1.2.1　材料的強度

材料的強度是指材料在外力（荷載）作用下抵抗破壞的能力。通常以材料在外力作用下失去承載能力時的極限應(yīng)力來表示，亦稱為極限強度。

由于外力作用方式的不同，材料強度主要有抗壓、抗拉、抗剪、抗彎（抗折）強度等，其數(shù)值是通過對材料試件進行破壞試驗而測得的，如圖1-5所示。

材料的抗壓、抗拉、抗剪強度可按下式計算：

式中　f——材料抗拉、抗壓、抗剪強度，MPa；

F——材料破壞時的最大荷載，N；

A——試件受力面積，mm2。

材料的抗彎強度與受力情況有關(guān)。一般試驗方法是將條形試件放在兩支點上，中間作用一集中荷載，對矩形截面試件，其抗彎強度可按下式計算：

式中　fW——材料的抗彎強度，MPa；

F——材料受彎破壞時的最大荷載，N；

l——兩支點的間距，mm；

b、h——試件橫截面的寬度及高度，mm。

材料的強度主要取決于材料的成分、組織結(jié)構(gòu)與受力特點。不同種類的材料，強度不同；同一種材料，受力情況不同時，強度也不同。如混凝土、磚、石等脆性材料，抗壓強度較高，抗彎強度很低，抗拉強度則更低；而低碳鋼、有色金屬等，其抗壓、抗拉、抗彎、抗剪強度則大致相等同一種材料，當(dāng)組織結(jié)構(gòu)不同時，強度也有較大的差異。如孔隙率大的材料，強度往往較低又如層狀材料或纖維狀材料則會表現(xiàn)出各向強度有較大的差異。細(xì)晶結(jié)構(gòu)的材料，強度一般要高于同類粗晶結(jié)構(gòu)材料。

除上述內(nèi)在因素會影響材料強度外，測定材料強度時的試驗條件，如試件尺寸和形狀、試驗時的加荷速度、溫度與濕度、試件的含水率等也會對試驗結(jié)果有較大的影響。如測定混凝土強度時，同樣條件下，棱柱體試件的抗壓強度要小于同樣截面尺寸的立方體試件抗壓強度。尺寸較小立方體試件強度要高于尺寸較大的立方體試件強度。加荷速度較快時強度測定值要比加荷速度較慢時強度測定值高一些。因此在測定材料強度時，必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進行。

對于以強度為主要指標(biāo)的材料，通常以材料強度值的高低劃分成若干等級，稱為強度等級，如水泥、混凝土、砂漿等材料強度的大小，常用強度等級來表示。