免焊接通用結構防震裝置的製作方法
2023-06-25 13:13:51 3
專利名稱：免焊接通用結構防震裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於建築物或廠房的防震、減震的阻尼器的結構設計，尤其涉及一種可排除現有技術中的焊接工序，並且可縮小各消能板之間的間距，從而達到簡化製程、節省材料與縮小體積的免焊接通用結構防震裝置。
背景技術：
在世界上有許多國家，在所謂的地震帶上，這些國家每年都會發生數百次以上的有感地震，而且災害性的地震更是時有所聞。
因此，防震技術與產品的發展加速了在建築結構觀念上耐震設計的改變，漸漸的由經濟導向設計轉為功能導向設計，強調即使在強烈地震下，對於建築物結構安全及功能的保障；而受惠於消能、隔震等結構防震新技術的發展，使得功能導向設計的理想始有機會實現。
我們最常見的結構防震消能裝置大略可分為速度型與位移型兩類，其中，速度型消能裝置的出力與運動速度有關，以流體阻尼器為代表；而位移型消能裝置的出力與變形有關，以降幅鋼板阻尼器為代表；而本案以降幅鋼板阻尼器作為討論的重點，其設計概念應用高韌性比鋼材於降幅後產生消能能力的特性以吸收地震能量，藉以達到防震的功效。
請參閱圖1，為現有技術中的降幅阻尼器的鋼板構造示意圖，圖2、圖3為現有技術中的降幅阻尼器組合構造示意圖。如圖2、3所示該降幅鋼板阻尼器1分別由兩降幅鋼板11，與上、下層鋼板12焊接構成；其降幅鋼板11經由適當的切削而成變斷面的形式，主要使該降幅鋼板11具有降幅的功效，且能充分應用材料的可用容量，大幅提升其消能能力；再者，該降幅鋼板11兩端面所分別連接的鋼板12，均採用焊接的方式達到固定的目的，同時可作為與其它結構構件(如梁、斜撐...等)連結的轉接用，由於一組降幅鋼板阻尼器1通常需由數片、甚至是數十片降幅鋼板11、鋼板1 2所組成，為能提供施實焊接的工作度，每片降幅鋼板11、鋼板12之間需預留足夠的空間，以確保降幅鋼板阻尼器1的功能不因焊接不良而產生劣化，然而這卻會造成降幅鋼板阻尼器1所佔用的空間過大，進而妨礙其功能性與美觀性，況且目前市場上的防震裝置普遍存在著系統複雜、造價過高、交貨期長等問題。在建築業變更設計頻繁，卻又講求效率的工作環境下，這些強調高科技的產品極難配合實務運作，這對於提升建築防震能力的發展形成一道阻力。
發明內容
有鑑於上述降幅鋼板阻尼器的各項不足，發明人憑其從事該項產業多年的經驗，進而研發出一種免焊接通用結構防震裝置，該裝置包含有一個以上的消能板、端隔板及連接體，並以一個以上的串接件將上述組件對應串接緊固；藉此，可以排除現有技術中的焊接步驟並且可縮小各消能板之間的間距，而達到簡化製程、節省材料與縮小體積的功效。
本實用新型的主要目的，在於提供一種免焊接的防震裝置，可排除現有技術中的焊接工序步驟，並且可縮小各消能板之間的間距，而達到簡化製程、節省材料與縮小體積的免焊接通用結構防震裝置。該裝置具有良好的防震、減震功能。
為達上述目的，本實用新型是這樣實現的一種免焊接通用結構防震裝置，可適用各類建築物或廠房結構系統上，其包含有一個以上的消能板、端隔板及連接體，並以一個以上的串接件將上述組件對應串接緊固；藉此，將可排除現有技術中的焊接工序步驟，並且縮小各消能板之間的間距，從而達到簡化製程、節省材料與縮小體積的功效。
圖1為現有技術中的降幅阻尼器的鋼板構造示意圖。
圖2為現有技術中的降幅阻尼器組合構造示意圖。
圖3為現有技術中的降幅阻尼器組合構造示意圖。
圖4為本實用新型的立體構造示意圖。
圖5為本實用新型的立體構造剖示圖。
圖6為本實用新型的L型角鋼示意圖。
圖7為本實用新型的與斜撐構架結合示意圖。
圖8為本實用新型的與牆構架結合示意圖。
圖9為本實用新型的位移地震反應比較圖。
圖10為本實用新型的柱底剪力地震反應比較圖。
圖中符號說明1降幅鋼板阻尼器11 降幅鋼板12鋼板 2防震裝置21消能板 211 消能板上的孔22隔板 221 隔板上的孔23連接體 231 連接體上的孔232連接體上的孔24 串接件241加勁板具體實施方式
為了進一步了解本實用新型的目的、特徵及功效，以下闡述具體實施例，並配合所示附圖，對本實用新型做一詳細說明。
請參閱圖4，為本實用新型的立體構造示意圖，圖5為立體構造剖示圖。該圖可以清晰地看到各消能板、端隔板和連接體組合在一起的結構。如圖4所示該防震裝置2分別由兩個消能板21、六個隔板22、四個連接體23，及四個串接件24所組成；其中，該消能板21為一種被切削斷面的薄片鋼板，該鋼板中間部分斷面積較窄而兩端較寬，在兩消能板21的上、下端部，分別各間隔有三個端隔板22，且在外側面的端隔板22設有連接體23，該連接體23為L型的角鋼(亦可以是槽型鋼)，如圖5所示，在上述各組件21、22、23上分別具有在同一水平面上相互對應的穿孔211，221，231，可供四個串接件24貫穿其中，該串接件24是具有一定長度的螺杆和可固定於螺杆兩端的螺帽25所組成，使防震裝置2的各組件21，22，23均通過串接件24緊密結合為一體。
由於其組裝完全採用螺栓接合，不須提供焊接工序所需的上、下層鋼板，使消能板21得以更緊密的方式安排，並節省大量的空間，而上述的連接體23如圖6所示的L型角鋼(亦可以是槽型鋼)，其彎折的夾角處設有加強力度的加勁板241，可用以強化支撐其力度。
藉此，通過圖6可以看出利用連接鋼體23水平面上的孔232可作為與其它結構構件(如圖7、8所示，連接於鋼、鋼筋混凝土、鋼骨鋼筋混凝土等構造搭蓋的梁、斜撐...等)連結轉接用，該裝置可排除現有技術中的焊接步驟，並且可縮小各消能板之間的間距，而達到簡化製程、節省材料與縮小體積的功效。
再者，請參閱圖9、10，分別為本實用新型的位移地震反應比較圖，及其柱底剪力地震反應比較圖。如圖所示以一個五層鋼結構模型體為測試體，當該模型體未安裝本實用新型時，其頂樓受位移地震反應比為正/負20公分，而其柱底剪力反應比則超過正/負600公斤；反觀，在安裝本實用新型後，其頂樓受位移地震反應比大幅降低了92％，而其柱底剪力反應比則大幅降低了98％，明顯表現出本實用新型良好的減震功能。
權利要求1.一種免焊接通用結構防震裝置，其特徵在於，該裝置由複數個消能板、端隔板、連接體及串接件所組成，其中，複數個消能板的上、下端部與端隔板而相互間隔且平行排列，複數個連接體分設於消能板外側面的上、下端部，各消能板、端隔板及連接板上在同一水平位置均設有穿孔，而數個串接件貫穿於前述組件對設的穿孔，使各組件可緊密結合。
2.如權利要求1所述的免焊接通用結構防震裝置，其特徵在於，該連接體為L型的角鋼。
3.如權利要求1所述的免焊接通用結構防震裝置，其特徵在於，該連接體為槽型鋼。
4.如權利要求2或第3所述的免焊接通用結構防震裝置，其特徵在於，該連接體於其彎折的夾角處設有加勁板，可用以強化其支撐力度。
5.如權利要求1所述的免焊接通用結構防震裝置，其特徵在於，該消能板為變斷面薄片鋼板，該鋼板中間部分斷面積較窄而兩端面積較寬。
6.如權利要求1所述的免焊接通用結構防震裝置，其特徵在於，該串接件由螺杆和可固定於螺杆兩端的螺帽所組成。
7.如權利要求1所述的免焊接通用結構防震裝置，其特徵在於，在消能板外側面的端隔板與連接體相連。
專利摘要一種免焊接通用結構防震裝置，可適用各類建築物或廠房結構系統上，其包含有一個以上的消能板、端隔板及連接體，並以一個以上的串接件將上述組件對應串接緊固；藉此，將可排除現有技術中的焊接工序，且可縮小各消能板之間的間距，從而達到簡化製程、節省材料與縮小體積的功效，並具有良好的防震，減震功能。
文檔編號E04B1/98GK2628613SQ0320214
公開日2004年7月28日 申請日期2003年1月10日 優先權日2003年1月10日
發明者王彥博 申請人:王彥博