钢材基本性能及指标介绍：强度、弹性与理想弹塑性材料特性

建筑网在此分享钢材主要特性和衡量标准的信息，供大家借鉴。

钢材承受外力时，不易发生过度（塑性）变形或断裂的特性。某些应力峰值，对应材料本构关系图上的特定点。

指标：屈服点fy（σs）

极限强度fu（σb）

钢材受外力影响时会出现形变，当外力消失后能够复原到初始状态的性质。

指标：比例极限fp，弹性极限fe，弹性模量E

σ＜fy理想的弹性体：变形小且可恢复，且有强度储备

σ≥fy理想的塑性体：变形大且不可恢复，也没有强度储备

钢材通常可当作理想的弹塑性材料来分析。一般以屈服点作为衡量强度的基准，并且把抗拉和抗压的屈服点设定为相等数值。这样做一方面是为了让极限强度与屈服点之间的强度差距能够作为安全储备，从而确保材料有足够的强度余量；另一方面是因为屈服点所对应的应变值（从宏观角度看就是变形量）非常微小，能够满足正常使用的需求，而极限强度所对应的应变值（变形量）则要大得多，大约相差近20倍，这样的变形量是无法满足正常使用条件的。

2.塑性：钢材受力断裂过程中发生不能恢复的残余变形的能力。

指标：伸长率

说明：存在δ5和δ10两种规格，其中δ5的长度是直径的5倍，δ10的长度是直径的10倍，不过δ10这种规格现在已经很少使用了，原因之一是两者同时存在容易让人搞混，原因之二是使用δ10可以减少试件钢材的用量。

断面收缩率

这种材料不受间距影响，其塑性表现优于前者，不过测量结果偏差明显。塑性越强，抗脆断能力越强，受力时应力与内力分配越均衡，结构越稳固，失效前的征兆越清晰。Z向（即厚度方向）的钢板，就是以厚度方向拉伸试验的断面缩减率来界定性能等级的。

3.冷弯性能：常温下钢材承受弯曲加工变形的能力。

将试件冷弯180o而不出现裂纹或分层。

定性指标：合格或不合格。

冷弯性能合格的钢材才具有良好的常温加工工艺性能。

韧性是指钢材遭遇冲击力时，于形变直至断裂期间所展现出的能量吸纳特性。

钢材的内在品质和力学特性得到全面体现，表现为强度与塑性的结合度，具体为σ～ε曲线和坐标轴所界定区域的数值。这能够评估材料在低温环境、应力集中或冲击载荷影响下，抵抗脆性断裂的性能水平。

指标：冲击功Akv

现在使用夏比V形缺口试件，不再使用梅氏U形缺口试件。

5.可焊性：反映钢材焊接的可行性及焊缝的受力性能。

包含施工工艺和受力性能两个方面的可焊性。

指标：碳当量。

《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002、J218-2002的§2.0.1：建筑钢结构工程焊接的复杂程度分为普通、中等和困难三个等级。执行钢结构焊接任务的单位需要拥有符合相应复杂程度的技术能力。建筑钢结构工程的焊接复杂程度可以依据下表进行判定。

6.耐久性：钢材在长期使用后的力学性能。

耐腐蚀性

耐老化（时效硬化）

耐长期高温

耐疲劳

普通钢材供应提供的材性保证：

三项保证：屈服点fy（σs）、极限强度fu（σb）、伸长率

四项承诺：抗拉强度值fy、抗拉极限fu、延展性指标、经弯曲180度后的表现

五项承诺：屈服点fy（σs）是，极限强度fu（σb）是，延伸性能是，180°冷弯性能是，冲击韧性值是

提供保证的材性越多，钢材的价格也越贵。