钢筋图表

第四章建筑用钢材

建筑钢材技术性能

衡量钢材是否合格，要看其力学性能和工

艺性能是否达到了相应指标

其主要的力学性能有抗拉性能、抗冲击韧

性、疲劳强度和硬度。工艺性能则包括冷弯性

能和可焊接性能。

(一)力学性能

1.抗拉性能

抗拉性能是建筑钢材最重要和最常用的

技术性能。通过拉伸试验可以测得屈服强度、

抗拉强度和伸长率，这些都是钢材的重要技术

性能指标。钢材的拉伸试验应按国家标准《金

属材料室温拉伸试验方法》（GB/T228-2002）进行。钢材的抗拉性能可用低碳钢拉伸的应力--应变图如图9-1所示来说明。图4-1 低碳钢拉伸应力—应变图

(1)屈服点

在应力—应变图的OA范围内，应力和应变成比例增加，如在该范围内卸去拉力，试件恢复原状，此范围内的变形为弹性变形，这一阶段称为弹性阶段。当对试件的拉伸进入塑性变形的屈服阶段AB曲线范围内时，应变急剧增加，应力则在不大的范围内波动。B上点是屈服上限，B下点是屈服下限，也是屈服阶段应力波动的最低值。屈服强度是变形由弹性变形变为塑性变形的转折点。如果钢材在超过屈服强度下工作，结构将会产生过大的变形，不能满足使用要求。

因此在结构设计时，屈服强度是确定钢材强度取值的主要依据。对屈服现象不明显的钢材，规定以产生0.2%残余变形时的应力R0.2作为屈服强度。

(2)抗拉强度

试件经过屈服阶段以后，应力—应变曲线逐步上升，钢材抵抗塑性变形的能力又重新提高，应力随应变的增加而增大，这一阶段称为强化阶段，对应于此阶段最高点C的应力，称为抗拉强度，用Rm表示。

抗拉强度虽然在结构设计中不能直接利用，但屈强比RcL/Rm(屈服强度与抗拉强度的比值)却有一定的意义。屈强比越小，结构的安全性越高，但屈强比太小，则表明钢材强度的利用率偏低，不够经济。合理的屈强比一般在0.60～0.75范围内。

(3)伸长率

应力—应变曲线到达最高点C后，试件薄弱处显著缩小，塑性变形急剧增加，产生“颈缩”现象而断裂。试件被拉断后，测出拉断后的标距，即可按式4-1计算出伸长率：

A=00

1 L L

L

×100 (4-1)

式中： L0——试件受力前的标距长度（mm）

L1——试件拉断后的标距长度（mm）

伸长率反映了钢材塑性变形能力，是衡量钢材塑性的一个重要指标，A越大

说明钢材的塑性越好。塑性大，钢质软，结构塑性变形大，影响使用；塑性小，钢质硬脆，超载后易断裂破坏。塑性良好的钢材，偶尔超载，产生塑性变形，会使内部应力重新分布，不致由于应力集中而发生脆断。

伸长率的大小还与标距长度有关。由于颈缩处的塑性变形较大，塑性变形在试件标距内是不均匀分布的，试件的标距与直径比值越大计算出的伸长率就越小，通常用A5和A10分别表示L=5d0和L=10d0时的伸长率，d0为试件的原始直径。对于同一钢材，A5大于A10。