2013 年造价员考试《土建工程》重点:建筑钢材的技术性

质

　　建筑钢材的技术性质

　　钢材作为结构材料最主要的技术性质包括力学性能和工艺性能。其中力学性能中抗拉性
能尤为重要。通过拉力试验，可确定其弹性模量、屈服应力、抗拉强度及延伸率。此外，钢材
的力学性能还包括冲击韧性、硬度和抗疲劳性能

;工艺性能主要有冷弯性能和焊接性能。

　　

(一)抗拉性能

　　

1.应力—应变曲线

　　钢材受拉力作用时的应力

—应变曲线图是描述钢材受拉性能的基本曲线，如图 2-2-4

所示。根据应力

—应变曲线，钢材受拉直到破坏其受力与变形可分为以下四个阶段。

　　

(1)弹性阶段(OA 段)。在弹性阶段所产生的变形为弹性变形，如卸去荷载，试件将恢复

原状。与

A 点相对应的应力为弹性极限，用 σp 表示。此阶段应力 σ 与应变 ε 成正比，其比值

为常数，即弹性模量，用

E 表示，E=σ/ε。弹性模量反映了钢材抵抗变形的能力，它是钢材

在受力条件下计算结构变形的重要指标。建筑上常用的低碳钢其弹性模量

E=(20～21)万

MPa，σp=180～200MPa。

　　

(2)屈服阶段(AB 段)。当应力超过 σp 后，应变增加很快，而应力基本保持不变，这种现

象称为屈服。此时应力与应变不再成比例，试件开始产生塑性变形。

σ—ε 曲线上开始发生屈

服的点

B，称为屈服点，这时的应力称为屈服极限，用 σs 表示。σs 是衡量材料强度的重要

指标。建筑上常用低碳钢的

σs 为 185～235MPa。对于硬钢由于没有明显的屈服阶段，所以规

定以产生残余应变为

0.2%时的应力作为屈服强度。

　　钢材受力达到屈服点后，变形即迅速发展，尽管尚未破坏但已不能满足使用要求，故
设计中一般以屈服点作为强度取值的依据。

　　

(3)强化阶段(BC 段)。当荷载超过屈服点后，因塑性变形使其内部的组织结构得到调整，

抵抗变形的能力有所增强，

σ—ε 曲线又开始上升，称为强化阶段。材料破坏前，σ—ε 图上

的最大应力值，即曲线最高点

C 所对应的应力称为抗拉强度，用 σb 表示，常用低碳钢的

σb 为 375～500MPa。

　　工程上使用的钢材不仅希望具有高的

σs，还希望具有一定的屈强比(σs/σb)。屈强比值越

小，钢材在受力超过屈服点时的可靠性越大，结构的安全储备越大，结构越安全。但如果屈
强比过小，则钢材有效利用率太低，造成浪费。常用低碳钢的屈强比为

0.58～0.63，合金钢