專利名稱：無耗材的消能支撐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無耗材的消能支撐裝置，其涉及于建筑土木工程的技術(shù)領(lǐng)域，尤指用以強化支撐的構(gòu)材，以最少耗材提供強化、消除震動的功能。
背景技術(shù)：
建筑物為能增加韌性支撐強度，而在梁與柱之間增加一斜向支撐的構(gòu)材裝置，并能同時達到吸震的效果，現(xiàn)有的構(gòu)材裝置主要包含有一主受力組件，數(shù)個側(cè)撐組件及數(shù)個連接板，主受力組件由三塊鋼材焊接組合為斷面X形鋼材，而側(cè)撐組件設(shè)置在主受力組件周側(cè)，于主受力組件的中間段則以四塊連接板連接側(cè)撐組件，據(jù)以提供防挫屈所需的撓曲勁度與強度。
但是，現(xiàn)有的構(gòu)材裝置其韌性拉壓構(gòu)材的組合十分麻煩而耗費成本、作業(yè)時間及容易造成主受力組件彎曲，其中；主受力組件本身需備用三塊鋼材來焊接組合，而主受力組件周側(cè)又需通過連接板來連接管狀側(cè)撐組件，整個形態(tài)的制造加工較為耗時，并且單一個主受力組件就需耗材三片鋼材，材料成本高、焊接作業(yè)成本高；且在焊接過程容易造成扭曲，于焊接完成后必須再加工拉直，易導(dǎo)致主受力組件受損，甚至施工失敗，更易造成應(yīng)力集中及施工精度上的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提供一種無耗材的消能支撐裝置，以最精簡快速的制法、最少的耗材而提供消能性優(yōu)良的支撐裝置。
為了可達到前述的目的，本發(fā)明所運用的技術(shù)手段在于提供一種無耗材的消能支撐裝置，其包括有至少一個斜撐受力件，每一斜撐受力件包含有一具有兩非線性側(cè)緣的主體件及兩側(cè)定件，兩側(cè)定件設(shè)置于主體件兩側(cè)，并與主體件間形成有一容置間隙，各側(cè)定件分別具有一直側(cè)緣及一相對于主體件非線性側(cè)緣的非線性側(cè)緣；以及至少兩個設(shè)置在斜撐受力件頂部及底部的夾接件，兩夾接件結(jié)合于相對斜撐受力件的側(cè)定件上。
本發(fā)明可以獲得的功效，主要是以一板材便能裁切為一主體件、分別位于主體件兩側(cè)的側(cè)定件，形成了斜撐受力件，通過裁切形成的容置間隙，作為主體件由于消能減震造成側(cè)向變形的容置空間，因此本發(fā)明得以在毫不浪費板材的材料成本，并免除大量焊接工時成本以及免除焊接所造成扭曲變形之下，提供具消能作用的支撐構(gòu)材，大舉突破性地改變以往由片狀焊接形成構(gòu)成的技術(shù)手段。
又，本發(fā)明可選擇出多種形態(tài)，比如主體件與側(cè)定件可裁切完全分離，或是部份分離，在分離之處形成的容置間隙，都能提供主體件遇震消能所需的容置空間。
此外，夾接件連接了側(cè)定件，貼靠于主體件兩側(cè)，確保主體件在特定方向消能，并能適度增強斜撐受力件的支撐強度。
又，配合了側(cè)貼件，得以提升斜撐受力件抗撓彎的能力，強度更為理想。


圖1為本發(fā)明第一種實施例的立體分解圖；圖2為本發(fā)明第一種實施例的上視剖面圖；圖3為本發(fā)明第一種實施例的端視剖面圖；
圖4為本發(fā)明第二種實施例的端視剖面圖；圖5為本發(fā)明第三種實施例的端視剖面圖；圖6為本發(fā)明第四種實施例的端視剖面圖；圖7為本發(fā)明第五種實施例的端視剖面圖；圖8為本發(fā)明第六種實施例的端視剖面圖；圖9為本發(fā)明第七種實施例的端視剖面圖；圖10為本發(fā)明第八種實施例的端視剖面圖；圖11為本發(fā)明第九種實施例的上視剖面圖；圖12為本發(fā)明第九種實施例的端視剖面圖；圖13為本發(fā)明第十種實施例的端視剖面圖；圖14為本發(fā)明第十一種實施例的端視剖面圖；圖15為本發(fā)明第十二種實施例的端視剖面圖；圖16為本發(fā)明第十三種實施例的端視剖面圖；圖17為本發(fā)明第十四種實施例的端視剖面圖；圖18為本發(fā)明的斜撐受力件第二種實施例的上視圖；圖19為本發(fā)明的斜撐受力件第三種實施例的上視圖；圖20為本發(fā)明的斜撐受力件第四種實施例的上視圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明的具體實施方式
。
本發(fā)明主要提供一種無耗材的消能支撐裝置，其主要包含有至少一個的斜撐受力件及至少兩個的夾接件，每一斜撐受力件包含有一主體件及兩側(cè)定件，主體件具有兩非線性側(cè)緣，各側(cè)定件分別設(shè)有一直側(cè)緣及一非線性側(cè)緣，且設(shè)置在兩夾接件間，主體件的非線性側(cè)緣相對于側(cè)定件的非線性側(cè)緣，而側(cè)定件的直側(cè)緣則與夾接件的側(cè)緣平行，且于主體件與側(cè)定件間形成有容置間隙，且主體件可相對側(cè)定件滑移。
請參看圖1至圖3，本發(fā)明的第一實施例包含有一斜撐受力件10及兩夾接件40，該斜撐受力件包含一主體件20，以及兩對應(yīng)安置于主體件20兩側(cè)的側(cè)定件30，主體件20具有兩非線性側(cè)緣，使主體件20形成有兩較寬的端部21及一寬度較窄的中間部23，而使主體件20兩側(cè)分別形成有一凹槽24，于主體件20的端部21上分別設(shè)置有多數(shù)個穿孔25。
側(cè)定件30分別設(shè)置在主體件20兩側(cè)，且分別與主體件20形成有一容置間隙41，兩側(cè)定件30分別形成有兩個窄端31及一寬度較大的寬部33，兩側(cè)定件30的寬部33分別對應(yīng)于主體件20的中間部23及凹槽24，而側(cè)定件30的厚度可略大于主體件20的厚度。
兩夾接件40分別設(shè)置在斜撐受力件10的頂部及底部，且分別與兩側(cè)定件30固設(shè)結(jié)合，其中，夾接件40可為中空管狀，且夾接件40可利用焊接或螺栓等方式與側(cè)定件30相互固設(shè)結(jié)合，而使夾接件40與側(cè)定件30間形成有一可供主體件20于其中滑移的通道。
在成型斜撐受力件10時，可在一呈長形板塊上以切割機具，在兩側(cè)位置縱向切割以裁切三片形態(tài)，其分別是一主體件20以及兩形態(tài)對稱或相似的側(cè)定件30，主體件20可以是兩端為寬度較寬的端部21，中間為寬度瘦削的中間部23，依此，位于主體件20兩側(cè)所裁切的側(cè)定件30則是兩端寬度為小的窄端31，中間寬度為較寬的寬部33，并使側(cè)定件30比主體件20稍短，而主體件20可經(jīng)銑床或其它加工方法使其厚度比側(cè)定件30稍薄，更言之，該裁切出的鋼板均可最經(jīng)濟地來使用。
而實施組合方式，是將主體件20與兩側(cè)定件30互以保持適當(dāng)?shù)娜葜瞄g隙41，再平行置放于一夾接件40上，再另一夾接件40對應(yīng)置于主體件20、側(cè)定件30的上面，再配合焊接于或用螺栓將夾接件40與側(cè)定件30外側(cè)之處形成連接固定，讓主體件20可以在其與側(cè)定件30與夾接件40間所形成的通道間滑移，來提供主體件20吸震消能的容許活動區(qū)域。
據(jù)此，可通過主體件20兩端部21上所設(shè)置的穿孔25，配合螺栓等固定組件將主體件20鎖結(jié)于梁、柱之間，因此當(dāng)主體件20連接于梁、柱骨架之后，除可提高建筑物骨架的結(jié)構(gòu)強度外，當(dāng)整個建筑骨架受到地震等外來震動力之時，主體件20于受力時可以在兩側(cè)定件30及夾接件40之間的通道位移，以吸收受到的震動能量，提供良好的消能減震功能，并且管狀的夾接件40上下焊接側(cè)定件30可抑制主體件20于夾接件40及側(cè)定件30方向上的變形，阻隔側(cè)方向的撓彎現(xiàn)象，并減少其間的摩擦力，確保建筑土木架構(gòu)的完整穩(wěn)定性。
如圖4所示，則說明夾接件40‘可為實心板塊狀。
請配合參圖5、6所示，由圖中可看到，可在側(cè)定件30的兩側(cè)各貼靠一扁管狀或?qū)嵭牡膫?cè)貼件60、60‘，在該側(cè)貼件60與夾接件40交界處焊接或螺栓鎖固形成連接固定，仍然保持于側(cè)定件30及夾接件40間形成有可供主體件20于其中滑移的通道，并能增強其整體的結(jié)構(gòu)強度。
另外消能支撐裝置亦可包含有至少兩個斜撐受力件及多個分別設(shè)置于兩斜撐受力件的底部與頂部的夾接件，其中夾接件的數(shù)量比斜撐受力件多至少一個，且每一斜撐受力件設(shè)置在兩夾接件之間，請配合參看圖7至圖9所示者，其中主體件20、側(cè)定件30呈復(fù)數(shù)上下疊加形成三明治型態(tài)，比如一主體件20與兩側(cè)定件30為一組，分別在兩組之間以及上、下面各焊接一夾接件40、40‘，或是在兩組之間焊接二夾接件40、40’或是各組單獨制作再擺放一起，其中夾接件40、40‘可為實心或管狀。
請參看圖10所示，由圖中可看到，于兩組側(cè)定件30間另設(shè)置有貼片70。
請參看圖11至圖15，由圖中可看到，可另設(shè)置有一包覆容置所有斜撐受力件10的金屬外管55，并于外管55內(nèi)壁與斜撐受力件10外側(cè)間填充混凝土或其它彈性材料而成的填充材50，而金屬制外管55的橫截面可為圓形、長方形、橢圓形、正方形、多邊形等形狀，據(jù)此更增加其抗彎能力。
另如圖16所示，是于兩金屬外管55間設(shè)置有可增強整體結(jié)構(gòu)強度的貼片70。
再請參看圖17，由圖中可看到，斜撐受力件10‘的主體件20’的中間部23‘中央設(shè)定位置可向外側(cè)擴伸一擴部231，從而能直接加強主體件20的強度，相對地，側(cè)定件30’對應(yīng)擴部231亦形成凹槽331以保持原設(shè)定的間距。
圖18至圖20說明斜撐受力件10a、10b、10c的主體件20a、20b、20c與側(cè)定件30a、30b、30c的不同形態(tài)變化，其中，圖18是在板材一端兩側(cè)朝中央至另外一端切割出近兒形切痕，該切痕為前述的容置間隙41a，通過該間隙，使得該處中央為主體件20a，兩側(cè)為側(cè)定件30a，主體件20a寬度由端部21朝中間部23漸減，然后保持固定寬度至另外一端，但在另外一端并不分離，而保持連伸狀，必要時，連伸的一端的主體件20a可與夾接件40焊接或用螺栓固定在一起。
如圖19所示，則是在一板材的兩端由側(cè)邊朝中央分別切割出前述近兒形切痕，該切痕保持間隙，板材兩端即為主體件20b的端部21，兩側(cè)為側(cè)定件30b，主體件20b寬度由端部21至中間漸減，兩側(cè)為側(cè)定件30b，必要時，中間部23可與夾接件40焊接或用螺栓固定在一起。
圖20則是由板材中央位置的兩外側(cè)，分別朝中央沿長邊方向切割出八字形切痕，該切痕仍保持前述的間隙，使主體件20c中間部23較寬，兩端部211較窄并與側(cè)定件30c部份連接，必要時，主體件20c的中間部23可與夾接件40焊接或用螺栓固定在一起。
權(quán)利要求
1.一種無耗材的消能支撐裝置，其特征在于，包括至少一個斜撐受力件，每一斜撐受力件包含有一具有兩非線性側(cè)緣的主體件及兩側(cè)定件，兩側(cè)定件設(shè)置于主體件兩側(cè)，并與主體件間形成有一容置間隙，各側(cè)定件分別具有一直側(cè)緣及一相對于主體件非線性側(cè)緣的非線性側(cè)緣；以及至少兩個設(shè)置在斜撐受力件頂部及底部的夾接件，兩夾接件結(jié)合于相對斜撐受力件的側(cè)定件上。
2.如權(quán)利要求1所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，每一斜撐受力件的主體件包含有兩端部，兩端部之間為寬度窄于端部的中間部，而各側(cè)定件則是兩端寬度為小的窄端，中間寬度較窄端為寬的寬部。
3.如權(quán)利要求2所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，于各主體件兩端部上分別設(shè)置有多數(shù)個穿孔。
4.如權(quán)利要求1或2所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，主體件的厚度小于側(cè)定件的厚度。
5.如權(quán)利要求4所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，夾接件呈中空管狀。
6.如權(quán)利要求4所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，夾接件呈實心狀。
7.如權(quán)利要求5所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，夾接件在相異連接該側(cè)定件的兩外側(cè)，分別連接固定至少一側(cè)貼件。
8.如權(quán)利要求7所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，側(cè)貼件呈中空管狀。
9.如權(quán)利要求7所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，側(cè)貼件呈實心狀。
10.如權(quán)利要求6所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，夾接件在相異連接該側(cè)定件的兩外側(cè)，分別連接固定至少一側(cè)貼件。
11.如權(quán)利要求10所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，側(cè)貼件呈中空管狀。
12.如權(quán)利要求10所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，側(cè)貼件呈實心狀。
13.如權(quán)利要求1所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，夾接件在相異連接該側(cè)定件的兩外側(cè)，分別連接固定至少一側(cè)貼件。
14.如權(quán)利要求1所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，另包含有至少一個容置每一斜撐受力件的金屬制外管，于外管內(nèi)壁間填充有填充材。
15.如權(quán)利要求2所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，于每一主體件中間部的中央位置延伸形成有一寬度較寬的擴部，并且每一側(cè)定件的寬部上凹設(shè)有一相對于主體件上擴部的凹槽。
16.如權(quán)利要求1，2或15所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，每一主體件與相對應(yīng)的側(cè)定件為單一片體的結(jié)構(gòu)形態(tài)。
17.如權(quán)利要求1所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，夾接件呈中空管狀。
18.如權(quán)利要求1所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，夾接件呈實心狀。
19.如權(quán)利要求1或15所述的無耗材的消能支撐裝置，其中，消能支撐裝置包含有至少兩個斜撐受力件及多數(shù)個分別設(shè)置于兩斜撐受力件的底部與頂部的夾接件，其中夾接件的數(shù)量比斜撐受力件多至少一個，且每一斜撐受力件是設(shè)置在兩夾接件之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無耗材的消能支撐裝置，其由一板材便可裁切形成一斜撐受力件，位于中央為主體件，兩側(cè)為側(cè)定件，另在斜撐受力件上、下側(cè)設(shè)置夾接件，讓夾接件與側(cè)定件以焊接或螺栓鎖固手段固定，并且保持主體件與兩側(cè)定件有一可消能減震的間隙，因此在不浪費板材材料的條件下，便可制成具消能的支撐構(gòu)材。
文檔編號E04B1/98GK1718961SQ20041006980
公開日2006年1月11日 申請日期2004年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月9日
發(fā)明者蔡崇興 申請人:蔡崇興