良性競爭

第三章非鐵金属材料
第3.13圖是A1-Si合金的狀態圖。從 圖可知這合金是簡單的共晶系合金，共晶點900 爲Si 11.6%，在共晶溫度A1能固溶1.65 % Si,而在常溫僅能固溶0.2%左右。鑄造用800 合金通常使用共晶附近的成分，實用範圍爲 Si 14 %以下。這種合金叫做Al-Si系合金用普通方法鑄入砂模內時，因爲冷却速度慢，Si的結晶如第3.14圖(a) 500 所示相當粗大，所以機械性質不良。假如鑄 造前，在720〜730°C的高溫加入0.05〜0.1 第3.13圖 %Na，充分攪挣後鑄入模內，則如第3.14 Al-Si系平衡狀態圖 圖(b)所示Si會變爲很細的共晶，機械性質則可改良。這種熔解法叫做改良處理（modification)。所得的合金叫 做改良合金（modified alloy)。第3.15圖表示普通合金和改良合金 的機械性質。
第3-13表第3種和第4種是此類合金。其鑄造性和機械性質都 好，但切削性稍差。第3種A是近於共晶成分者，通常不施熱處理。 第4種A ( r-silumin )是添加Mg而利用Mg2Si的時效硬化作用改良 機械性質者（515°C水淬火，170°C囘火10小時）。第4種B (含 銅silumin )是第4種A中再加入Cu者，以熱處理可改良機械性質 (500°C水淬火，160°C囘火6小時）。
若在silumin內加Ni，則可以增加高溫強度。所謂Lo-ex是si-lumin內除了 Cu，Mg外再加3 %以下的Ni者。Si量多，質輕，膨脹係數小，有耐熱性，所以可做爲活塞等之材料。第3- 13表中的
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合金會發生時效硬化的原因
彎曲多些晶粒內之滑線
1C規格與ISO規格之比較例
金屬總論
這種現參吸爹加工
技衡資料之記填寫
理論轉數
活塞之速度由流入之油量所決定
符號之含意
可變排量型液壓泵與固定排量型液壓馬達

金屬材•料
很低，易於作業。但是鋁合金的融點較低，所以雖然是共晶成分以外 者，也可以應用於鑄造零件。
鋁合金的鑄件，通常用砂模鑄造，但是也可用金屬模。近年來採 用壓鑄（die casting )鑄造的也相當多0
現時所用的鑄造用鋁合金有Al-Cu系，Al-Si系，Al-Si-Mg系 和Al-Mg系合金。需要耐蝕性時則採用Al-Mg系合金。其他視用途 上的要求，而選定適當成分的合金。第3-13表表示鋁合金鑄件的實 例。
(1)Al-Cu系合金
Al-Cu系鑄造用合金的鑄造性，機械性質，切削性良好，但是 有高溫脆性的缺點。鑄造用Al-Cu合金的實用範圍以Cu含量在12 %以下爲限。從第3.10圖的平衡圖可知，這種合金可藉時效現象以 改良其機械性質。
通常含Cu8〜12%的A1合金以砂模鑄造後不經熱處理，用在不 注重強度的飛機引擎零件。含Cu4〜5%的AI合金通常熱處理後（約 515°C水淬火，約在160°C囘火6小時）使用。這種合金以第 3.13表之第一種（Alcoa 195)最具代表性。其強度大，但是鑄造 性稍差。第一種含有1 %左右的Si，Fe及少量Ti。Fe可使鑄件在 收縮時不易破裂，Ti則可以使晶粒變細。
(2)Al-Cu-Si 系合金
第3.13表中第2種是Al-Cu-Si系合金。Lautal是此系合金 之一例，其主要成分爲Cu2〜5 %，• Si4-7 %，其餘爲A1。因爲Si 含量比第一種多，所以鑄造性良好，機械性質也好。施以熱處理時， 更能改良其機械性質。用爲金屬模鑄件的量相當多。
(3)Al-Si系合金

第一章金屬總論
第1.67圖鋁的加工度和機械性質的關係 外力超過彈性限，金屬結晶就會發生滑動而產生塑性變形。並且隨加 工程度之增加，結晶內的滑動漸次受到阻碍而使材料硬化。這時構成 材料的晶粒的大小，形狀，方向等也發生變化，則材料的顯微鏡組織 亦因而改變。以下說明材料所受的外力漸次增加時，其顯微鏡組織的 變化情形。
余屬材料受外力而變形脖，假如所受的外力在彈性限內，P顯微一 鏡組織不會發生變化。所加的外力超過彈性限而材料發生永久變形時，組織才會變化。例如第1.68圖(a)表示未受過加工的純鐵，受外力而發生少_許塑性變形時，則如第1.68圖(b)所示，晶粒內各處會產生滑 線。這些滑^是由於結晶內比較容易滑動的結晶面發生滑動所生成的由圖(b)可知同內的滑線互相平行夂但是不相粒，y線的 方向就不相同。塑性，因爲除了原來的滑動個處繼 其他的比較不容易滑動的結晶面也會發生滑動，所以 如第1.68圖(C)所示不但原來的滑線之寬度會增加，滑線的數量也增
(次)褂凼
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理論轉數
二液壓馬達之理論轉數
可變排量型液壓泵與固定排量型液壓馬達
符號之繪法與解释之方法
符號之含意
金属總論
技衡資料之記填寫
1C規格與ISO規格之比較例
金餳材料
與輪葉泵不同之處

笫一章結構系統概念
(flat plate ，卽無柱頭版）。
②櫊栅樓版•如櫊栅版、中空樓版。
③梁與版系統一-如格子梁、華福版。
⑵鋼骨樓版：
①工地鑄鋼筋混凝土樓版。
②預鑄混凝土樓版。
③澆鑄於金屬鈑（metal    deck )上之混凝土版。
④陶瓷面樓版（ceramic    slabs )。
常見用於支承鋼骨樓版之橫梁及櫊柵有以下幾種類型：
①輾車L型鋼之櫊柵（rolled    section joist )。
②焊接大梁及版梁(welded    section and plate girders )。
③格構大梁（lattice    girders )。
④與構架及格構大梁組合之維蘭迪大梁（vierendeel    girders )。
⑤蜂巢梁（castellated    beams )。
⑥短支撑大梁（stub    girder )。
⑦錯列式衍架（staggered    truss )。
㈡垂直結構系統
垂直結構系統的功用在將樓版系統之載重傳遞至地盤，垂直結構系統可分爲下列五種: ⑴柱系統。
⑵承重牆系統。
⑶吊架系統（hangers )或拉力支承系統（tension supports )。
⑷傳遞大梁系統（transfer girders )。
(5)懸吊系統（suspension systems )。
㈢橫力抵禦系統
橫力抵禦系統在承擔側力作用時之應力傳遞，可分爲抗彎矩構架、斜撑構架、剪力牆 及混合系統四種。
⑴抗膂矩構架(moment resistant frame )
①混凝土抗彎矩構架 ㈤工地鑄構架 ㈨預鑄構架
②鋼骨抗彎矩構架
③組合斷面之抗彎矩構架
(a)組合柱(composite columns )

結構系統規盡
㈡配合多方面機能需求，處以適當Z平面計畫，以適應各行業使用。
㈢周圍開口應考慮最佳景觀及白晝採光。
㈣一般以樓梯爲主要通道，必要時亦須考慮以電梯供作殘障者及運送貨物之用。
2 耐震應考慮事項
㈠四週若採用大剪力牆，較不易達成空間規畫之目的。
㈡樓梯處較易形成應力集中現象導致破壞，配置上宜特別注意此特性。 m解決耐震設計之方法
㈠採用剪力牆、構架式或兩者併用時宜注意牆及斜撑之配置，使平面保持完整性及自由 度。（圖 10-19 )
㈡週邊使用構架式系統並採用間隔式開窗，則仍具剪力牆效用。但若使用向上傾斜的混 凝土牆，連續的開窗帶將使構架耐震效果減低。（如圖10-20 )
㈢對承受水平力作用及與建築結構主體分離之樓梯，其接合處需加以仔細考慮設計。
高層辦公室建築
m建築特徴
㈠四周採用大開窗，以獲取開放景觀及採光。
㈡配置垂直之動線或管道服務核，以滿足建築物的機能及平面需求。（如圖10-23 ㈢提昇第一層樓版淨高，作爲內廳、銀行辦公室、商業性辦公室。
m建築特徴
H建築物外型替代方案之變化較大，空間須考慮作成大型辦公室或小隔間辦公室，或兩 者併用時之配置。

第+章建築物特徵及耐震設計
㈡樓層間構架均衡性及剪力牆連續性之確保較爲困難。
㈢提供周邊結構替選方案之可行性較小。
㈣複雜的造型導致構架呈不連績性極大。
㈤特殊造型之耐震需求宜詳加硏討。（如圖10-39 )
囹解決耐震設計之方法
㈠內部之化粧室、服務核等空間，配置成剪力牆或構架系統者居多。 ㈡應適度修正平面規畫使構架或剪力牆形成連續性。
㈢周邊宜用剪力牆或斜撑處埋。
㈣修改特殊設計之平面及造型以減少耐震上不合理之條件。
㈤充分檢討整體建築物之連績性及抗扭剛性。
10.6.1低層商業性建築 m建築特徴
㈠要求最大之內部開放空間。
㈡內部空間變化性較小。
㈢大規畫面積。
㈣周圍大多採封閉式，爲展示商品及誘導人們進入正面設置大開口部者居多。
㈤商店中心通常採用天窗、天井或採光屋頂採光，倉庫則較少。（如圖10-41 )
㈥建造成本較低。
\2\耐震應考慮事項
㈠跨距較大，但僅爲屋頂載重，屬結構質量較低之建築。
㈡商店中心過度跨距之增大，耐震危險性相對增高。
㈢大隔版外牆會產生應力。
㈣四周採用剪力牆對於較少開口的建築物甚爲適合，但正面採取大開口部處理者，可能
圖10-38 高層敎育性建築
圖10-39 特殊造型
第六節商業建築物之特徴及耐震設計

第二章混凝土品質之基本認識
2.骨材之強度較水泥號爲高，用於混凝土中可提高混凝土強度。
3.抵抗載重、磨損、水份浸透及風化作用。
4.減少混凝土之體積變化。
骨材佔混凝土體積之絕大部份故其性質對混凝土之品質有密切關
係將於以下說明。
§ 2.2 混凝土之種類
混凝土按其各種性質可分類如下：
1.依水泥用量多少可分爲：
⑴富級配（R ich concrete )其水、水泥、粒料之配合比例約 爲20 % : 14% ： 66 %，此種混凝土之細料多、稠度軟、 強度高凡350 Kg/m2之混凝土屬之。
(2)貧級配（Lean concrete )其水、水泥、粒料之配合比例 約爲15 % : 7 % : 78 %，此種混凝土之細料少，稠度硬無 粘性並易產生浮水（bleeding )及材料析離之現象，其強 度低，凡強度在140 Kg /cm2以下之混凝土屬之。
2.依所用骨材密度分爲常重混凝土，輕質混凝土及重質混凝土，
其定義如下：
(1)常重混凝db    :由IE常密度之粒料5安口砂、^)1石、碎石等所構 成之混凝土，其單位重在2，200 Kg/m3至2600 Kg/w3之間。
(2)輕質混凝土    ：由低密度可減輕混凝土重量之骨材所構成之混 凝土，要求之氣乾狀況單位重應低於l，840Kg/w3。
⑶重質混凝土 ：由密度特大之骨材，如重晶石（Barite )， 鐵碌劑（fe lrophosphorovs )，赤鐵礦（hematite )， 褐鐵礦（limonite )，擴鐵礦（magneti te )及廢鋼所構 成之混凝土，其單位重至少在6,400Kg/m8以上，使用爲防 護放射線材料故又稱盾護混凝土。

混凝土品質控制
混凝土之組成如，圖2.1.2混凝土如照片所示。
 2.1.2 混凝土之組成相片 從圖2.1.1可知一般混凝土體積中約含 %之空氣或游離水， 15 %之水，10%之水泥，其餘約73%〜75%爲骨材。骨材又分粗 骨材、細骨材以粒徑5 mm爲界。混凝土各種材料可按其功用分成兩 組卽粘結材與塡充材其功用分別說明如下：
混凝土各種材料靠粘結材粘結在一起成爲堅硬之固體，混凝土之 各種品質主要取決於粘結材之好壞。粘結材爲水泥與水混合後之水泥 糊體，此糊體之品質好壞取決於水泥之品質及水灰比且主要受水灰比 之影響，水灰比對混凝土品質之影響極大將於後面詳加說明。
粘結材在混凝土中之主要功用有三：
1.裹覆骨材表面使之粘結在一起。
2.塡充骨材間之孔隙。
3.未凝結前，使混凝土具流動性，便於施工、凝固後使混凝土產 生強度。
塡充材在混凝土中之主要功用有四：
1.骨材價廉，用以取代水泥漿可節省水泥降低成本。

材料力學
此斷面係數若爲最大時，則" = 以此代入於S’，則知切去隅角後,最大彎内力可減少5^0此因斷面係數爲惰性勢以斷面高虏之半除 得之商。切去隅角後，惰性勢減少，而斷面高度亦減，且前者之滅小較 小於後者之滅小。故斷面係數增加而則減小。又如第圖(a)中之矩形上下面有突出部，若切去此突出部，則斷面係數反可增 大0又如該圖（b)中圖之陰線部分若切去後，苟o'=0.0™,則斷面係 數增加0.7夂。又如該圖（c)之三角形斷面若切去上方一隅角時，斷面 係數亦可增加。
設計樑之斷面時不佴計算其强度,同時亦須考慮其材料之節省o今 設宥二種斷面，其斷面係數相等，卽表面最大內力相同，則較小面積當然較爲經濟o設斷面爲矩形，高度爲h，寬度爲 —如 b,則斷面係數如下。伹A.爲斷面積。
故矩形高h增加時，斷面係數增大而櫻之所能抵杭之鹭勢亦增，故愈 經濟。但^之增加有限度，苟h過高而斷面寬度頗小時則該斷面易於向兩側皺屈（budding)。又設有圓斷面，其斷面係數如下。伹A爲 其斷面積。
今設有圆斷面與正方形斷面，其面積相等,則正方形之一邊h = "^d，故 0)式如下。

雄直面內者爲
此燁勢較大於mn斷面上之_勢。.故寫就該^面計算軸之所需直徑1代人於(玛0)式得109.蠻與扭，剪，壓之合成軸上自以外，尙因 彎曲所生之剪力Q而生剪,内力。.其値在中立軸上爲最而作用於 橫斷面內，直交於軸之中心線。圓軸上有最大!剪力乏斷面處，其中茸 軸直徑之兩端無縱向之誓内力。伹義點上囟Q與T所生之總剪內力爲 W=i^+,1J,= .^(^+T)(參照 16试)…
故中立軸直徑兩端之主内力與（骀6)式爲同値。二主內力之大小相等,
方向相反。佴臀曲平面内直徑之上卞端；無彎曲所生之剪內力。故其主内力與前節同0該上下端之最大剪杓力卽爲（#)式之値o對於延性材料若由最'大剪内力說以定萁損壤限界時，則須比較^(347)式與(3'56)式之大小。## + T</M^V 或 <制)2 +吹時，損墩趄於膂曲平面內之直徑兩端。苟f+T>/M2 + T.或時，損竣起於中立面內之直徑甫端。
軸之樅向.匕通常苘有壓力作用。故橫斷面上之直交内力爲彎勢所生之直交内力與魅力所生之直交内力二者之代數和0說縱向壓力爲