1.强度

材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为材料的强度，并以单位面积上所能承受的荷载大小来衡量。

材料的强度本质上是材料内部质点间结合力的表现。当材料受外力作用时，其内部便产生应力相抗衡，应力随外力的增大而增大。当应力(外力)超过材料内部质点间的结合力所能承受的极限时，便导致内部质点的断裂或错位，使材料破坏。此时的应力为极限应力，通常用来表示材料强度的大小。

根据材料的受力状态，材料的强度可分为抗压强度、抗拉强度、抗弯(折)强度和抗剪强度。材料的受力状态如图1-4所示。

图1-4　材料的受力状态

(a)受压；(b)受拉；(c)、(d)弯曲(折)；(e)受剪

材料抗拉、抗压、抗剪强度按下式计算:

式中 f——抗拉、抗压、抗剪强度(MPa)；

F——材料受拉、受压、受剪破坏时的荷载(N)；(www.daowen.com)

A——材料的受力面积(mm2)。

抗弯(折)强度在图1-4(c)受力状态时的计算式如下:

式中 fm——抗弯(折)强度(MPa)；

F——受弯破坏时的荷载(N)；

L——两支点间的距离(mm)；

b、h——材料截面宽度和高度(mm)。

材料的强度与其组成和构造有关。不同种类的材料抵抗外力的能力不同。同类材料当其内部构造不同时，其强度也不同。致密程度越高的材料，强度越高。同类材料抵抗不同外力作用的能力也不相同，尤其是内部构造非匀质的材料，其不同外力作用下的强度差别很大。如混凝土、砂浆、砖、石材和铸铁等，其抗压强度较高，而抗拉、抗弯(折)强度较低；钢材的抗拉、抗压强度都较高。为了掌握材料性能、便于分类管理、合理选用材料、正确进行设计、控制工程质量，常将材料按其强度的大小划分成不同的等级，称为强度等级，它是衡量材料力学性质的主要技术指标。脆性材料如混凝土、砂浆、砖和石材等，主要用于承受压力，其强度等级用抗压强度来划分；韧性材料如建筑钢材，主要用于承受拉力，其强度等级就用抗拉时的屈服强度来划分。

2.比强度

比强度是指单位体积质量材料所具有的强度，即材料的强度与其表观密度的比值(f/ρ0)，它是衡量材料轻质高强特性的技术指标。

建筑工程中结构材料主要用于承受结构荷载。多数传统结构材料的自重都较大，其强度相当一部分要用于抵抗自身和其上部结构材料的自重荷载，而影响了材料承受外荷载的能力，使结构的尺度受到较大的限制。随着高层建筑、大跨度结构的发展，要求材料不仅有较高的强度，而且要尽量减轻其自重，即要求材料具有较高的比强度。轻质高强性能已经成为材料发展的一个重要方向。