為什麼用鋼材的屈服強度

1. 鋼結構設計為什麼將屈服強度定為材料強度取值的依據而不是抗拉強度

因為鋼材經過屈服強度後將進入塑性變形階段，雖然不會破壞，但其變形是不可逆回的。在工程設計中答，需要的不只是不破壞，關鍵是能正常使用。

發生塑性變形後會影響構件及結構的正常使用，因此材料強度不能取抗拉強度，只能取屈服強度。

大於屈服強度的外力作用，將會使零件永久失效，無法恢復。如低碳鋼的屈服極限為207MPa，當大於此極限的外力作用之下，零件將會產生永久變形，小於這個的，零件還會恢復原來的樣子。

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屈服強度的標准

1、比例極限應力-應變曲線上符合線性關系的最高應力，國際上常採用σp表示，超過σp時即認為材料開始屈服。

2、彈性極限試樣載入後再卸載，以不出現殘留的永久變形為標准，材料能夠完全彈性恢復的最高應力。國際上通常以ReL表示。應力超過ReL時即認為材料開始屈服。

3、屈服強度 以規定發生一定的殘留變形為標准，如通常以0.2%殘留變形的應力作為屈服強度，符號為Rp0.2。

2. 為什麼以鋼材的屈服強度作為靜力強度設計

1. 以鋼材的屈服強度標准值作為靜力強度設計的標准值是近代設計方法採用的；版

2. 過去沒有按照極限權狀態計算承載能力之前，曾採用過『許用應力』方法，它是以鋼材的極限強度值作為依據，除以大於1的系數後作為靜力強度設計值。由於鋼材種類不斷增多，應力與應變關系復雜，結構變形沒法統一在某個區間，因而安全度難於等效一致；

3. 抗震需要柔韌性好的鋼材都是低碳結構鋼，假設以下屈服點之後的強度值作為設計值，那麼，結構的容許變形標准就規定得過分大，這大大影響使用人的舒適度，甚至不滿足正常使用；

4. 極限狀態計算方法中的承載能力極限狀態與正常使用極限狀態是匹配的，不採用屈服強度標准值作基礎來確定材料強度設計值的結果就會使兩種極限狀態不匹配。給工程帶來安全與浪費之間不能兼顧的協調困難；

5. 必須說明，鋼材的屈服強度標准值並不是靜力計算強度的設計值！例如，HRB400級的屈服強度標准值是400N/mm²,而其強度設計值是360N/mm²! 見GB50010-2010《混凝土結構設計規范》

3. 為什麼以鋼材的屈服強度作為靜力強度設計指標

原因：
（1）有強化階段作為安全儲備；
（2）不致產生工程中不允許的過大變形；專
（3）實測值較屬為可靠；
（4）可以近似沿用虎克定律。
屈服強度：是金屬材料發生屈服現象時的屈服極限，亦即抵抗微量塑性變形的應力。對於無明顯屈服的金屬材料，規定以產生0.2%殘余變形的應力值為其屈服極限，稱為條件屈服極限或屈服強度。大於此極限的外力作用，將會使零件永久失效，無法恢復。如低碳鋼的屈服極限為207MPa，當大於此極限的外力作用之下，零件將會產生永久變形，小於這個的，零件還會恢復原來的樣子。

4. 受力鋼筋的設計強度為什麼取屈服強度,而不取抗拉強度

抗拉強度是指鋼材被拉斷的極限強度，而鋼材經過屈服強度後將進去塑形形變，不會被直接被破壞，如果使用抗拉強度，則會有安全事故和人員傷亡的危險。因此材料不能選取抗拉強度，只能選擇屈服強度。

5. 選擇鋼材屈服強度作為靜力強度標准值以及將鋼材看作是理想彈性一塑性材料的依據是什麼

選擇屈服強度fy作為鋼材靜力強度的標准值的依據是：
①他是鋼材彈性及塑性工作的分界點，且鋼材屈春高服後，塑性變開很賀粗大（2%~3%），極易為人們察覺，可以及時處理，避免突然破壞；
②從屈服開始到斷裂，塑性工作區域很大，比彈性工作區域約大200倍，是鋼材極大的後備強度，且抗拉強度和屈服強度的比例又較大（Q235的fu/fy≈1.6~1.9）,這二點一起賦予構件以fy作為強度極限的可靠安全儲備。
將鋼材看作是理想彈性—塑性材料的依據是：
①對於沒有缺陷和殘余應力影響的試件，比較極限和屈服強度是比較接近（fp=(0.7~0.8)fy），又因為鋼材開始屈服時應變小（εy≈0.15%）因此近似地認為在屈服點以前鋼材為完全彈性的，即將屈服點以前的б-ε圖簡化為一條斜線；
②因為鋼材流幅相當長（即ε從0.15%到2%~3%），而強化階段的強度在計算中禪森鎮又不用，從而將屈服點後的б-ε圖簡化為一條水平線。