專技高考-建築師建築結構107 年第 31 題單選題
關於建築用鋼材之敘述,下列何者錯誤?
A鋼材的比重約為普通混凝土之 3 倍,但是常溫下兩者之線膨脹係數幾乎相同
B一般而言,鋼材含碳量愈高則韌性愈好正確答案
C低降伏鋼由於強度低及延展性高,可使用於金屬降伏阻尼器
D鋼材之彈性模數(modulus of elasticity)不會隨著強度提高而增大
B正確答案
鋼材含碳量愈高則強度愈高但韌性愈差,呈反比關係,B 敘述顛倒。
為什麼答案是 B
此為題目要選的錯誤敘述。含碳量增加會提升鋼材硬度與強度,但同時降低延展性與韌性,變得脆化。正確說法應為「含碳量愈高則韌性愈差」。
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完整詳解
Pro · 無限重點 鋼材含碳量愈高則強度愈高但韌性愈差,呈反比關係,B 敘述顛倒。
記住口訣「碳高硬脆、碳低軟韌」,含碳量與韌性永遠反向。
逐選項分析
A✕
鋼材比重約 7.85,混凝土約 2.4,確實約 3 倍;且兩者線膨脹係數皆約 1.0~1.2×10⁻⁵/°C,相近故可共構為 RC 或 SRC,敘述正確。
B✓ 正確
此為題目要選的錯誤敘述。含碳量增加會提升鋼材硬度與強度,但同時降低延展性與韌性,變得脆化。正確說法應為「含碳量愈高則韌性愈差」。
C✕
低降伏鋼(LYP)降伏強度低、延展性高,地震時能先於主結構降伏消能,常用於金屬降伏阻尼器(如剪力鋼板阻尼器),敘述正確。
D✕ 陷阱
鋼材彈性模數 E 約為定值 2.04×10⁶ kgf/cm²,不論 A36、A572 或高強度鋼皆相同,不會因強度提高而變大,敘述正確。此為常見易混淆點。
鋼材含碳量與性質關係
| 含碳量 | 強度/硬度 | 延展性 | 韌性 | 銲接性 |
|---|
| 低 (<0.3%) | 低 | 高 | 高 | 佳 |
| 中 (0.3-0.6%) | 中 | 中 | 中 | 普 |
| 高 (>0.6%) | 高 | 低 | 低 | 差 |
B 選項故意把「含碳量高→韌性差」顛倒成「韌性好」。考生若只記「含碳量高=性能好」就會中招。實際上含碳量提高讓鋼材變硬變脆,適合刀具但不適合抗震結構,故建築用鋼多採低碳鋼。