TW201400677A - 可自動歸位的建築阻尼器 - Google Patents

Abstract

一種可自動歸位的建築阻尼器，其包含有一阻尼本體及一組以上設於阻尼本體側邊的歸位組件，該歸位組件具有二固設連結於阻尼本體兩端部側邊的固定肋板、一固設連結於阻尼本體且位於兩固定肋板間的支撐肋板，以及至少一穿經支撐肋板且兩端部分別固結於兩端的固定肋板而呈拉持狀的預力拉線，利用歸位組件的預力拉線提供的拉持預力，能夠讓建築阻尼器產生自動歸位的效能，提升建築阻尼器的吸振減震效能。

Description

可自動歸位的建築阻尼器

本發明涉及一種應用於建築物的吸振裝置(Vibration absorber)，尤指一種具有阻尼效果且可自動歸位的建築阻尼器。

為強化大型建築物主體結構的橫樑與支柱所能承受的振動能量，申請人先前提出一種如TW證書號數I283722號發明專利案所公開的建築物的吸振裝置，該吸振裝置揭示一種斷面呈工字形(I-Section)的長型阻尼器，該阻尼器具有兩窄端及位於兩窄端間的中間寬部，讓阻尼器具有變化的慣性矩分佈，使沿其變斷面的曲率會成均勻分佈，當阻尼器受到地震傳遞之力而達到降伏時，整體能夠同時達到降伏點而提供極佳的吸收振動能量效果。

在I283722號專利案揭示的建築阻尼器，雖然能夠透過工字形阻尼本體的上、下側板面的寬度變化來提高吸振減震效能，但其依然只是以工字形阻尼本體來吸收振動能量，尚未達到最佳化的技術效果。申請人秉持鍥而不捨的創作精神及研究試驗後發現，若能在工字形阻尼本體加裝輔助歸位構造，必定能夠進一步提升建築阻尼器的吸振減震效能。

為解決現有建築阻尼器缺乏輔助歸位構造的不足及限制，本發明的主要目的在於提出一種可自動歸位的建築阻 尼器，本發明於阻尼本體的至少一側邊設有一組以上具預力拉線的歸位組件，利用歸位組件能夠讓建築阻尼器產生自動歸位的效能，有效達到提升建築阻尼器吸振減震效能的目的。

本發明解決先前技術問題所提出的可自動歸位的建築阻尼器，包括：一長型的阻尼本體，其具有一呈長型板片狀的第一翼板及一延伸連結於該第一翼板的支撐體；以及一組以上設於該阻尼本體側邊的歸位組件，其具有二固設連結於該阻尼本體兩端部側邊的固定肋板，以及至少一穿經該支撐肋板且兩端部分別固結於兩端的固定肋板而呈拉持狀的預力拉線。

前述的建築阻尼器，進一步包括一固設連結於該阻尼本體且位於兩固定肋板間的支撐肋板且所述的預力拉線穿經該支撐肋板。

前述的建築阻尼器，其中所述的阻尼本體的斷面呈工字形而進一步包括一與所述第一翼板間隔平行設置的第二翼板，所述的支撐體延伸連結於該第一、第二翼板的中線位置。

前述的建築阻尼器，其中於所述阻尼本體的兩側對稱各設有一組所述的歸位組件。

前述的建築阻尼器，其中所述的歸位組件設有至少一條所述的預力拉線，所述的支撐肋板貫設有一穿孔且所述的固定肋板貫設有一固定孔，該至少一條預力拉線穿經該支撐肋板的穿孔且兩端分別固結於兩端的固定肋板的固定 孔。

前述的建築阻尼器，其中所述的歸位組件設有至少兩條所述的預力拉線，所述的支撐肋板於約中間高度位置貫設有一穿孔，所述的固定肋板間隔貫設有二分別鄰近所述第一、第二翼板的固定孔，該至少兩條預力拉線的中段穿經該支撐肋板的穿孔且兩端分別固結於兩端的固定肋板相對應的固定孔。

前述的建築阻尼器，其中所述的歸位組件設有至少兩條所述的預力拉線，所述的支撐肋板間隔貫設有二分別鄰近所述第一、第二翼板的穿孔，所述的固定肋板間隔貫設有二分別鄰近所述第一、第二翼板的固定孔，該至少兩條預力拉線的中段分別穿經該支撐肋板的兩個穿孔且於該支撐肋板與兩固定肋板之間形成交叉且兩端分別固結於兩端的固定肋板相對應的固定孔。

前述的建築阻尼器，其中所述的歸位組件設有至少兩條所述的預力拉線，所述的支撐肋板間隔貫設有二分別鄰近所述第一、第二翼板的穿孔，所述的固定肋板於約中間高度位置貫設有一固定孔，該至少兩條預力拉線的中段分別穿經該支撐肋板的兩個穿孔且兩端分別共同固結於兩端的固定肋板相對應的固定孔。

前述的建築阻尼器，其中所述的阻尼本體為獨立的個體或為建築樑柱的一部份。

本發明提出的技術手段可獲得的功效增進包括：

1、本發明於阻尼本體的至少一側邊設有一組以上歸位組件，各歸位組件包含有預力拉線，利用預力拉線產生 的拉持預力作用，讓建築阻尼器在受到振動力而產生變形時，能夠具備自動歸位的效能，進一步提升建築阻尼器的吸振減震效能，使建築物獲得良好的減振效果。

2、本發明利用歸位組件的預力拉線，能夠讓阻尼本體受到地震力作用時，能夠讓受力分佈更為平均，有效提高建築阻尼器吸收振動能量的效能。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：本發明為一種可以安裝運用於建築物或橋樑等土木工程的立柱、橫樑或斜撐樑之間的建築阻尼器，如各附圖所示，本發明主要包括有一長型的阻尼本體10及一組以上設於該阻尼本體10側邊的歸位組件20；其中，該阻尼本體10至少具有一呈長型板片狀的第一翼板11及一延伸連結於該第一翼板11的支撐體13；該一組以上的歸位組件20具有二固設連結於該阻尼本體10兩端部側邊的固定肋板21、一固設連結於該阻尼本體10且位於兩固定肋板21間的支撐肋板22，以及至少一穿經該支撐肋板22且兩端部分別固結於兩端的固定肋板21且呈拉持狀的預力拉線23，利用預力拉線產生的拉持預力作用，能夠在阻尼器A受到振動力而產生變形時，讓阻尼器A具備自動歸位的效能，提升阻尼器A的吸振減震效能。

請參閱圖1至圖3所示的第1較佳實施例，該阻尼器 A係包括一斷面呈工字形的長型阻尼本體10及二對稱設置於該阻尼本體10兩側的歸位組件20；其中，該阻尼本體10具有一對呈長型板片狀且間隔平行設置的第一、第二翼板11、12，以及一延伸連結於該第一、第二翼板11、12中線位置的支撐體13，該第一、第二翼板11、12設為兩端部寬度小於中間段寬度的長菱形，使得該第一、第二翼板11、12中間段的兩側各形成相對朝外逐漸延伸凸出的一凸緣111、121；該支撐體13以一體成型、銲固或鎖固等方式連結該第一、第二翼板11、12；前述的各歸位組件20具有二固設連結於該阻尼本體10兩端部側邊的固定肋板21、一固設連結於該阻尼本體10中間段側邊的支撐肋板22，以及至少一穿經該支撐肋板22且兩端部分別固結於兩端的固定肋板21的預力拉線23；其中，兩固定肋板21及該支撐肋板22是以銲固、鎖固或一體成型等方式連結於該第一、第二翼板11、12及該支撐體13的相對應位置，於該支撐肋板22的約中間高度位置貫設有一穿孔221，於各固定肋板21間隔貫設二分別鄰近該第一、第二翼板11、12的固定孔211，該至少一預力拉線23的中段穿經該支撐肋板22的穿孔221且兩端分別固結於兩端的固定肋板21相對應的固定孔211，讓該至少一預力拉線23呈現拉持狀態，該預力拉線23的兩端是以鎖固、銲固或以鋼索束件231束緊等方式固結於相對應固定肋板21。

如此，利用前述兩對稱設置於該阻尼本體10兩側的歸位組件20，組構成如圖1至圖3所示具備自動歸位功能 的建築阻尼器A。該阻尼器A於該阻尼本體10的側邊設有一對能夠提供拉持預力的歸位組件20，當建築物受到地震力作用而透過阻尼器A的變形來吸收振動力時，該歸位組件20能夠讓受力分佈平均且提供自動歸位的效能，有效提升建築阻尼器A的吸振減震效能。

如圖4至圖13所示為本發明的第2至第11較佳實施例，這些實施例與前述第1較佳實施例主要的差別在於該阻尼本體10的第一、第二翼板11、12的形狀或該歸位組件20的預力拉線23的穿設方式、數量，以及該支撐肋板22的設置位置，並且本發明所應用的阻尼本體10的斷面形狀以工字形為最佳，但不限定為工字形斷面，歸位組件20的預力拉線23的數量可以為一條或多條，本發明均不作特定的限制。

如圖4所示的第2較佳實施例，該實施例與前述第1較佳實施例的差別在於該第一、第二翼板11、12的形狀，該實施例將第一、第二翼板11、12的形狀設為兩側邊保持平行的長矩形狀。

如圖5所示的第3較佳實施例，該實施例與前述第1較佳實施例的差別在於該第一、第二翼板11、12的形狀，該實施例將第一、第二翼板11、12的兩端部的寬度大於中間段的寬度，於該第一、第二翼板11、12中間段的兩側各形成相對朝內逐漸凹入的一凹緣112，該凹緣112的形狀設為V字形。

如圖6所示的第4較佳實施例，該實施例與前述第3較佳實施例的差別在於該第一、第二翼板11、12的形狀 ，該實施例將第一、第二翼板11、12兩側邊的凹緣112的形狀設為凹弧形。

如圖7所示的第5較佳實施例，該實施例與前述第3較佳實施例的差別在於該第一、第二翼板11、12的形狀，該實施例將第一、第二翼板11、12兩側邊的凹緣112的形狀設為漸開狀的梯形。

如圖8所示的第6較佳實施例，該實施例與前述第1較佳實施例的差別在於該預力拉線23的穿設方式，該實施例在該支撐肋板22間隔設置有二個穿孔221，該至少兩條預力拉線23的中段分別穿設於兩穿孔221且於該支撐肋板22與該固定肋板21之間形成交叉後，將兩端分別固結於相對應的固定肋板21的兩固定孔211。

如圖9所示的第7較佳實施例，該實施例與前述第1較佳實施例的差別在於該預力拉線23的穿設方式，該實施例在該支撐肋板22間隔設置有二個穿孔221，以及於兩固定肋板21的約高度中間位置各設有一個固定孔211，該至少兩條預力拉線23的中段分別穿設於該支撐肋板22的兩穿孔221後，再將兩端分別共同固結於相對應的固定肋板21的固定孔211。

如圖10所示的第8較佳實施例，該實施例與前述第1較佳實施例的差別在於該預力拉線23的穿設方式，該實施例設有至少一條預力拉線23且兩固定肋板21均於約高度中間位置各設有一個固定孔211，該預力拉線23的中段穿設於穿孔221且兩端分別固結於相對應的固定肋板21的固定孔211。

如圖11所示的第9較佳實施例，該實施例與前述第1較佳實施例的差別在於該支撐肋板22的設置位置，本發明提出的支撐肋板22可以設置於兩固定肋板21間的任意位置，本實施例的支撐肋板22設置在與兩固定肋板21的距離約為2：1的不等距位置。

如圖12所示的第10較佳實施例，該實施例與前述第9較佳實施例的差別在於該阻尼本體10，本發明提出的阻尼本體10可以為獨立的個體或為建築樑柱的一部份，本實施例的阻尼本體10為建築樑柱的其中一段部位。

如圖13所示的第11較佳實施例，該實施例與前述第6較佳實施例的差別在於該支撐肋板22的設置位置，本實施例的支撐肋板22設置在與兩端的固定肋板21之間的任何位置而使支撐肋板22與兩端的固定肋板21的距離為不等距。

如圖14所示的第12較佳實施例，該實施例與前述第11較佳實施例的差別在於兩固定肋板21於約高度中間位置各設有一個固定孔211，該至少兩條預力拉線23的中段分別穿設於該支撐肋板22的兩穿孔221後，再將兩端分別共同固結於相對應的固定肋板21的固定孔211。

如圖15所示的第13較佳實施例，該實施例與前述第11較佳實施例的差別在於該阻尼本體10，本實施例的阻尼本體10為建築樑柱的其中一段部位。

如圖16所示的第14較佳實施例，該實施例與前述第13較佳實施例的差別在於兩固定肋板21於約高度中間位置各設有一個固定孔211，該至少兩條預力拉線23的中段 分別穿設於該支撐肋板22的兩穿孔221後，再將兩端分別共同固結於相對應的固定肋板21的固定孔211。

請參閱圖17至圖22為本發明的六種不同安裝應用狀態的參考示意圖。如圖17所示的建築結構體包括有垂直設置在基礎50的數個立柱51及數個架設連結於相對應立柱51間的橫樑52，多個阻尼器A是斜向設置在立柱51與橫樑52的連結位置，並且分別受到相對應的斜撐樑53頂抵支撐，利用阻尼器A與斜撐樑53的搭配，能夠提供建築結構體具備良好的吸振減震效能。

在圖18及圖19揭露的建築結構體，將多個阻尼器A在不同樓層以交錯方式斜向設置在立柱51與橫樑52的連結位置，並且分別受到相對應的斜撐樑53頂抵支撐，能夠提供建築結構體具備良好的吸振減震效能。

在圖20及圖21揭露的建築結構體，在各橫樑52的中段位置各設有一吸振裝置60。如圖20所示的吸振裝置60包括一橫支柱61及二分別連結於該橫支柱61兩端的縱支柱62，該吸振裝置60以兩縱支柱62連結於相對應的橫樑52，並且該橫支柱61的中段位置受到相對應的斜撐樑53頂抵支撐；如圖21所示的吸振裝置60包括一橫支柱61及一連結於該橫支柱61中段的縱支柱62，該吸振裝置60以該縱支柱62連結於相對應的橫樑52，並且該橫支柱61的兩端受到相對應的斜撐樑53頂抵支撐；如圖20及圖21所示，本發明的阻尼器A可以依據設計而靈活地實施應用於吸振裝置60的橫支柱61或縱支柱62，能夠提供建築結構體具備良好的吸振減震效能。

在圖22揭露的建築結構體，本發明的阻尼器A直接實施應用於橫樑52，並且於阻尼器A的位置受到相對應的斜撐樑53頂抵支撐，能夠提供建築結構體具備良好的吸振減震效能。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本發明所提技術方案的範圍內，利用本發明所揭示技術內容所作出局部更動或修飾的等效實施例，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

A‧‧‧阻尼器

10‧‧‧阻尼本體

11‧‧‧第一翼板

111、121‧‧‧凸緣

112‧‧‧凹緣

12‧‧‧第二翼板

13‧‧‧支撐體

20‧‧‧歸位組件

21‧‧‧固定肋板

211‧‧‧固定孔

22‧‧‧支撐肋板

221‧‧‧穿孔

23‧‧‧預力拉線

231‧‧‧鋼索束件

50‧‧‧基礎

51‧‧‧立柱

52‧‧‧橫樑

53‧‧‧斜撐樑

60‧‧‧吸振裝置

61‧‧‧橫支柱

62‧‧‧縱支柱

圖1是本發明第1較佳實施例的立體外觀示意圖。

圖2是本發明第1較佳實施例的俯視平面示意圖。

圖3是本發明第1較佳實施例的側視平面示意圖。

圖4至圖7是本發明第2至第5較佳實施例的俯視平面示意圖。

圖8至圖16是本發明第6至第14較佳實施例的側視平面示意圖。

圖17至圖22是本發明的六種不同安裝應用狀態的參考示意圖。

A‧‧‧阻尼器

10‧‧‧阻尼本體

11‧‧‧第一翼板

111、121‧‧‧凸緣

12‧‧‧第二翼板

13‧‧‧支撐體

20‧‧‧歸位組件

21‧‧‧固定肋板

211‧‧‧固定孔

22‧‧‧支撐肋板

221‧‧‧穿孔

23‧‧‧預力拉線

231‧‧‧鋼索束件

Claims (18)

1. 一種可自動歸位的建築阻尼器，包括：一長型的阻尼本體，其具有一呈長型板片狀的第一翼板及一延伸連結於該第一翼板的支撐體；以及一組以上設於該阻尼本體側邊的歸位組件，其具有二固設連結於該阻尼本體兩端部側邊的固定肋板，以及至少一兩端部分別固結於兩端的固定肋板而呈拉持狀的預力拉線。
2. 如請求項1所述的可自動歸位的建築阻尼器，進一步包括一固設連結於該阻尼本體且位於兩固定肋板間的支撐肋板且所述的預力拉線穿經該支撐肋板。
3. 如請求項2所述的可自動歸位的建築阻尼器，其中所述的阻尼本體的斷面呈工字形而進一步包括一與所述第一翼板間隔平行設置的第二翼板，所述的支撐體延伸連結於該第一、第二翼板的中線位置。
4. 如請求項3所述的可自動歸位的建築阻尼器，其中所述的第一、第二翼板設為兩端部寬度小於中間段寬度的長菱形，於該第一、第二翼板的中間段的兩側各形成一凸緣。
5. 如請求項3所述的可自動歸位的建築阻尼器，其中所述的第一、第二翼板兩端部的寬度大於中間段的寬度，於該第一、第二翼板的中間段的兩側各形成一凹緣。
6. 如請求項5所述的可自動歸位的建築阻尼器，其中所述的凹緣呈V字形、凹弧形或漸開狀的梯形。
7. 如請求項3所述的可自動歸位的建築阻尼器，其 中所述第一、第二翼板為兩側邊保持平行的長矩形狀。
8. 如請求項2至7中任一項所述的可自動歸位的建築阻尼器，其中於所述阻尼本體的兩側對稱各設有一組所述的歸位組件。
9. 如請求項8所述的可自動歸位的建築阻尼器，其中所述的歸位組件設有至少一條所述的預力拉線，所述的支撐肋板貫設有一穿孔且所述的固定肋板貫設有一固定孔，該至少一條預力拉線穿經該支撐肋板的穿孔且兩端分別固結於兩端的固定肋板的固定孔。
10. 如請求項8所述的可自動歸位的建築阻尼器，其中所述的歸位組件設有至少兩條所述的預力拉線，所述的支撐肋板於約中間高度位置貫設有一穿孔，所述的固定肋板間隔貫設有二分別鄰近所述第一、第二翼板的固定孔，該至少兩條預力拉線的中段穿經該支撐肋板的穿孔且兩端分別固結於兩端的固定肋板相對應的固定孔。
11. 如請求項8所述的可自動歸位的建築阻尼器，其中所述的歸位組件設有至少兩條所述的預力拉線，所述的支撐肋板間隔貫設有二分別鄰近所述第一、第二翼板的穿孔，所述的固定肋板間隔貫設有二分別鄰近所述第一、第二翼板的固定孔，該至少兩條預力拉線的中段分別穿經該支撐肋板的兩個穿孔且於該支撐肋板與兩固定肋板之間形成交叉且兩端分別固結於兩端的固定肋板相對應的固定孔。
12. 如請求項11所述的可自動歸位的建築阻尼器，其中所述的支撐肋板位於兩所述固定肋板的中間位置。
13. 如請求項11所述的可自動歸位的建築阻尼器，其中所述的支撐肋板與兩固定肋板的距離不等距。
14. 如請求項8所述的可自動歸位的建築阻尼器，其中所述的歸位組件設有至少兩條所述的預力拉線，所述的支撐肋板間隔貫設有二分別鄰近所述第一、第二翼板的穿孔，所述的固定肋板於約中間高度位置貫設有一固定孔，該至少兩條預力拉線的中段分別穿經該支撐肋板的兩個穿孔且兩端分別共同固結於兩端的固定肋板相對應的固定孔。
15. 如請求項14所述的可自動歸位的建築阻尼器，其中所述的支撐肋板位於兩所述固定肋板的中間位置。
16. 如請求項14所述的可自動歸位的建築阻尼器，其中所述的支撐肋板與兩固定肋板的距離為不等距。
17. 如請求項8所述的可自動歸位的建築阻尼器，其中所述的阻尼本體為獨立的個體。
18. 如請求項8所述的可自動歸位的建築阻尼器，其中所述的阻尼本體為建築樑柱的一部份。