桥涵施工与养护：钢筋的强度和塑性指标

（一）钢筋的强度指标

1．屈服强度

钢材的受拉、受压及受剪屈服强度是钢材的主要强度指标。由于比例极限、弹性极限和屈服点比较接近，而在屈服点之前的应变又很小，所以在计算时一般近似地认为钢材的弹性工作阶段是以屈服点为上限。当应力小于屈服强度时，材料的变形是弹性的，卸载后可以完全恢复；而当应力达到屈服点后，材料将产生很大且卸载后不能恢复的变形。因此，在结构设计时，一般取屈服强度为钢材允许达到的最大应力。它是钢材开始丧失对变形的抵抗能力，并开始产生大量塑性变形时所对应的应力。

中碳钢和高碳钢没有明显的屈服点，通常以残余变形0.2%的应力作为屈服强度。

2．极限强度

钢材的极限强度（包括抗拉强度、抗压强度和抗剪强度）是材料能承受的最大应力。当材料达到或接近极限强度时，材料已经产生了非常大的塑性变形，此时的结构已经无法正常使用，即当拉应力达到强度极限时，钢材完全丧失了对变形的抵抗能力而断裂。与屈服强度相比，极限强度越高，材料的安全储备就越大。通常以屈强比（屈服强度／抗拉极限强度）来衡量钢材强度的这种储备。显然，屈强比越小，钢材的强度储备就越大。

（二）钢筋的塑性指标

1．伸长率

伸长率是钢材受拉发生断裂时所能承受的永久变形能力。钢材的伸长率等于试件被拉断后原标距长度的伸长值与原标距比值的百分率，是反映材料塑性变形能力的一个指标，用δ表示。伸长率δ 与试件原标距长度l0和试件的直径d0的比值有关，当l0/d0=10时，记作δ10；当l0/d0=5时，记作δ5。伸长率δ 可以按照下式计算：

式中　l0——试件原标距长度；(www.xing528.com)

l1——试件拉断后标距间的长度。

2．截面收缩率

截面收缩率是反映材料塑性变形能力的另一个指标，等于试件被拉断后颈缩区的断面面积缩小值与原断面面积比值的百分率，用ψ表示。

截面收缩率ψ可以按照下式计算：

式中　A0——试件受力前的断面面积；

A1——拉断后颈缩区的断面面积。

3．冷弯性能

冷弯性能由常温下的冷弯实验来检验。实验时按照规定直径的弯心角把试件弯曲，当试件表面出现裂纹或分层时即为破坏。冷弯性能以冷弯的角度来衡量，当冷弯角度达到180°时，钢材的冷弯性能合格。

冷弯实验不仅检验了钢材是否具有构件制作过程中冷加工所要求的弯曲变形能力，还能够显示其内部的缺陷，鉴定钢材的质量。因此，它是判别钢材塑性变形能力和质量的一个综合指标。