專技高考-建築師建築結構106 年第 16 題單選題
有關鋼骨材料之敘述,下列何者錯誤?
A鋼材之含碳量改變會影響其韌性和強度
B鋼材承受高溫後,其強度、硬度、耐磨性皆可能產生變化
C鋼材之含碳量與彈性模數(E 值)無關
D抗拉強度與降伏強度比值較大的鋼材,一般而言,其塑性變形能力較小正確答案
D正確答案
鋼材降伏比(Fy/Fu)越小代表塑性變形能力越大,D選項因果顛倒即為錯誤。
為什麼答案是 D
錯誤敘述(本題答案)。抗拉強度/降伏強度比值越大,代表降伏後到破壞間還有很大變形空間,塑性變形能力「越大」,非越小。耐震設計規範要求Fy/Fu≦0.85即此理。
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完整詳解
Pro · 無限重點 鋼材降伏比(Fy/Fu)越小代表塑性變形能力越大,D選項因果顛倒即為錯誤。
記口訣:「降伏比小,韌性好」。抗拉/降伏比值大 → 降伏比小 → 塑性變形能力大,D反了。
逐選項分析
A✕
正確敘述。含碳量越高,鋼材硬度與強度提升,但韌性(延展性)降低;含碳量越低則相反。這是鋼材基本特性。
B✕
正確敘述。鋼材受高溫後金相組織改變,強度、硬度、耐磨性都會變化,這也是火害後鋼構必須評估的原因。
C✕ 陷阱
正確敘述(易誤選陷阱)。鋼材彈性模數E約2.04×10⁶ kgf/cm²,不因含碳量或強度等級改變,SS400與SM570的E值相同。
D✓ 正確
錯誤敘述(本題答案)。抗拉強度/降伏強度比值越大,代表降伏後到破壞間還有很大變形空間,塑性變形能力「越大」,非越小。耐震設計規範要求Fy/Fu≦0.85即此理。
鋼材關鍵性質速記
| 性質 | 受含碳量影響 | 受高溫影響 | 與韌性關係 |
|---|
| 強度 Fy/Fu | ✓ 含碳高→強度高 | ✓ 會降低 | — |
| 彈性模數 E | ✗ 不變(≈2040t/cm²) | 高溫下會降 | — |
| 韌性/延展性 | ✓ 含碳高→韌性低 | ✓ 會改變 | 降伏比小→韌性佳 |
| 抗拉/降伏比 | — | — | 比值大→塑性變形大 |
D選項把「降伏比與塑性能力」的關係完全講反。抗拉強度遠大於降伏強度(比值大),代表鋼材降伏後還能吸收大量能量再破壞,塑性變形能力越大才對。耐震設計就是要這種鋼材。