2.2.2 钢筋的强度与变形
钢筋的强度与变形性能可用拉伸试验得到的应力—应变曲线来说明。由于钢筋有软钢和硬钢之分，因此，它们的应力—应变曲线是不同的。
1.软钢的强度与变形
图2.5 所示是软钢的应力—应变曲线。从图中可以看到，软钢的主要物理力学性能指标包括：
图2.5 有明显屈服点钢筋的应力—应变曲线
（1）比例极限。应力值在比例极限A 点以前，应力与应变成比例变化。
（2）弹性极限。A 点附近的B 点为弹性极限，在AB 段应力与应变基本成直线，卸载后曲线沿原路返回，回到原点O。
（3）屈服上限。过B 点后，应变较应力增长为快，到达C 点后钢筋开始塑流，C 点称为屈服上限，它与加载速度、截面形式、试件表面光洁度等因素有关，通常C 点是不稳定的。
（4）屈服下限（屈服强度）。待C 点降至D 点，这时应力基本维持不变或略有波动而应变急剧增长，曲线接近水平线，D 点称为屈服下限，此过程称为屈服现象。曲线延伸至E 点，DE 的水平距离称为流幅或屈服台阶。由于屈服下限比较稳定，故一般取屈服下限为软钢的屈服强度。
（5）抗拉极限。过E 点以后，应力又继续上升，说明钢筋的抗拉能力又有所提高，随着曲线上升到最高点F，F 点称为抗拉极限强度。EF 段称为钢筋的强化阶段。由于构件中钢筋的应力到达屈服点后，会产生很大的塑性变形，使混凝土构件出现很大的变形和过宽的裂缝，以致不能使用，所以对于软钢在承载能力设计计算时以屈服点作为钢筋强度限值，而将屈服点后提高的强度作为构件的安全储备，以满足诸如地震等偶然作用的影响。
（6）钢筋破坏。过了F 点，试件薄弱处的截面将会突然显著缩小，发生局部颈缩，变形迅速增加，应力随之下降，达到G 点时试件被拉断。
图2.6 无明显屈服点钢筋的应力—应变曲线
2.硬钢的强度与变形
图2.6 所示是硬钢的应力—应变曲线。从图中可以看到，硬钢没有明显的流幅和屈服点，为了与钢筋国家标准相一致，《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）规定：在构件承载力设计计算时，取极限抗拉强度σb的85%作为条件屈服点（条件屈服强度[12]）。(https://www.daowen.com)
3.钢筋的变形指标
钢筋除了要有足够的强度外，还应具有一定的塑性变形能力。通常用伸长率和冷弯性能两个指标衡量钢筋的塑性。
伸长率指钢筋拉断后（如图2.5 中的G 点）的伸长值与原长的比率。伸长率越大，钢筋的塑性越好。
冷弯是将直径为d 的钢筋绕直径为D 的弯芯弯曲到规定的角度后无裂纹断裂及起层现象，则表示合格。弯芯的直径D 越小，弯转角越大，说明钢筋的塑性越好。
4.钢筋的质检指标
对于软钢，衡量一批钢材是否合格的主要质检指标有：屈服强度、极限抗拉强度、伸长率和冷弯性能等。屈服强度是构件承载力计算的依据，极限抗拉强度是构件抵抗偶然作用 （如地震）的能力，而伸长率直接反映了钢筋的塑性性能，冷弯既间接反映了钢筋的塑性又反映了钢筋的加工性能。
对于硬钢，衡量一批钢材是否合格的主要质检指标有：极限抗拉强度、伸长率和冷弯性能等。
5.混凝土结构对钢筋性能的要求
（1）钢筋的强度。所谓钢筋强度是指钢筋的屈服强度及极限强度。钢筋的屈服强度是设计计算时的主要依据（对无明显屈服点的钢筋，取其条件屈服强度）。采用高强度钢筋可以节约钢材，取得较好的经济效果。改变钢材的化学成分，生产新的钢种可以提高钢筋的强度。另外，对钢筋进行冷加工也可以提高钢筋的屈服强度。使用冷拔和冷拉钢筋时应符合专门规程规定。
（2）钢筋的塑性。要求钢材具有一定的塑性是为了使钢筋在断裂以前有足够的变形，在混凝土结构中，能给出构件将要破坏的预兆，同时要保证钢筋冷弯的要求，通过试验检验钢材承受弯曲变形的能力以间接反映钢筋的塑性性能。钢筋的伸长率和冷弯性能是施工单位验收钢筋是否合格的主要指标。
（3）钢筋的可焊性。可焊性是评定钢筋焊接后的接头性能的指标。可焊性好，即要求在一定的工艺条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形。
（4）钢筋的耐火性。热轧钢筋的耐火性能最好，冷轧钢筋其次，预应力钢筋最差。结构设计时应注意混凝土保护层厚度[13]满足对构件耐火极限的要求。
（5）钢筋与混凝土的黏结力。
为了保证钢筋与混凝土共同工作，要求钢筋与混凝土之间必须有足够的黏结力。钢筋表面的形状是影响黏结力的重要因素。