結構包括一芯柱、複數根主鋼筋以及對芯柱行耐震強化的圍束箍筋結構。複數根主鋼筋係彼此平行且圍繞該芯柱設置。複數個上述對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構係沿芯柱的延伸方向以相隔既定距離排列設置，且芯柱係位於每個圍束箍筋結構內，該等主鋼筋係穿設於該等圍束箍筋結構的該等固接部。

在另一實施例中，芯柱為鋼骨柱或鋼筋混凝土柱。

在另一實施例中，芯柱具有複數個角緣，該等角緣係抵接於該等固接部。

本創作的耐震強化柱體結構及對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構可根據不同的需求以一根鋼筋形成呈封閉多邊形的圍束主體或以多根彎折個鋼筋固接而形成呈封閉多邊形的圍束主體。另外，固接部可以是與圍束主體一體成形，即在以一根鋼筋彎折形成圍束主體時也同時在圍束主體角部形成封閉型狀的固接部，固接部也可以是與圍束主體分離設置，即另外以一根鋼筋彎折而形成封閉多邊形的固接部，然後將固接部與圍束主體上下對應設置。

本創作的圍束箍筋結構可以應用於新建築物的營建，將圍束箍筋結構設置於鋼骨的外圍並固定於主鋼筋，在混凝土灌漿乾固後形成鋼骨鋼筋混凝土(SRC)結構。本創作的圍束箍筋結構也可以應用於舊建築物結構的補強，將舊建築物的樑或柱的混凝土刨除，留下中間具有原鋼筋的混凝土柱，然後將圍束箍筋結構設置於鋼筋混凝土柱的外圍並設置新的主鋼筋圍繞舊有的鋼筋混凝土柱，在混凝土灌漿後整體形成新的結構樑或結構柱。

請參閱圖1、圖2a及圖2b，其表示本創作第一實施例中的耐震強化柱體結構及圍束箍筋結構。本實施例的耐震強化柱體結構100包括一芯柱10、複數根主鋼筋20以及複數個圍束箍筋結構30。芯柱10設置在地面，複數根主鋼筋20係圍繞芯柱10設置，複數根主鋼筋20的延伸方向係與芯柱10的延伸方向平行。本實施例的芯柱10為鋼骨柱，鋼骨柱可以是方型柱、H型柱(如圖2b所示)或十字形柱(如圖2a所示)。在另一實施例中，芯柱也可以是鋼筋混凝土柱，例如舊建築物的結構樑或結構柱刨除外部的混凝土後，剩下原來舊的鋼筋圍束結構及混凝土所形成的鋼筋混凝土柱。

複數個圍束箍筋結構30沿芯柱10與主鋼筋20的延伸方向排列設置，每個圍束箍筋結構30圍繞芯柱10及複數根主鋼筋20。本實施例的圍束箍筋結構30是由一根鋼筋彎折而形成，其包括一圍束主體31以及複數個固接部32。圍束主體31包括複數根圍束邊桿311以及複數個角部312而形成一封閉的多邊形結構。本實施例的圍束主體31為一封閉的四邊形，且更進一步說，其為一封閉的正方形。每個角部312鄰接於兩個相鄰的圍束邊桿311，同樣地每個圍束邊桿311也鄰接於兩個相鄰的角部312。圍束主體31的兩端分別彎折形成一錨定彎鉤313，每個錨定彎鉤313相對於圍束邊桿311的彎折角度至少為135度。

本實施例的固接部32設置於角部312，本實施例的固接部32與圍束主體31係由同一根鋼筋彎折而成，且本實施例的固接部32呈三角形，更進一步說，本實施例的固接部32為直角三角形，其兩股分別平行於圍束邊桿311，其斜邊位於圍束主體31內，即固接部32於主鋼筋20的延伸方向上的投影係位於。在另一實施例中，固接部32也可以由同一根鋼筋彎折而形成封閉的四邊形。主鋼筋20穿過每個圍束箍筋結構30的固接部32而且以鐵絲綁縛或以焊接的方式使固接部32與主鋼筋20固接。

本實施例耐震強化柱體結構100的施工過程係先製作複數個圍束箍筋結構30。在施工地點先設置芯柱10，然後在芯柱10的周圍設置複數個主鋼筋20，接著將複數個圍束箍筋結構30依序套設於芯柱10及主鋼筋20，使三角形固接部32的斜邊抵接於芯柱10的角緣，同時使主鋼筋20穿設於固接部32，接著由現場施工人員以鐵絲將固接部32與主鋼筋20綁縛固接或以焊接工具將固接部32焊接於主鋼筋20，藉此使複數個圍束箍筋結構30結合於主鋼筋20而形成一鋼筋籠。在鋼筋籠的外圍設置板模，然後對板模所圍繞的空間進行混凝土灌漿，等到混凝土固化後即構成本發明的耐震強化柱體結構100。

請參閱圖3、圖4a及圖4b，其表示本創作第二實施例中的耐震強化柱體結構及圍束箍筋結構。本實施例的耐震強化柱體結構100包括一芯柱10、複數根主鋼筋20以及複數個圍束箍筋結構40。芯柱10設置在地面，複數根主鋼筋20係圍繞芯柱10設置，複數根主鋼筋20的延伸方向係與芯柱10的延伸方向平行。本實施例的芯柱10為鋼筋混凝土柱，例如舊建築物的結構樑或結構柱刨除外部的混凝土後，剩下原來舊的鋼筋圍束結構及混凝土所形成的鋼筋混凝土柱。在另一實施例中，芯柱也可以是鋼骨柱，其中鋼骨柱可以是如圖2a所示的十字形柱、如圖2b所示的H型柱或方型柱。

複數個圍束箍筋結構40沿芯柱10與主鋼筋20的延伸方向排列設置，每個圍束箍筋結構40圍繞芯柱10及複數根主鋼筋20。本實施例的圍束箍筋結構40包括一圍束主體41以及複數個固接部42。圍束主體41係由一根鋼筋彎折而成，包括複數根圍束邊桿411以及複數個角部412而形成一封閉的多邊形結構。本實施例的圍束主體41為一封閉的四邊形，且更進一步說，其為一封閉的正方形。每個角部412鄰接於兩個相鄰的圍束邊桿411，同樣地每個圍束邊桿411也鄰接於兩個相鄰的角部412。圍束主體41的兩端分別彎折形成一錨定彎鉤413，每個錨定彎鉤413相對於圍束邊桿411的彎折角度至少為135度。

本實施例的固接部42本身是由另一根鋼筋彎折而形成，本實施例的固接部42是與圍束主體41分離設置，固接部42設置在圍束主體41的上方及下方且對應於圍束主體41的角部412。本實施例的固接部42為三角形，更進一步說，其為直角三角形，固接部42的兩股分別平行於圍束主體41的圍束邊桿411，固接部42的直角係對應於圍束主體41的角部412，且固接部42於主鋼筋20延伸方向上的投影係位於圍束主體41內。

本實施例耐震強化柱體結構100的施工過程係先分別製作複數個圍束主體41及複數個固接部42。在施工地點先設置芯柱10，然後在芯柱10的周圍設置複數個主鋼筋20，接著將複數個固接部42對應地以鐵絲綁縛或焊接的方式與圍束主體41結合而形成複數個圍束箍筋結構40，接著將複數個圍束箍筋結構40依序套設於芯柱10及主鋼筋20，使三角形固接部42的斜邊抵接於芯柱10的角緣，同時使主鋼筋20穿設於固接部42，接著由現場施工人員以鐵絲將固接部42與主鋼筋20綁縛固接或以焊接工具將固接部42焊接於主鋼筋20，藉此使複數個圍束箍筋結構40結合於主鋼筋20而形成一鋼筋籠。在鋼筋籠的外圍設置板模，然後對板模所圍繞的空間進行混凝土灌漿，等到混凝土固化後即構成本發明的耐震強化柱體結構100。

請參閱圖5，其表示本創作第三實施例中用於耐震強化柱體結構的圍束箍筋結構。本實施例的圍束箍筋結構50包括一圍束主體51以及複數個固接部52。本實施例的圍束主體51包括兩根彎折的鋼筋51a及51b構成。彎折的鋼筋51a包括兩個圍束邊桿511以及一角部512，彎折的鋼筋51b也包括兩個圍束邊桿511以及一角部512。彎折的鋼筋51a也同時彎折形成一個固接部52，同樣地彎折的鋼筋51a也同時彎折形成三個固接部52。鋼筋51a的角部512形成一個固接部52，鋼筋51b的角部512形成一個固接部52而且在鋼筋51b的兩端也分別各形成一個固接部52，因此鋼筋51b具有三個固接部52。鋼筋51a及鋼筋51b的兩端都分別形成一錨定彎鉤513，錨定彎鉤513與圍束邊桿511的彎折角度至少為135度。

鋼筋51a的兩端及鋼筋51b的兩端藉由以鐵絲綁縛或焊接的方式結合而形成封閉多邊形的圍束主體51，本實施例的圍束主體51形成四邊形，更進一步說，其為正方形，而且固接部52位於圍束主體51的各角部512。

本實施例的圍束箍筋結構50是先將鋼筋51a及鋼筋51b固接結合後，再將整個圍束箍筋結構50套設在芯柱10的周圍而且使主鋼筋20穿設於固接部52，然後藉由鐵絲綁縛或焊接的方式使圍束箍筋結構50與主鋼筋20結合。

請參閱圖6，其表示本創作第四實施例中用於耐震強化柱體結構的圍束箍筋結構。本實施例的圍束箍筋結構60包括一圍束主體61以及複數個固接部62。本實施例的圍束主體61包括兩根彎折的鋼筋61a及61b構成。彎折的鋼筋61a包括兩個圍束邊桿611以及一角部612，彎折的鋼筋61b也包括兩個圍束邊桿611以及一角部612。本實施例的鋼筋61a也同時彎折形成兩個固接部62，兩個固接部62分別位於角部612及其中一個圍束邊桿611的端部。本實施例的鋼筋61b也同時彎折形成兩個固接部62，兩個固接部62分別位於角部612及其中一個圍束邊桿611的端部。

鋼筋61a的兩端及鋼筋61b的兩端藉由以鐵絲綁縛或焊接的方式結合而形成封閉多邊形的圍束主體61，本實施例的圍束主體61形成四邊形，更進一步說，其為正方形，而且固接部62位於圍束主體61的各角部612。

本實施例的圍束箍筋結構60是先將鋼筋61a及鋼筋61b固接結合後，再將整個圍束箍筋結構60套設在芯柱10的周圍而且使主鋼筋20穿設於固接部62，然後藉由鐵絲綁縛或焊接的方式使圍束箍筋結構60與主鋼筋20結合。

請參閱圖7，其表示本創作第五實施例中用於耐震強化柱體結構的圍束箍筋結構。本實施例的圍束箍筋結構70包括一圍束主體71以及複數個固接部72。本實施例的圍束主體71包括四根彎折的鋼筋71a、71b、71c及71d構成。彎折的鋼筋71a包括兩個圍束邊桿711以及一角部712，彎折的鋼筋71b也包括兩個圍束邊桿711以及一角部712，彎折的鋼筋71c也包括兩個圍束邊桿711以及一角部712，彎折的鋼筋71d也包括兩個圍束邊桿711以及一角部712。鋼筋71a、71b、71c及71d分別在其角部712也彎成形成一個固接部72，而且鋼筋71a、71b、71c及71d的兩個圍束邊桿711係不等長。

鋼筋71a、71b、71c及71d的端部藉由以鐵絲綁縛或焊接的方式結合而形成封閉多邊形的圍束主體71。本實施例的圍束主體71形成四邊形，更進一步說，其為正方形，而且固接部72位於圍束主體71的各角部712。

本實施例的圍束箍筋結構70是先將鋼筋71a、71b、71c及71d固接結合後，再將整個圍束箍筋結構70套設在芯柱10的周圍而且使主鋼筋20穿設於固接部72，然後藉由鐵絲綁縛或焊接的方式使圍束箍筋結構70與主鋼筋20結合。

惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作之申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。另外，本創作的任一實施例或申請專利範圍不須達成本創作所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本創作之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

10:芯柱 20:主鋼筋 30:圍束箍筋結構 31:圍束主體 32:固接部 40:圍束箍筋結構 41:圍束主體 42:固接部 50:圍束箍筋結構 51:圍束主體 51a、51b:鋼筋 52:固接部 60:圍束箍筋結構 61:圍束主體 61a、61b:鋼筋 62:固接部 70:圍束箍筋結構 71:圍束主體 71a、71b、71c、71d:鋼筋 72:固接部 100:耐震強化柱體結構 311:圍束邊桿 312:角部 313:錨定彎鉤 411:圍束邊桿 412:角部 413:錨定彎鉤 511:圍束邊桿 512:角部 513:錨定彎鉤 611:圍束邊桿 612:角部 613:錨定彎鉤 711:圍束邊桿 712:角部

圖1是本創作第一實施例中之圍束箍筋結構以及耐震強化柱體結構立體圖。圖2a是圖1的圍束箍筋結構以及耐震強化柱體結構的剖視圖。圖2b是圖1的圍束箍筋結構應用於另一種鋼骨芯柱的剖視圖。圖3是本創作第二實施例中之圍束箍筋結構以及耐震強化柱體結構的立體圖。圖4a是圖3的圍束箍筋結構以及耐震強化柱體結構的剖視圖。圖4b是圖4a的圍束箍筋結構的分解圖。圖5是本創作第三實施例中用於耐震強化柱體結構之圍束箍筋結構的俯視圖。圖6是本創作第四實施例中用於耐震強化柱體結構之圍束箍筋結構的俯視圖。圖7是本創作第五實施例中用於耐震強化柱體結構之圍束箍筋結構的俯視圖。

10:芯柱

20:主鋼筋

40:圍束箍筋結構

41:圍束主體

42:固接部

411:圍束邊桿

412:角部

413:錨定彎鉤

Claims

一種對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構，其包括：一圍束主體，其係由至少一根鋼筋形成一封閉的多邊形結構，且包括複數個圍束邊桿以及複數個角部，每個該角部設置在兩個相鄰的該圍束邊桿之間；以及複數個固接部，其分別對應於該等角部設置，每個該固接部供複數個主鋼筋穿設且結合於該等主鋼筋。
如請求項1所述之對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構，其中該圍束主體包括多根彎折的鋼筋，該等鋼筋彼此固接而形成封閉的該多邊形結構，每根該鋼筋具有至少一個該角部。
如請求項2所述之對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構，其中該等固接部為由構成該圍束主體的該鋼筋的一部分所構成，且每個該固接部連接於該角部。
如請求項3所述之對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構，其中構成該圍束主體的多根鋼筋中，至少一個該固接部設置於至少一根該鋼筋的端部。
如請求項1所述之對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構，其中該圍束主體係由一根鋼筋彎折形成。
如請求項5所述之對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構，其中該等固接部為構成該圍束主體的該鋼筋的一部分構成，且每個該固接部連接於該角部。
如請求項5所述之對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構，其中每個該固接部係分別由一根鋼筋彎折形成，每個該固接部具有至少一彎角以及該彎角係對應於該角部，且該等固接部於該主鋼筋的延伸方向上的投影係位於該圍束主體內。
如請求項1至7中任一項所述之對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構，其中該圍束主體為封閉的四邊形，且每個該固接部係為封閉的三角形。
如請求項1至7中任一項所述之對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構，其中該圍束主體更包括至少一對錨定彎鉤，分別設置於形成該圍束主體的該鋼筋的兩端，至少一根該主鋼筋穿設於該錨定彎鉤。
一種耐震強化柱體結構，其包括：一芯柱；複數根主鋼筋，該等主鋼筋係彼此平行且圍繞該芯柱設置；以及複數個如請求項1至9中任一項所述之對鋼骨柱或鋼筋混凝土柱行耐震強化的圍束箍筋結構，該等圍束箍筋結構係沿該芯柱的延伸方向以相隔既定距離排列設置，且該芯柱係位於每個該圍束箍筋結構內，該等主鋼筋係穿設於該等圍束箍筋結構的該等固接部。
如請求項10所述之耐震強化柱體結構，其中該芯柱為鋼骨柱或鋼筋混凝土柱。
如請求項10所述之耐震強化柱體結構，其中該芯柱具有複數個角緣，該等角緣係抵接於該等固接部。