一種面外變形束制之接合結構A JOINT STRUCTURE WHICH LATERAL DEFORMATION IS RESTRAINED

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

101117237

專利證號

I 499707

專利獲證名稱

一種面外變形束制之接合結構A JOINT STRUCTURE WHICH LATERAL DEFORMATION IS RESTRAINED

專利所屬機關 (申請機關)

國立臺灣科技大學

獲證日期

2015/09/11

技術說明

鋼材由於具有高強度、勁度與韌性，鋼結構因而被視為具有較佳抗震能力，但鋼結構斷面多屬細長肢材而有挫屈的問題，又接合的位置往往是應力集中的地方，也是施工瑕疵與材質變異最大之所在而必須考慮防止撕裂的韌性需求，接合板扮演垂直斜撐、水平斜撐、梁、柱等構件連結與力量傳遞或側向支撐的功能，其重要性不言而喻。傳統接合板的壓力強度與拉力強度相差甚多，且接合板挫屈後的強度與勁度隨變形增加而下降，造成韌性衰減與拉壓強度不對稱現象。使用傳統加勁之接合板可提高其壓力強度，但反復載重作用下加勁之效果漸減、最大壓力強度逐漸降低，而接合板仍會發生整體側向挫屈，相對造成軸壓強度無法準確估算而有高估不安全之虞。加勁效果不佳的原因為傳統加勁版與接合板電銲結為一體，加勁版除了提供側向支撐之作用，還必須依據其勁度傳遞軸向力同時引致應力集中之不利影響。 本技術所研發之側向位移束制裝置，具有提供接合板面外挫屈變形之束制而不傳遞軸力之功能，因此可以明確提供接合板側向挫屈所需支撐，側向位移束制裝置係設於接合板或軸力構件之側面，其型式不限，可為鋼板、型鋼、或其組合等型式，此一裝置與接合板之間全部或部分不連結，當裝置與接合板之間完全不連結時，如果接合板承受軸力而不產生側向變形，則本裝置並不發揮側向支撐之作用，且不傳遞軸力或僅傳遞少許軸力。而如果接合板受力產生側向變位時，則啟動本裝置以發揮其側向支撐作用。 經由有限元素分析與試驗結果顯示，傳統加勁或未加勁的接合板，壓力強度到達後均產生整體挫屈，而使用側向位移束制裝置的接合板則未發生整體挫屈，因此計算軸壓強度時，挫屈長度係數可以明確定義而不致選擇失當，故可提高接合板強度的可靠度，而使用側向位移束制裝置的接合板可以適度發揮接合板材料的特性，其壓力強度接近拉力強度，反復載重下並具有對稱、飽滿之遲滯迴圈而具有耐震消能能力。 Gussets are used to connect various steel members. During earthquake excitation, the gussets are subjected to recursive tensile and compressive forces. The compressive strength of the gusset is usually less than its tensile strength because of the buckling of the gusset, and this may degenerate the seismic resistance capacity of the gusset. The designers may over estimate the compressive strength of the gusset and induce an unconservative result.. A lateral displacement restrained device is developed to prevent the lateral buckling of the gusset. It is found that adding the device to the steel gusset plate greatly enhances the seismic resistance of the gusset plate with slight lateral deformation. The proposed gusset plate with the device is able to provide similar strengths under tensile and compressive loads. The energy dissipation capacity of the gusset plate is also increased substantially.

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

技術移轉中心

連絡電話

02-2733-3141#7346

網址