强度是材料受力时抵抗破坏的能力。钢结构一般都承受较大荷载，所以要求钢材具有相当的强度。说明钢材强度性能的指标有弹性模量 E、比例极限fp、屈服强度fy、抗拉强度（极限强度）fu。它们是根据钢材标准试件一次拉伸试验确定的。其中屈服强度fy很重要，是设计时认为钢材可以到达的最大应力。在屈服强度以前，钢材服从弹性工作的计算假定，其变形很小，应力与应变呈线性关系；钢材达到屈服强度以后，应变急剧增长，结构变形达到不能正常使用的情况。所以钢结构的设计强度一般以钢材的屈服强度作为依据确定。屈服强度高的钢材可减轻结构重量、节约材料和降低造价。
结构钢材单向应力状态下的力学性能是在静载、常温条件下，对钢材标准试件（见图 2.7）一次单向均匀拉伸试验得到的，它是机械性能试验中最具有代表性的，简单易行，可得到反映钢材强度和塑性的几项主要机械性能指标，且对其他受力状态（受压、受剪、受弯）也有代表性。
图2.7 标准拉伸试件
图 2.8（a）为低碳钢单向均匀拉伸试验的应力-应变曲线；图 2.8（b）为曲线的局部放大，从中可以看出钢材受力的几个阶段和强度、塑性的几项指标。
图2.8 低碳钢标准试件拉伸曲线（σ-ε）
由σ-ε 关系曲线可见，结构钢材一次拉伸试验时，历经 4 个阶段。
（1）弹性阶段（0A段）。钢材的应力与变形完全处于直线关系，符合胡克定律。材料为弹性，弹性模量E为常数（2.06×105MPa），其应力最高点为比例极限fp，此时相应的应变约为 0.10%（Q235）。(www.xing528.com)
（2）弹塑性阶段（AB 段）。当应力超过比例极限时，应力与应变不成正比，材料为弹塑性体，弹塑性模量为变数。应力增加时，增加的应变包括弹性应变和塑性应变两部分。在此阶段卸荷时，弹性应变立即恢复，而塑性应变不能恢复，称为残余应变。由A点到B点，应力和应变关系是一个波动过程，逐渐地趋于平稳，如图 2.8（b）所示。波动形状主要和加荷速度有关，加荷速度大时屈服点就高，否则就低。下屈服点较为稳定，因而计算时以下屈服点为准，记为fy。没有明显屈服点的钢材（或硬钢），以条件屈服强度（残余应变为 0.2%）所对应的应力作为静力强度设计指标。
（3）塑性阶段（BC 段）。应力达到屈服点后，应力不增加，而应变可继续增大，即变形模量为 0，应力-应变关系形成水平线段 BC，通常称为屈服平台，亦即塑性流动阶段，钢材表现出完全塑性。对于结构钢材，此阶段终了的应变（C 点的应变）可达2%～3%。
（4）强化阶段（CD 段）。过了屈服阶段之后，钢材内部晶粒重新排列，使抵抗外荷载的能力有所提高，曲线上升而到达顶点，称为强化阶段，此时的顶点应力为抗拉强度fu。当荷载使钢材出现抗拉强度的极限值时，截面面积局部收缩，塑性变形迅速增大，称为颈缩阶段。此时荷载不断降低、变形继续发展，直到断裂为止。
抗拉强度fu除了反映钢材经过巨大变形后的抗拉能力外，还反映钢材内部组织的优劣，并与钢材的疲劳强度也有比较密切的关系，也是钢材破坏前能够承受的最大应力。虽然在达到这个应力时，钢材已由于产生很大变形而失去使用性能，但抗拉强度高则可增加结构的安全保障，故比值fu/fy可看作衡量钢材强度储备的一个系数。
钢材的工作性能可看成理想弹性-塑性体（见图 2.9），即在屈服强度之前为弹性阶段，屈服强度之后为塑性阶段，屈服强度则为其承载能力的极限。
图2.9 理想弹性-塑性体应力-应变曲线
综上所述可见，屈服点fy和抗拉强度fu是钢材强度的两项重要指标。
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