1.2　材料的力学性质

1.2.1　强度

材料在外力（荷载）作用下抵抗破坏的能力，称为强度。当材料承受外力作用时，内部就产生应力；随着外力逐渐增加，应力也相应增大，直至材料内部质点间的作用力不能再抵抗这种外力时，材料即破坏，此时的极限外力值就是材料的强度。

根据外力作用方式的不同，材料强度有抗拉、抗压、抗剪和抗弯（抗折）强度等（见图1-2）。

在实验室可采用破坏试验法测试材料的强度。按照国家标准规定的试验方法，将制作好的试件安放在材料试验机上，施加外力（荷载）直至破坏，根据试件尺寸和破坏时的荷载值计算材料的强度。

材料的抗拉、抗压和抗剪强度的计算式为：

式中　f——材料的抗拉强度、抗压强度或抗剪强度（MPa）；

Fmax——材料破坏时的最大荷载（N）；

A——试件的受力面积（mm2）。

材料的抗弯强度与试件受力情况、截面形状及支承条件有关。试验时，通常是将矩形截面的条形试件放在两个支点上，中间作用一集中荷载。材料抗弯强度的计算式为：

式中　fm——抗弯强度（MPa）；

Fmax——弯曲破坏时的最大集中荷载（N）；

L——两支点间的距离（mm）；

b，h——试件截面的宽度和高度（mm）。

材料的强度主要取决于它的组成和结构。不同种类的材料强度差别很大，即使是同一类材料，强度也有不少差异。一般，材料孔隙率越大，强度越低。另外，不同的受力形式或不同的受力方向，材料的强度也不相同。

在试验室进行材料强度测试时，试验条件对测试结果影响很大。如试件的采样或制作方法、试件的形状和尺寸、试件的表面状况、试验时加载的速度、试验环境的温度和湿度，以及试验数据的取舍等，均在不同程度上影响所得数据的代表性和精确性。所以，进行材料试验时必须严格遵照有关标准规定的方法进行。

强度是材料的主要技术性能之一。大部分建筑材料是根据其试验强度的大小，划分为若干不同的等级（或标号）。这对掌握材料性质、合理选用材料、正确进行设计和控制工程质量很重要。