专利名称：屈曲约束耗能支撑的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种屈曲约束耗能支撑，特别是指一种具有长柱状轴力构件的屈曲约束耗能支撑。
背景技术：
图I所示为目前一般的屈曲约束耗能支撑(Buckling Restrained Braces,简称BRB)，包含一轴力构件81及一围束单元82，而轴力构件81呈板状，包括一中央部811、二端部812及一加劲部814，也就是中央部811及二端部812的厚度都相同，而端部812截面积大于中央部811，这样受到外力时，因截面积差异使得消能效应便会主要发生在中央部811，又因中央部811受围束单元82完全包覆，产生额外的径向束制力，加强防止挫屈的效果。因此，在制造轴力构件81时，都是将一长方形钢板中央部适当裁切去除一部分，但裁切掉的部分就浪费掉了，另一方面，为了增加轴力构件81的劲度，通常会再焊接加劲部814， 但提供的效果仍有限。
发明内容
因此，本发明的目的是针对上述技术缺陷提供一种免裁切且具有高劲度轴力构件的屈曲约束耗能支撑。根据本发明的一个方面，提供一种屈曲约束耗能支撑，其包含一轴力构件及一围束构件。该轴力构件包括至少一长柱状本体、至少一第一肋板及至少一第二肋板，该本体具有沿轴向依序连接的一第一端部、一中央部及一第二端部，该第一端部具有至少一第一侧表面，该第二端部具有至少一第二侧表面，该第一肋板焊接于该第一侧表面，且其板面实质垂直该第一侧表面，该第二肋板焊接于该第二侧表面，且其板面实质垂直该第二侧表面；该围束构件包覆该轴力构件，并使该第一肋板及第二肋板部分出露，且对该轴力构件产生径向束制力。其中，该第一侧表面与第一肋板的数量为对应的多数个，每一第一侧表面上对应
焊接一第一肋板。进一步地，该第一侧表面与第一肋板的数量皆为偶数，且该等第一肋板是相对该本体径向对称地分布。更进一步地，该第一肋板的数量为对应的多数个，且该第一侧表面上焊接复数个第一肋板。另外，该第一肋板朝远离该本体中央部的方向轴向凸伸。进一步地，该第一端部更具有一径向延伸的第一端面，该第一肋板还焊接于该第一端面。更进一步地，该第一肋板的数量为二，且凸伸出该本体外的部分对应界定出一间隙。较佳地，该第一端部及第二端部是部分出露该围束构件外。
进一步地，该长柱状本体的径向截面呈正多边形。
较佳地，该第一侧表面与第二侧表面的径向宽度分别是该第一肋板及第二肋板厚度的2 8倍。
另外，本发明轴力构件包含至少一长柱状本体、至少一第一肋板及至少一第二肋板，该本体具有沿轴向依序连接的一第一端部、一中央部及一第二端部，该第一端部具有至少一第一侧表面，该第二端部具有至少一第二侧表面，该第一肋板焊接于该第一侧表面，且其板面实质垂直该第一侧表面，该第二肋板焊接于该第二侧表面，且其板面实质垂直该第二侧表面。
本发明的技术效果至少在于利用长柱状本体焊接第一肋板及第二肋板，藉由长柱状本体增加劲度，且不需要进行裁切，故确实能达成本发明之目的。
通过阅读参照如下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显
图I是一立体示意图，说明一现有的屈曲约束耗能支撑；
图2是一侧面示意图，说明本发明屈曲约束耗能支撑的第一实施例；
图3是第一实施例的一端的立体示意图4是图3的端面示意图5是图4的一变化示意图6是图4的另一变化示意图7是一立体示意图，说明本发明屈曲约束耗能支撑的第二实施例；
图8是第二实施例的的端面示意图9是第二实施例与一接合板固定的立体示意图10是一立体示意图，说明本发明屈曲约束耗能支撑的第三实施例；以及
图11是一立体示意图，说明本发明屈曲约束耗能支撑的第四实施例。
标号说明
100屈曲约束耗能支撑I轴力构件
11本体111第一端部
112中央部113第二端部
114第一侧表面115第二侧表面
116第一端面117第二端面
12第一肋板121板面
122间隙13第二肋板
131板面2围束构件
21包围件22束制件
200钢骨结构210接合板具体实施方式
有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合附图的四个实施例4的详细说明中，将可清楚地呈现。本发明屈曲约束耗能支撑的第一实施例如图2、图3及图4所示，该屈曲约束耗能支撑100固定于一建筑物的钢骨结构200之二接合板210间，并包含一轴力构件I及一围束构件2。轴力构件I包括一长柱状本体11、四个第一肋板12及四个第二肋板13，该长柱状本体11是一支截面呈四边形的钢棒，具有沿轴向依序连接的第一端部111、中央部112及第二端部113，第一端部111具有四个第一侧表面114，该第二端部11具有四个第二侧表面115 ;另外，第一肋板12及第二肋板13都是长方形钢板，每一第一侧表面114上对应焊接一第一肋板12，而每一第二侧表面115上对应焊接一第二肋板13。其中，第一肋板12的板面121垂直第一侧表面114，第二肋板13的板面131垂直第二侧表面115。围束构件2包括一间隔地包覆该轴力构件I周围的包围件21，及一位于该轴力构件I与包围件21之间的束制件22，并用以对轴力构件I产生径向束制力。在本实施例中， 该包围件21是一体成形的中空钢管，该束制件22是填充于该中空钢管内的混凝土，而轴力构件I放置于混凝土中，其中第一端部111、第二端部113、第一肋板12及第二肋板13是部分露于围束构件2外。在本实施例中，长柱状本体11的厚度比第一肋板12及第二肋板13的厚度要大，更具体地来说，第一侧表面114的径向宽度(大致上就是本体11的厚度)大于第一肋板12厚度，而第二侧表面115的径向宽度大于第二肋板13厚度。这与传统的板状本体截然不同，这是因为传统的板状本体是同一块钢板去裁切而成，厚度都一致。较佳地，第一侧表面114的径向宽度是第一肋板12厚度的2 8倍，同样地，第二侧表面115的径向宽度是第二肋板13厚度的2 8倍。其中，四个第一肋板12与第一端部111切齐，因此可采用对接式工法与接合板210焊接，后面再加以说明。有关第一侧表面114的数量，可以是一个或多个，图5是一个第一侧表面114的例子，即本体11为长圆柱状，同时在第一侧表面114上设置8个第一肋板12，换句话说，在一个第一侧表面114上是可以设置多个第一肋板12，此时圆柱的直径是第一肋板12厚度的2 8倍；另外，图6是八个第一侧表面114的例子，即本体11为八角长柱状，且上下的第一侧表面114上分别设置两个第一肋板12，其余的第一侧表面114上未设置第一肋板12，另外,上下左右的第一侧表面114面积较大，其余的第一侧表面114面积较小。值得强调的是，虽然第一侧表面114的数量可以是奇数或偶数，但以偶数较佳；另夕卜，每一第一侧表面114的面积可以不相等，但呈径向对称分布，效果较佳。至于第二侧表面115的数量也是同理可变化，不再赘述，但第二侧表面115数量实务上可以与第一侧表面114的数量不同。另外，虽然每一第一侧表面114上设置的第一肋板12数量可以是零或多个，但在第一肋板12能相对本体11呈径向对称分布的情况下，受力较能平均。由于本体11是非板状的钢棒，以本实施例来说，径向截面是正四边形，相较于传统的板状本体，在本体11中央部112都是同样宽度的状况下，显然本案的劲度大幅增加，且本体11无须裁切。进一步地，本领域技术人员理解，在一个变化例中，所述第一肋板的板面实质垂直该第一侧表面，例如其不是非常严格地垂直于所述第一侧表面同样可以被接受。类似地，所述第二肋板的板面实质垂直该第二侧表面，同样地，不是非常严格地垂直于所述第二侧表面也可以被接受。本领域技术人员根据施工需要，可以适当地在适当范围内调整所述第一肋板与所述第一侧表面的垂直关系，在此不予赘述。类似地，本发明中涉及到其他有关“实质”的表述也可以作此理解。
本发明提供的屈曲约束耗能支撑的第二实施例如图7及图8所示，其与第三实施例类似，差别在于第一肋板12及第二肋板13 (图未示)的设置态样。在此仅针对第一肋板 12与第一端部111处的变化加以说明。
在本实施例中，本体11更具有对应第一端部111的第一端面116，四个第一肋板 12是L形，除焊接在对应的第一侧表面114上，也可同时焊接在第一端面116上，换句话说， 该第一肋板12朝远离该本体11的中央部112方向而轴向凸伸，且四个第一肋板12的端面构成一平整的「+」形。
接下来说明与接合板210连接固定的方式。请参阅图9，由于第一肋板12相互构成一平整的「+」形，配合亦呈「+」形的接合板210，再利用复数固定钢板71及复数螺栓单元 72而跨接固定。同理，第一实施例也可利用类似方法与接合板210连接固定。特别补充一点，若第一肋板12或第二肋板13的数量有所变化，接合板210通常是要加以对应变化，但因非本案重点，故不再赘述。
本发明提供的屈曲约束耗能支撑的第三实施例如图10所示，其与第二实施例类似，差别在于上下的第一肋板12是与第一端部111切齐，而左右的第一肋板12间形成一间隙122，而接合板210呈板状，直接插入间隙122后再焊接固定，当然左右的第一肋板 12间也可以不形成间隙，于施工现场再开槽，也就是利用槽接工法来固定(请参专利号为 TW341347的专利案)。实务上，第一肋板12的长度可互不相同，视状况弹性调整。
本发明提供的屈曲约束耗能支撑的第四实施例如图11所示，其与第二实施例类似，但围束构件2并未完全包覆整个轴力构件1，也就是本体11的第一端部111及第二端部 113是部分出露于围束构件2外，这样可以更提升劲度。
综上所述，本发明长柱式屈曲约束耗能支撑100，是在长柱状本体11焊接第一肋板12及第二肋板13，因此可直接利用一钢棒与钢板焊接而制成，一方面增加劲度，另一方面不需要进行裁切，故确实能达成本发明之目的。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
权利要求
1.一种屈曲约束耗能支撑，包括一轴力构件以及一围束构件，所述轴力构件包括 至少一长柱状本体，该本体具有沿轴向依序连接的一第一端部、一中央部及一第二端部，该第一端部具有至少一第一侧表面，该第二端部具有至少一第二侧表面， 至少一第一肋板，焊接于该第一侧表面，且其板面实质垂直该第一侧表面，及 至少一第二肋板，焊接于该第二侧表面，且其板面实质垂直该第二侧表面； 所述围束构件包覆该轴力构件，并使该第一肋板及第二肋板部分出露，且对该轴力构件产生径向束制力。
2.根据权利要求I所述的屈曲约束耗能支撑，其中，该第一侧表面与第一肋板的数量为对应的多数个，每一第一侧表面上对应焊接一第一肋板。
3.根据权利要求2所述的屈曲约束耗能支撑，其中，该第一侧表面与第一肋板的数量皆为偶数，且所述偶数个第一肋板是相对该本体径向对称地分布。
4.根据权利要求3所述的屈曲约束耗能支撑，其中，该第一肋板的数量为对应的多数个，且该第一侧表面上焊接复数个第一肋板。
5.根据权利要求I所述的屈曲约束耗能支撑，其中，该第一肋板朝远离该本体中央部的方向轴向凸伸。
6.根据权利要求5所述的屈曲约束耗能支撑，其中，该第一端部更具有一径向延伸的第一端面，该第一肋板还焊接于该第一端面。
7.根据权利要求6所述的屈曲约束耗能支撑，其中，该第一肋板的数量为二，且凸伸出该本体外的部分对应界定出一间隙。
8.根据权利要求I所述的屈曲约束耗能支撑，其中，该第一端部及第二端部部分出露于该围束构件之外。
9.根据权利要求I所述的屈曲约束耗能支撑，其中，该第一侧表面与第二侧表面的径向宽度分别是该第一肋板及第二肋板厚度的21倍。
10.一种轴力构件，包括 至少一长柱状本体，该本体具有沿轴向依序连接的一第一端部、一中央部及一第二端部，该第一端部具有至少一第一侧表面，该第二端部具有至少一第二侧表面； 至少一第一肋板，焊接于该第一侧表面，且其板面实质垂直该第一侧表面，以及 至少一第二肋板，焊接于该第二侧表面，且其板面实质垂直该第二侧表面。
全文摘要
一种屈曲约束耗能支撑，包含一轴力构件及一围束构件。该轴力构件包括至少一长柱状本体、至少一第一肋板及至少一第二肋板，该本体具有沿轴向依序连接的一第一端部、一中央部及一第二端部，该第一端部具有至少一第一侧表面，该第二端部具有至少一第二侧表面，该第一肋板焊接于该第一侧表面，且其板面实质垂直该第一侧表面，该第二肋板焊接于该第二侧表面，且其板面实质垂直该第二侧表面；该围束构件包覆该轴力构件，并使该第一肋板及第二肋板部分出露，且对该轴力构件产生径向束制力。本发明的效果在于利用长柱状本体焊接第一肋板及第二肋板，藉由长柱状本体增加劲度，且不需要进行裁切。
文档编号E04B1/18GK102926477SQ20111023179
公开日2013年2月13日 申请日期2011年8月12日 优先权日2011年8月12日
发明者宫海 申请人:宫海