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建筑材料专升本一本通
由图 4.1，低碳钢的应力应变曲线可明显地可划分为弹性阶段（O → A）、屈
服阶段（A → B）、强化阶段（B → C）和颈缩阶段（C → D）等四个阶段。
1. 弹性阶段：在 OA 范围内，如卸去拉力，试件能恢复原状，这种性质称为弹性。
和 A 点对应的应力称为弹性极限，用 σp 表示。当应力稍低于 A 点对应的应力时，
应力与应变的比值为常数，称为弹性模量，用 E 表示，即 。弹性模量反映钢
材的刚度，即产生单位弹性应变时所需应力的大小。它是钢材在受力条件下计算
结构变形的重要指标。建筑工程中常用的碳素结构钢Q235的弹性模量为（2.0～2.1）
5
×10 MPa。
2. 屈服阶段：应力超过 A 点以后，应力与应变不再成正比关系，开始出现塑
性变形。应力的增长滞后于应变的增长，出现应力上下波动、变形迅速增加现象。
在该阶段的最大、最小应力分别成为屈服上限和屈服下限。由于屈服下限的数值
较为稳定且容易稳定，定义为屈服点或屈服强度，用 δs 表示。钢材受力达到屈
服点后，变形迅速发展，尽管尚未破坏但已不能满足使用要求，故工程设计中一
般以屈服点作为钢材强度取值依据。如 Q235 钢的屈服点应在 235 MPa 以上。
有些钢材如预应力钢筋混凝土用的高强度钢筋和钢丝具有硬钢的特点：抗拉
强度高，无明显的屈服阶段，伸长率小，通常以发生微量的塑性变形（0.2%）时
的应力作为该钢材的屈服强度，称为条件屈服强度（σ0.2）。高碳钢拉伸时的应
力应变曲线如图 4.2 所示。
3. 强化阶段：应力超过屈服点后，由于钢材内部组织中的晶格发生了畸变，
阻止了晶格的进一步滑移，钢材得到强化，钢材抵抗塑性变形的能力又重新提高。
低碳钢应力应变曲线中的 BC 段呈现上升曲线，对应的最高点 C 的应力 σ b 称为极
限抗拉强度，简称抗拉强度。显然，σ b 是钢材受拉时所能承受的最大应力。Q235
钢的抗拉强度在 375 MPa 以上。
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