钢材作为主要的结构受力材料，同时具备良好的力学性能和工艺性能。 3.1.1力学性能
在建筑结构中，建筑钢材经常受到静荷载和动荷载的作用，在承受静荷载作用时，不仅要求钢材具有一定力学强度，还要求所产生的变形不至于会影响结构的正常工作和安全使用，受动荷载的时候，还要求钢材具有比较高的韧性 （1）抗拉性能
拉伸作用是建筑钢材的主要受力形式 特别是重要的大跨度建筑结构，所以，抗拉性能是表示钢材性质和选用钢材的最重要的指标。钢材受拉的时候，在产生应力的同时，也会相应地产生应变应力和应变的关系，反应出钢材的主要力学特征建筑工程中常用的低碳钢受拉时候的应力-应变曲线是非常重要的钢材受拉直到破坏，一共经历以下四个阶段
① 弹性阶段
这个阶段试件的应力与应变成正比关系 产生的变形是弹性变形，变形可以在卸掉力后复原 弹性阶段的最高点所对应的应力称为弹性极限 弹性极限与相对应的应变之比 称为弹性模量E 对于同一种钢材，E为一个常数 弹性模量是钢材在静荷载作用下计算结构变形的一个重要指标 也就是E值越大的钢材，在一定的荷载作用下 发生的弹性变形量越小，表示钢材的抵抗变形能力越强也就是钢材的刚度越大。
② 屈服阶段
在这个范围内，钢材试件的应力与应变不再成正比关系 钢材在静荷载的作用下同时发生了弹性变形和塑性变形 当应力达到不再增长的点时，塑性变形仍然在明显地增长 钢材出现了屈服现象，这个点称为屈服点，也叫做屈服强度 。屈服强度是钢材力学性质的最重要的指标 它表明钢材如果在屈服点以上工作，虽然没有断裂，但是会产生比较大的塑性变形。 因此在钢结构设计的时候，屈服点是确定钢材容许能力的主要依据 。对于不出现屈服现象的硬钢，例如高碳钢、预应力钢丝等 通常以产生残余应变为0.2%的应力值作为屈服点或称为条件屈服点。 ③ 强化阶段
钢材又恢复了抵抗变形的能力，所以称为强化阶段。其中可以达到一个点，称为抗拉强度或者强度极限 ，抗拉强度是钢材抗断裂破坏能力的重要指标。虽然在结构设计的时候一般不利用，但是却可以根据屈服强度和抗拉强度的比值来评价钢材的利用率和
安全工作的程度。如果屈服强度和抗拉强度的比值小，钢材在偶然超载的时候就不会破坏，但是屈服强度和抗拉强度的比值过小，钢材的利用率低，是不经济的。适宜的屈服强度和抗拉强度的比值应该是在保持安全使用的前提下，让钢材有比较高的利用率。通常情况下，屈服强度和抗拉强度的比值（屈强比） 在0.60-0.75的范围内是比较合适的。 ④ 颈缩阶段
钢材抵抗变形的能力明显降低，并且在受拉试件的某处，迅速发生较大的塑性变形， 出现颈缩现象，直到钢材发生断裂。 ⑤ 伸长率
钢材的伸长率为（钢材断裂后拼合起来
的长度-钢材原长度）/（钢材原长度） 的百分比 。伸长率是衡量钢材塑性的重要指标 ，在工程中有着重要的意义 。具有一定塑性的钢材，在工作中遇到超载的情况 ，钢材产生一定的塑性变形，使得内力重新分布，可以避免钢材过脆而断裂，同时在常温下面可以加工成要求的形状 。
⑥ 冲击韧性
a) 冲击韧性是指在冲击荷载作用下，钢材抵抗破坏的能力规范规定，冲击韧性试验是在摆锤式冲击试验机上进行的 中间带刻槽的冲击钢材试件放在试验台， 将重力为P的摆锤升到高度H 让它自由旋转落下， 让钢材试件从刻槽的地方断裂之后 摆锤自由回升到高度h H与h的值都由指针在刻度盘上读出冲击韧性用冲断试件的时候的单位面积所消耗的功来表示，冲击韧性
=P(H-h)/A， P为摆锤重力N， H、h分别为冲击前后摆锤的高度m， A标准试件槽口处的截面积（平方厘米）。冲击韧性的数值越大， 那么就表示击断试件的消耗的能量就越大 ，也就是钢材抵抗冲击荷载的能力越强。
b) 影响因素
化学成分、冶金质量、环境温度、冷加工时效等影响因素，其中环境温度对钢材性能的影响最为明显。硫、磷含量高，存在化学偏析，含非金属夹杂物，焊接形成裂纹，温度降低等，均会降低冲击韧性。 （3）耐疲劳性