本所材料實驗中心針對建築構材之力學性能、建材耐久與耐候性能、材料成分與微觀分析、以及非破壞性檢測等方面，提供實驗研究與檢測服務，設置有大型力學、耐久耐候、材料分析及非破壞檢測等實驗室，期望帶動國內建築結構耐震性能之實驗研究，累積本土性大型結構構件之實驗數據，支援建築業界於新材料、新技術研發之需求，營運至今已完成多項大型建築構件力學實驗研究，並協助建築法規及技術規範之增修訂，及相關材料試驗方法與標準之研擬，支援新材料、新工法與新技術之研發與驗證，賡續協助建築相關產業之檢測服務，支援學術機構之實驗研究，提升國人安全無虞與永續發展之居住環境。
本所材料實驗中心111年度接受之廠商委託檢測案合計共41件，其中包括「挫屈束制斜撐」試體性能試驗案13件（如圖1所示）；「挫屈束制斜撐」試體彈性性能試驗案1件；3000噸油壓試驗機設備使用案20件；恆溫恆濕箱設備試驗案4件（如圖2所示）；比表面積測試(BET)設備試驗案1件（如圖3所示）；電子顯微鏡(SEM)設備試驗案1件（如圖4所示）；熱烘箱設備試驗案1件（如圖5所示）。
前述試驗項目中，「挫屈束制斜撐」(Buckling Restrained Brace，簡稱BRB)試體性能試驗由本所材料實驗中心出具試驗報告可供判斷是否合格。BRB是由主受力元件、側撐元件及滑動機制組合而成，有別於一般傳統斜撐。挫屈束制斜撐在反覆受拉或受壓時，由主受力元件承受軸向力，側撐元件提供主受力元件之側向圍束，使主受力元件能達到降伏而不發生挫屈，且能展現良好的消能行為，主要係依美國鋼結構協會 (American Institute of Steel Construction，簡稱AISC) 的Seismic Provisions for Structural Steel Buildings相關試驗規定進行性能試驗(其加載歷程如圖6所示)，以瞭解及確認BRB試體的製作品質與耐震性能。AISC規定之通過標準為疲勞破壞前之累積非彈性變形量至少為試驗降伏位移之200倍，且最大拉壓力差百分比需小於30%。BRB試體能夠通過性能試驗者，表示BRB試體能夠滿足AISC規定之非彈性變形量(消能)及最大拉壓力差最低標準。
111年度BRB性能試驗結果統計如表1所示，顯示有2件不符合AISC規定，失敗率約15.4%，而疲勞破壞前之累積非彈性變形量於500-1000倍及1000倍以上之範圍，約各佔30.8%及53.8%。最大拉壓力差百分比於6%-9%之範圍約佔53.8%，其餘範圍約各佔15.4%。由統計結果顯示，111年度有合格之BRB試體，其疲勞破壞前累積非彈性變形量(消能容量)都高於AISC規定2.5倍以上，也就是說所有合格試體的消能能力皆為AISC規定2.5倍以上。另所有合格試體中，約有90.9%試體之最大拉壓力差百分比(%)低於AISC規定三分之一以下，表示試體最大拉壓力值相近，製作品質控制良好。111年度BRB性能試驗檢測非彈性變形量及最大拉壓力差列表如表2所示。
本所材料實驗中心承接BRB性能試驗檢測案時，皆會要求委託單位提供試體構造細部圖，以確認設備符合檢測之需求，並於試驗前召開會議確認試驗程序各項細節及試驗報告計算內容，藉此服務及交流，有效提升實驗室之能力與品質。
本所材料實驗中心可解決國內進行實際尺寸建築構件基本力學與耐震行為驗證之問題，並支援採用超高強度材料構件試體之實驗研究，對於提升國內於大尺寸建築構件耐震性能實驗研究之能力與經驗，以及累積本土化之實驗數據，有顯著績效。未來本所材料實驗中心亦將持續努力，期能拓展更多元之新興試驗項目，增進檢測能量。
表1 挫屈束制斜撐試驗檢測統計
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項目
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範圍
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案件數
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疲勞破壞前之累積非彈性變形量
(試驗降伏位移之倍數)
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200以下
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2
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200-500
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0
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500-1000
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4
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1000以上
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7
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最大拉壓力差百分比(%)
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3%以下
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2
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3%-6%
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2
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6%-9%
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7
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9%以上
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2
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表2 BRB性能試驗檢測非彈性變形量及最大拉壓力差列表
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案件編號
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試驗降伏位移 (mm)
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累積非彈性變形量 (mm)
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變形量倍數
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最大拉壓力差百分比(%)
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1
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13.55
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13837.6
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1021.2
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6.29
|
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2
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5.88
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869.4
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147.9
|
20.22
|
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3
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3.25
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3054.02
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938.8
|
3.9
|
|
4
|
3.26
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3926.31
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1204.3
|
1.8
|
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5
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3.07
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3971.7
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1291.9
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2.3
|
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6
|
12.61
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10688.6
|
847.9
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8.41
|
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7
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4.54
|
5800.3
|
1278.8
|
7.9
|
|
8
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7.01
|
496.3
|
70.8
|
5.55
|
|
9
|
14.64
|
12635.6
|
863.1
|
6.12
|
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10
|
10.98
|
11521.9
|
1049.6
|
6.1
|
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11
|
11.28
|
13219.7
|
1171.7
|
8.31
|
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12
|
10.24
|
11712
|
1143.3
|
8.28
|
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13
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7.94
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4420.94
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556.5
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11.1
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圖1 挫屈束制斜撐性能試驗
圖2 恆溫恆濕箱設備試驗 
圖3 比表面積測試(BET)設備試驗
圖4 電子顯微鏡(SEM)設備試驗 
圖5 熱烘箱設備試驗 
圖6 標準與疲勞加載歷程之示意圖