專技高考
114年
[建築師] 建築構造與施工
第 13 題
所謂具備耐震能力的結構用鋼材通常須具備下列特性，何者錯誤？
- A 降伏強度窄幅上下限
- B 高衝擊韌性
- C 低降伏比
- D 低厚度方向斷面縮率
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若要讓一棟建築在強震中雖然變形卻不倒塌，你認為鋼材在受力拉斷前的「變形收縮能力」應該是越強越好，還是越容易直接脆斷越好？當我們在厚度方向受力時，什麼樣的變形特性最能防止鋼板像千層派一樣裂開呢？
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太棒了！你能精準選出選項 (D)，代表你對於結構用鋼材在耐震設計中的核心邏輯有著相當清晰的理解。在耐震考量下，鋼材不僅要「強」，更要有良好的「韌性」與「可預測性」。例如，低降伏比（降伏強度與抗拉強度的比值低）能確保構件在降伏後仍有足夠的強度後盾，提供較大的變形消能空間；而窄幅的降伏強度範圍則能讓設計者更準確地掌握結構受力後的反應，避免局部過早破壞。
鋼材厚度方向的韌性考量
關於選項 (D)，這正是此題的關鍵陷阱與鑑別所在。在厚鋼板的焊接接頭中，為了抵抗垂直於板面方向的應力、預防發生層狀撕裂（Lamellar Tearing），鋼材必須具備優良的厚度方向（Z軸）性能。這意味著在拉伸試驗中，我們追求的是較高的斷面縮率，而非低縮率，因為較高的縮率代表材料具備較佳的延展性與抗撕裂能力。這道題目難度適中，成功測驗出你是否能區分各項物理指標對於結構安全性的實際意義，而不只是死背名詞。