建築物消能裝置的製作方法
2023-05-16 04:14:16 1
專利名稱：建築物消能裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型為一種建築物消能裝置，特別是一種利用油壓缸活塞杆的位移來放大地震行程，並釋放液壓油同時帶動千斤頂活塞杆受力下壓，擠迫消能材料變形，使地震波的能量獲得一良好的抒發，且於區間結構位移的同時及地震結束後，得以自動進行液壓油回補的動作的一種建築物消能裝置。
背景技術：
「地震」為地球上一種能量的釋放，但地震分為數個不同的等級，級數愈高，則地震愈大，級數愈低，則地震愈小，小地震對人的生命、財產造成損害較輕微，若是大地震，則會對人的生命、財產造成不同程度的損害，故地震的發生實在值得重視，以防止發生地震後，對人造成生命或財產上的損失。
以建築物而言，一般的建築物以鋼筋、混凝土構成，或是以鋼骨為主要架構構成建築物，當遭受外力(地震波)時，若未裝設有任何可供緩衝地震波所產生震動的裝置，建築物只能任由地震波產生的震動位移搖晃，由於鋼筋、混凝土為硬性的結構，當地震波震動位移係數過大時，輕者會造成建築物受損，重者造成建築物倒塌，甚至嚴重危害到居住者的生命安全。
因此，有不少營造業者開發出許多地震消能器系統，但目前裝設的地震消能系統消能示意圖如
圖1所示，一為利用連接於建築物內部的一區間斜向對角相對位置(AA-Line)處設置的斜撐杆件，於受外力(地震波)的震動位移係數時產生相對伸長、縮短的變位，使得連接於建築物內部區間斜向對角相對位置(AA-Line)的斜撐杆件產生拉壓行為，並利用鋼材的彈塑性變形能力及粘彈性阻尼方式吸收能量而達到消能的目的，但此實施方式受限於斜撐杆件相對伸長、縮短的拉壓行為而局限於拉壓特性一致的金屬材料。再一為利用設置在圖中(BB-Line)位置處的消能裝置產生相對轉角，使之置放於(BB-Line)位置上的版片產生剪力變形，透過彎矩形成位移錯位效果，或產生面內剪力變形而產生摩擦減震效果而達到其消能的目的，但此實施方式受限於(BB-Line)上地震波震動係數走向及其裝置必須達到位移錯位或摩擦減震影響，消能裝置使用的材料大都需以金屬原物料為之。
以上兩種目前慣用的消能系統原理說明和實施方式示意，其實際上的製作皆受限於材料的特性，而使得可應用的低塑性可變形材料受限，且亦未能完善達到建築物消能的理想係數，不僅造成上述的消能裝置製造成本高昂，且未臻成效。
因此，本創作人有鑑於此，特潛心研究並經過不斷討論改進，終於提出一種結構簡單的一種建築物消能裝置。
新型內容所欲解決的技術問題本實用新型主要在於解決目前慣用的消能系統原理和實施方式及其消能裝置，於實際上的製作受限於消能材料的特性，而使得可應用的低塑性可變形材料受限，且目前慣用的消能系統裝置亦未能完善達到建築物消能的理想係數，不僅造成上述的消能裝置製造成本高昂，且未臻成效的缺點。
解決問題的技術手段本實用新型的主要目的是提供一種建築物消能裝置，主要是當建築物受外力(地震波)影響時，利用油壓缸活塞杆的位移來放大地震行程，並釋放液壓油同時帶動千斤頂活塞杆受力下壓，擠迫消能材料變形，使地震波的能量獲得一良好的抒發，且於區間結構位移的同時及地震結束後，得以自動進行液壓油回補的動作的一種建築物消能裝置。
為達上述目的，本實用新型採取以下的技術手段予以達成，一種建築物消能裝置，建構於建築物內部的一區間內，主要包括有一倒V狀的鋼支承，承接於區間底部兩側所設的固定座上，其尖狀的頂部為中空；一連接杆，穿設於鋼支承的尖狀頂部，且其兩端連接左右第一、第二油壓缸的活塞杆；一第一油壓缸，其缸體密接活塞杆，使活塞杆得以於缸體內部左右位移，並連接於連接杆的左側，藉由一固定塊固接於區間頂部面緣；一第二油壓缸，其缸體密接活塞杆，使活塞杆得以於缸體內部左右位移，並連接於連接杆的右側，藉由一固定塊固接於區間頂部面緣；數個逆止閥及數個節流閥；一控制閥；一第一油管，前端及末端上各設有逆止閥並連接至區間外部設置的千斤頂的油壓室內；一第二油管，前端及末端上各設有逆止閥並連接至區間外部設置的千斤頂的油壓室內；一儲油槽，設置於區間的適當位置，連接補給油管至第一、第二油壓缸的油壓室內，補給油管末端上各設有逆止閥；一油壓泵浦，設置於儲油槽內，並連接一上設逆止閥的補給油管至控制閥；一千斤頂，設置於區間外部適當位置，具備有一活塞杆、—油壓室及一缸體內室，油壓室和缸體內室內各延伸一上設節流閥的回填油管至控制閥上；一消能材料塊。
本實用新型建構於建築物內部的一區間內，於區間內部設置一倒V狀的鋼支承，承接於區間底部兩側所設的固定座上，鋼支承尖狀的頂部穿設有一連接杆，兩端連接左右第一、第二油壓缸的活塞杆，第一、第二油壓缸各藉由一固定塊固接於區間頂部面緣，且於區間頂部設置一儲油槽，連接上設逆止閥的補給油管至第一、第二油壓缸的油壓室內，第一、第二油壓缸則另由其油壓室內延伸一上設逆止閥的第一、第二油管連接至區間外部設置的千斤頂的油壓室內，千斤頂的油壓室和缸體內室內各設置一上設A、B節流閥的回填油管至一控制閥上，其中A、B節流閥為常閉的狀態，控制閥則藉由一與油壓泵浦連接的補給油管與儲油槽連接，其中千斤頂缸體內室所設的回填油管分岔出另一流向，上設一C節流閥及一逆止閥並連接至儲油槽內，其中C節流閥為常開的狀態，而完成整體消能結構的自動回補油壓的設計；千斤頂的活塞杆則牴觸適當的消能材料塊。
本實用新型建築物消能裝置中，所述的油管由一軟性材質所構成，所述的消能材料塊為低可塑性的可變形鋼材。
於發生地震時，藉由第一、第二油壓缸缸體隨著區間的左右位移而位移，進而放大地震行程，並迫使活塞杆推擠釋放液壓油至千斤頂的油壓室內，帶動千斤頂活塞杆受壓向下擠迫消能材料變形，而使得地震的能量獲得一良好的抒發，並藉由儲油槽及其油管的設置，使得在區間結構位移的同時及地震結束後，得以進行液壓油回補的動作。
對於先前技術的效果和目前慣用的消能系統原理和實施方式及其消能裝置相比，本實用新型提出一種結構簡單的建築物消能裝置，主要是當建築物受外力(地震波)影響時，於發生地震時，藉由第一、第二油壓缸缸體隨著區間的左右位移而位移，進而放大地震行程，並迫使活塞杆推擠釋放液壓油至千斤頂的油壓室內，帶動千斤頂活塞杆受壓向下擠迫消能材料變形，而使得地震的能量獲得一良好的抒發，並藉由儲油槽及其油管的設置，使得在區間結構位移的同時及地震結束後，得以進行液壓油回補的動作，以減小建築物的震動，提升建築物結構的安全性，並提高居住舒適度。
附圖的簡要說明
圖1為習知地震消能系統的消能作動示意圖；圖2為本實用新型裝設於建築物區間的平面示意圖；圖3為建築物區間受左位移地震波影響的平面作動示意圖；圖4為建築物區間受右位移地震波影響的平面作動示意圖；圖5為本實用新型千斤頂復歸替換消能材料(塊)的作動示意圖。
主要組件符號說明10鋼支承20固定座30連接杆40第一油壓缸401活塞杆402缸體403油壓室404固定塊405第一油管406逆止閥407逆止閥50第二油壓缸
501活塞杆502缸體503油壓室504固定塊505第二油管506逆止閥507逆止閥60儲油槽601第一油壓缸補給油管602逆止閥603第二油壓缸補給油管604逆止閥70油壓泵浦701補給油管702逆止閥80千斤頂801活塞杆802油壓室8021回填油管8022B節流閥803缸體內室8031回填油管8032A節流閥8033C節流閥8034逆止閥90控制閥95建築物區間實施方式以下配合附圖對本實用新型的較佳實施例方式並作動原理做進一步的說明。
請同時參閱圖2至圖4，為本實用新型裝設於建築物區間97的平面示意圖，及建築物區間97受左右位移地震波影響的平面作動示意圖，圖中較深色的區域及油管箭號指向，為使液壓油的變化及流向更加清楚，由圖中可清楚看出，本實用新型建構於建築物內部的一區間97內，於區間97內部設置有一倒V狀的鋼支承10，承接於區間97底部兩側所設的固定座20上，鋼支承10尖狀的頂部為中空，於其中穿設有一連接杆30，兩端連接左右第一、第二油壓缸40、50的活塞杆401、501，第一、第二油壓缸40、50各藉由一固定塊404、504固接於區間95頂部面緣，使其可隨著區間97受地震力位移影響左右晃動時，第一、第二油壓缸40、50缸體402、502能隨之左右位移，另於區間10頂部設置一儲油槽60，連接上設逆止閥602、604的第一、第二油壓缸補給油管601、603至第一、第二油壓缸40、50的油壓室403、503內，第一、第二油壓缸40、50則另由其油壓室403、503內延伸一上設逆止閥406的第一、第二油管405、505連接至區間97外部設置的千斤頂80的油壓室802內，千斤頂80的油壓室802延伸連接一上設B節流閥8022的回填油管8021至一控制閥90上，缸體內室803則延伸設置一分岔二流向的回填油管8031，其中一流向上設A節流閥8032且連接至控制閥90上，另一流向上則設置有一C節流閥8033及一逆止閥8034並連接至儲油槽60內，其中A、B節流閥8032、8022為常閉的狀態，C節流閥8033為常開的狀態，控制閥90則藉由一與油壓泵浦70及一逆止閥702連接的補給油管701與儲油槽60連接，千斤頂80的活塞杆801則牴觸著消能材料(塊)95。
當發生地震時，造成建築物區間97結構左右位移，同時會帶動第一、第二油壓缸40、50缸體402、502左右位移，迫使連接於連接杆30的油壓缸活塞杆401、501推擠油壓室403、503內的油量渲洩至千斤頂80油壓室802。
當區間97結構向左位移時，第二油壓缸50缸體502隨之向左位移，推擠活塞杆501擠壓油壓室503內的液壓油，使之向設有正流向逆止閥506裝置的第二油管505渲洩而出，進而流至千斤頂80油壓室802內，由於儲油槽60第一、第二補給油管601、603的逆止閥602、604設置相對於第一、第二油壓缸40、50而言，為一反流向的逆止閥602、604裝置，所以被擠壓而出的液壓油並無法被渲洩入儲油槽60內，於此同時，第一油壓缸40的缸體402亦隨著區間97結構的向左位移而向左位移，使得第一油壓缸40活塞杆401形成向後抽退的狀態，造成第一油壓缸40油壓室403真空內容室面積增大，而自然形成一股吸力，此時，正好透過相對於第一油壓缸40而言，對設置有反流向逆止閥602裝置的第一油壓缸補給油管601自儲油槽60內吸取油量，完成第一油壓缸40液壓油回補的動作，再者，由於千斤頂80油壓室803內本已積蓄了適當的液壓油量，再容納由第二油壓缸50渲洩而至的額外的液壓油量，致使其油壓增加，進而帶動活塞杆801向下推移，受壓向下擠迫消能材料95變形，千斤頂80活塞杆801受壓向下推移的同時，缸體內室803的液壓油量亦被擠迫而經由缸體內室803所設的回填油管8031渲洩而出，此時由於A節流閥8032為關閉狀態，C節流閥8033為開啟狀態，且C節流閥8033後端所設置的逆止閥8034為正流向，而自然由C節流閥8033端導入儲油槽60內。
再當區間97結構向右位移時，第一油壓缸40缸體402隨之向右位移，推擠活塞杆401擠壓油壓室403內的液壓油，使之向設有正流向逆止閥406裝置的第一油管405渲洩而出，進而流至千斤頂80油壓室802內，同樣的，由於儲油槽60補給油管601的逆止閥602設置相對於油壓缸而言，為一反流向的逆止閥602裝置，所以被擠壓而出的液壓油並無法被渲洩入儲油槽60內，於此同時，第二油壓缸50的缸體502亦隨著區間97結構的向右位移而向右位移，使得第二油壓缸50活塞杆501形成向後抽退的狀態，造成第二油壓缸50油壓室503真空內容室面積增大，而自然形成一股吸力，此時，同樣透過相對於第二油壓缸50而言，對設置有反流向逆止閥604裝置的第二油壓缸補給油管603自儲油槽60內吸取油量，完成第二油壓缸50液壓油回補的動作，再者，由於千斤頂80油壓室802內本已積蓄了適當的液壓油量，再容納由第二油壓缸50渲洩而至的額外的液壓油量，致使其油壓增加，進而帶動活塞杆801向下推移，受壓向下擠迫消能材料95變形，千斤頂80活塞杆801受壓向下推移的同時，缸體內室803的液壓油量亦被擠迫而經由缸體內室803所設的回填油管8031渲洩而出，此時由於A節流閥8032為關閉狀態，C節流閥8033為開啟狀態，且C節流閥8033後端所設置的逆止閥8034為正流向，而自然由C節流閥8033端導入儲油槽60內。
再請參考圖5，為本實用新型千斤頂80復歸替換消能材料(塊)95的作動示意圖，當欲替換消能材料(塊)95時，此時，先將千斤頂油壓室802和缸體內室803延伸出的回填油管8021、8031上設的A、B節流閥8032、8022開啟(於未復歸時為常閉狀態)，C節流閥8033關閉(於未復歸時為常開狀態)，再將千斤頂80的活塞杆801往上推升復歸原位，此時，由於B節流閥8022已開啟，且第一、第二油管405、505末端的逆止閥407、507設置相對於千斤頂油壓室802而言，為一反流向的逆止閥407、507裝置，所以被擠壓而出的液壓油並無法被渲洩入第一、第二油管405、505內，所以千斤頂油壓室802內的液壓油便會經由油壓室回填油管8021渲洩至上設的控制閥90上，此時由於千斤頂80的活塞杆801往上推升復歸原位，造成千斤頂缸體內室803真空內容室面積增大，而自然形成一股吸力，但由於儲油槽60與缸體內室803距離較遠，因此，開啟儲油槽60內的油壓泵浦70抽取液壓油，並由補給油管701渲洩至控制閥90上，並藉由控制閥90的控制，將由油壓室回填油管8021渲洩出來的液壓油量，與從油壓泵浦70抽取而出的液壓油，由缸體內室回填油管8031回補入缸體內室內803，完成復歸狀態時千斤頂油壓室802與缸體內室803的液壓油回補動作，此時，便可更換被擠壓損壞的消能材料(塊)95。
綜上所述，本實用新型所提供的一種結構細膩嚴謹的建築物消能裝置，和習知的消能裝置其實施方式和結構截然不同，為一新穎且具進步性的創作，因此已充份符合了新型專利的法定要件。
以上已將本實用新型做一詳細說明，但以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，當不能限定本實用新型實施的範圍，即凡依本新型申請專利範圍所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本新型的專利涵蓋範圍意圖保護的範疇。
權利要求1.一種建築物消能裝置，建構於建築物內部的一區間內，其特徵在於，它主要包括有一倒V狀的鋼支承，承接於區間底部兩側所設的固定座上，其尖狀的頂部為中空；一連接杆，穿設於鋼支承的尖狀頂部，且其兩端連接左右第一、第二油壓缸的活塞杆；一第一油壓缸，其缸體密接活塞杆，使活塞杆得以於缸體內部左右位移，並連接於連接杆的左側，藉由一固定塊固接於區間頂部面緣；一第二油壓缸，其缸體密接活塞杆，使活塞杆得以於缸體內部左右位移，並連接於連接杆的右側，藉由一固定塊固接於區間頂部面緣；數個逆止閥及數個節流閥；一控制閥；一第一油管，前端及末端上各設有逆止閥並連接至區間外部設置的千斤頂的油壓室內；一第二油管，前端及末端上各設有逆止閥並連接至區間外部設置的千斤頂的油壓室內；一儲油槽，設置於區間的適當位置，連接補給油管至第一、第二油壓缸的油壓室內，補給油管末端上各設有逆止閥；一油壓泵浦，設置於儲油槽內，並連接一上設逆止閥的補給油管至控制閥；一千斤頂，設置於區間外部適當位置，具備有一活塞杆、一油壓室及一缸體內室，油壓室和缸體內室內各延伸一上設節流閥的回填油管至控制閥上；一消能材料塊。
2.根據權利要求1所述的一種建築物消能裝置，其特徵在於，所述的油管由一軟性材質所構成。
3.根據權利要求1所述的一種建築物消能裝置，其特徵在於，消能材料塊為低可塑性的可變形鋼材。
專利摘要本實用新型指一種建築物消能裝置，建構於建築物內部的一區間內，區間內部設置有一倒V狀的鋼支承，承接於區間底部兩側所設的固定座上，鋼支承尖狀的頂部穿設有一連接杆，兩端連接左右第一、第二油壓缸的活塞杆，第一、第二油壓缸各藉由一固定塊固接於區間頂部面緣，且於區間頂部設置一儲油槽，連接補給油管至第一、第二油壓缸的油壓室內，第一、第二油壓缸則另由其油壓室內延伸一上設逆止閥的油管連接至區間外部設置的千斤頂的油壓室內，千斤頂的油壓室和缸體內室內各延伸一上設節流閥的回填油管至一控制閥上，控制閥則藉由一與油壓泵浦連接的補給油管與儲油槽連接，千斤頂的活塞杆則牴觸適當的消能材料；其可使地震波的能量獲得一良好的抒發，且於區間結構位移的同時及地震結束後，得以進行液壓油回補的動作。
文檔編號F16B7/00GK2775168SQ200420084279
公開日2006年4月26日 申請日期2004年7月26日 優先權日2004年7月26日
發明者尹衍樑 申請人:潤弘精密工程事業股份有限公司