Transcript 耐火鋼—SN490C FR 建築技術規則設計施工編第70條 耐火鋼之高溫性質要求 NSC 將T訂 在600℃ 耐火鋼的原理 -1/2 Ys=Yso+Yss+Yst+Ysd+Ysp+Ysc+Kd (Kd -1/2 dominate, and Ysd , Yss secondary ) Yso: the lattice friction stress Yss: solid solution Yst: texture Ysd: dislocation Ysp:precipition Ysc:

耐火鋼—SN490C FR
建築技術規則設計施工編第70條
耐火鋼之高溫性質要求
NSC 將T訂
在600℃
耐火鋼的原理
-1/2
Ys=Yso+Yss+Yst+Ysd+Ysp+Ysc+Kd
(Kd
-1/2
dominate, and Ysd , Yss secondary )
Yso: the lattice friction stress
Yss: solid solution
Yst: texture
Ysd: dislocation
Ysp:precipition
Ysc: dislocation and bulk second-phase effect
於高溫時差排容易移動，會造成鋼材軟化，
所以必須以冶金原理控制差排移動，
藉以避免軟化
YS最低要求
日本應用實例
自走式立體停車場、
線路上空建築物、
外部鋼骨結構與中
前庭架構等
耐震鋼板
鋼材耐震性能提升
為了整體結構的安
全， SN Gr.B&C材
規範要求窄限強度
與低Y/T比有其必要
性
應變集中接頭
高耐震性鋼材規範理念係藉由鋼材的優良延韌性，使結構遭遇大地
震致受力超過設計極限強度時，能繼續以塑性變形抵消震波能量而
免於斷裂，以確保建築變形但不倒塌，達到人員能安全逃生之耐震
效果。上述理念之勢機構應用，通常係以韌性設計之強柱弱樑法，
利用優良鋼材的高延韌性，讓柱之單位截面承受較低負荷而小幅變
形；橫樑則承受較高之之單位截面負荷，產生足量之塑性變形來抵
消震波能量，再加總各樓層樑柱此種塑性鉸鏈功能
SN490C之要求:
SN490C使用於箱形柱（box-section columns），因
其在樑與柱接合處,樑內張應力會作用至箱形柱之
鋼板厚度方向，故另加規範耐層狀撕裂之厚度向
斷面縮率及超音波檢驗等要求。
(1)YS：325~445MPa，TS：490~610MPa，Y/T：≦80%，
El≧23%。
(2)CVN衝擊值（J）：27min./0℃縱向
(3)厚度向斷面縮率（%）：25 min.（平均），15
min.（個別值）
(4)化學成份:管制Ceq≦0.46%（板厚＞40㎜）
極低降伏強度鋼(LYS 100--Low
Yield Stress )—
降低固溶強化、析出強化與
晶粒細化之效果。
YS=o+ c + Si-Mn + ppt+kd-1/2
LYS100
LYS235
SN490C
YS=100MPa
TS=265MPa
El.=58%
YS=235MPa
TS=342MPa
El.=49%
YS=338MPa
TS=540MPa
El.=32%
300mm
125mm
50mm
LYS100及SN490鋼材拉力試驗比較
600
Stress (MPa)
500
SN490
400
300
LYS100
200
100
0
0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
Strain (MPa)
LYS100
SN490
台灣科大之3×3
格子之鋼板剪力牆
新竹國賓大樓使用LYS100
製作的鋼板剪力牆實體照片
4.結構用鋼的未來展望
下一世代超細晶鋼鐵材料開發
→合金添加減少、生產時的能耗降低、更
容易回收利用、生命周期更長
 ys   o  k y d
1/ 2
n
採用目前400MPa之成分 (不需添加合金元素)
n
利用晶粒超微細化(~1mm)強度二倍化
n
細晶強化同時提高韌性
極細晶粒鋼
100
10
TMCP
1. Dynamic Rex of
1
Grain size(um)
TMCP
α
2.Dynamic Transformation
Micro crystal
0.1
Nano
0.01
0.001
crystal
Amorphous
0.0001
0
500
1000
1500
2000
2500
Tensile
stress
Tensile
stress
3000
3500
4000
日本鋼鐵界於1996年研訂之超鋼鐵材料開發計劃
(預訂於2010年完成開發)
開發材料
期待的用途及效益
超高層建築結構
大型浮體構造物
發電廠等大型工廠
大跨距橋樑
耐工
震程
安拓
全展
5000 MPa等級線材
高速電梯用吊索
1200 MPa等級薄板
輕量汽車
省少
能污
源染
1200 MPa等級厚板
韓國1997年開始的HIPERS-21(High
Performance Structural Steels for 21
Century)計劃
1.大入量銲接用鋼板
2.抗鹽害耐候鋼
3.抗硫高強度管線用鋼
4.抗氫脆高張力螺栓
5.高強度汽車用鋼
6.超高強度結構用鋼的新耐
震結構設計
超細晶鋼的應用讓過去被認
為不可行的鋼鐵合金設計變得可
行，例如添加大量Ca,Si耐候鋼。
超細晶鋼之技術應用還陸續被發
展中。
結 論
鋼材具有高強度、高延韌性、易加工、可完全回收再
生等優點，是一項極優越的建築材料。日本神戶大地震及
集集大地震都充份顯現鋼構建築具有優良的抗震性能。中
鋼近年來在建築結構用鋼的研發上，投注了相當多的人力
資源，開發出一系列所謂高功能結構用鋼板，賦予這些鋼
板各種不同的規格外性質保證，達到增加結構物安全性、
造型美觀、降低鋼結構物建造成本等效益。
未來鋼鐵材料之發展，基於環保的考量溶入Life
Cycle Cost的觀念，希望可以達成Double strength
and Double life的終極目標，而超細晶鋼是達成此目
標的主要方法。在新世代鋼鐵材料的開發上，除了以
極細晶化的方法，來增加材料強度並減少合金添加，
在合金合計上並且考慮到增加耐候性，以及熔煉時的
節能與未來廢鋼回收再利用的問題。
謝謝，敬請指教