鋼筋砼結構設計計算原理結構設計的極限狀態結構按極限狀態設計的基本概念荷載的標準值材料強度的標準實用表達式安全性

◎結構在正常施工和使用情況下能承受可能出現的各種荷載和變形。◎

在偶然事件（如校核洪水位、地震）發生時和發生后，結構應能保持整體承載力和穩定性。適用性

◎

結構在正常使用荷載下，具有良好的工作性能。如不發生影響正常使用的過大的變形（撓度、側移）、振幅，或產生過大的裂縫寬度。耐久性

◎

結構的承載力和剛度不應隨時間有過大的減小，導致結構在其預定使用期間內降低安全性和適用性，縮短使用壽命。結構的功能要求：

(1)安全性。(2)適用性。(3)耐久性。（一）結構設計的極限狀態結構設計要保證其可靠性。可靠性——安全性、適用性和耐久性的總稱。結構可靠性越高，建設造價投資越大。在結構可靠與經濟之間取得均衡，就是設計方法要解決的問題。

結構的可靠度：是指結構在規定的時間內（我國規定50年），在規定的條件下（如正常的設計、施工、使用和維修），完成預定功能要求的概率。（一）結構設計的極限狀態1）結頭構極題限狀拒態的掃定義結構丙或結適構的嫁一部伯分超升過某售一蠅特碑定嗓狀皂態就不榮能滿餅足設靠計規庭定的少某一耐功能阿要求想，此隨特定委狀態妥稱為該使功鵲能允的旬極測限蟻狀寺態。2）極類限狀疑態的萬分類承載能力極限狀態正常使用極限狀態設計程序設計校核結這構佳能址夠盞滿壤足糧功神能獻要嫂求奴且扮能歪良悉好燒地推工獄作偉，臟則孤結先構然是“咽可炭靠缸”丑或牲“爺有噸效何”隱的。反刊之部，道則因結抵構坦為“摟不第可齊靠傭”棟或敲“國失腔效回”。結次構娛“濃可監靠錫”雙與錢“唱失虹效抵”各的臨拒界渡狀甘態稱嚴為“弱極奸限食狀工態瓣”。（犯一腥）治結抵構爐設紐奉計昆的石極粱限革狀維態超過書該極馬限狀筆態，罰結構擊就不育能滿競足預遠定的安全動性要與求妨。結握構久或追結佳構慨的峰一股部努分籌喪捕失碧結腰構頭穩添定譜；（如章細長然受壓鐮構件撤的壓溉曲失孔穩）結構盆形成賢機動聚體系含而喪犯失承濕載能蜂力；（加超甲靜茄定為結蚊構偽中莫出杜現畏足旦夠掩多粒塑把性賴鉸)結構鐮發生掠滑移槳、上醉浮或闊傾覆截等不撓穩定筒情況伙；構助件拒的寨截顛面喇因凝強石度液不后足航而孤發享生斥破席壞企；（造包蜻括航疲正勞挪破崗壞鞠）結構夸或構痕件產嶄生過諷大的豪塑性凍變形持而不艷適于圈繼續概承載玩。承載禍能力餓極限瘡狀態（一捐）結饅構設羽計的銹極限兩狀態（一勇）結忙構設詢計的療極限伐狀態（差一變）曲結雄構聾設養計臣的瞎極毯限丙狀胳態（一辯）結倡構設章計的駛極限娘狀態結構挑設計柏首先克要滿蛛足承載少能力的之要辛求躍，顫以瞇保熄證墊結催構傘安稈全翅使彼用榮；果然啟后嘴按按正敵常淋使款用極仙限階狀爛態著進的行裙校們核，以釀保結宏構的適巨用估性及耐寺久儉性。正常貍使用都極限矛狀態超過死該極是限狀招態，伸結構育就不蓬滿足刪預定達的適用什性和耐久礎性要鳴求挎。產生隨過大握的變處形，斑影響沙正常蝦使用拌和外躁觀；（梳不飄安噴全毅感瞎、倉不筋能愿正近常繩使菊用簽等證）產生悉過寬睡的裂近縫，羅對耐舟久性投有影確響或循者產特生人儉們心番理上訪不能允接受核的感壟覺；（鋼葛筋銹凍蝕、悟不安聞全感葡、漏論水等扯）產生永過大朋的振退動影墳響使鋤用。2祖.惑1作用沃效應培及結黑構抗觀力2.作用祝效應盼“S雞”是指針在各緊種作哪用因慌素的須作用盲下，牧結構鄭構件首內所懇產生貞的內枝力和光變形(如軸教力腥、滲彎匠矩衛、遙扭涌矩廊、巷撓墨度笨、展裂灣縫等)。3芝.結車構乘抗郊力嫂“R密”是指描整個慶結構滋或構嘩件承瓦受內刃力和僻變形遠的能授力(如貪構夠件你的承杜載殖能廈力寫、潛抗效裂芽度布和落剛崇度等)。1.結構剪的作協用：使結剛構產桌生內討力和諷變形萍的所舊有原談因。天分樂類：直準接籍作癥用換、晴間籃接睜作洪用（怨二推）繞概閣率哭極擔限受狀滲態冬設臨計那法認的鬼基歇本父概狐念2.元2極齊限可狀荒態朗方艙程結構熔的極歐限狀晌態是江用極浙限煙狀燈態柄函慣數（或茶功能堂函數悠）來戒描述姓的，腔即：Z=愉g（R，S）=星R羽–S當Z=0時很，際結假構吳處青于極限炎狀態。顯顫然箱：當Z＞0時，僵結構扯可靠對；當Z＜0時，連結構平失效飛；故腿：Z黃=掩g（R，S）=乳R松–S=0稱為極抗限數狀門態予方扇程圖2-1結構所處的狀態失效是指躁結構理或結策構的匯一部繭分不縮慧能滿足占設宵計咬所客規矩定粱的韻某恩一攪功嗽能封要價求件。失馬效茄概結率pf和葵可矮靠版指預標β不能養完成戀預定絲式功能(R＜S)的貍概那率獵為“失細效頭概貞率”pf。結構料能夠浙完成攝預定昆功能(R＞S)的栽概綿率形即售為“可靠往概率”ps，pf+ps＝1，pf小段，ps就改大帶，pf能夠師反映生結構迫的可講靠程看度。失懸效冷概寶率丸，Z＝R-S＜0的扁事張件盛出韻現的概葡率就級等于餐原點楊以左望曲線搜下面葡與橫預坐銅標橋所蠢包風圍臣的廉陰嘗影海面糕積懲，圖2傳-援2功祖能鐵函蔽數Z的喬概倚率留分氏布昌曲網線1散.失茅效久概菊率R、S為吼隨番機預變晶量扁，吐假踏定炭服難從膜正祖態過分吧布絹，處所繪以Z也是肚隨機竭變量.Z的莊概請率宣分勒布校曲遍線偏也遵服尿從蛋正麗態桐分館布矩。Z的平加均值μZ和蘇標令準全差σZ為：失然效尺概耗率臣：可見佳：β大襲則Pf小，β小則Pf大。因此持，β和Pf一末樣殿，渴可拳作畜為腦衡沖量贊結渡構德可催靠崗性股的去一適個拜指迷標畏。β越大里，結艷構可科靠性束越高，昌所費以β稱陣為逗結盡構豬的而“可架靠臣指睛標”。2.可靠亮指標β圖枕中來陰叮影物部塑分叮的歐面賀積呼與z、z的大領小有碑關，奶增大z，雕曲糟線色右誓移逝，戶陰凳影嘴面虎積棒將辣減般少伯，萌減翻小z，曲伍線變定高變玩窄，觀陰影辛面積決將減與少，乒引入，將吉曲線對稱可軸至熟縱軸師的距敏離表鑰示壺成z的倍浮數，z=譽z水績工避砼蘆結武構陳設瓦計健時費，秀應瘋根刻據水工設建筑劈燕物的染級別，藝采睡用隙不閥同眼的收水亞工爪建晨筑墳物賞結忌構姜安夸全產級雪別季。歐不傘同疑安毛全怕級薪別組可莫靠售度冤水坦平描要紋求葵不伶同膠。水工建筑物級別水工建筑物安全級別1Ⅰ2，3Ⅱ4，5Ⅲ水工幅建筑蒼物結在構安止全級靜別2.仔3結構鴉安全幼級別2飯.哲4目娘標招可掏靠衡指辟標Pf≤烘[Pf]或β扣≥[β]要療使農結果構雞和乒構右件犯在賭設每計萌基紀準舟期徹內妹，微在修規廁定水的頸條寄件田下嘉，攪失襯效誤概影率帥低敏于止一舟個貝允有許府的省水蝕平仍（允慘許理失擴效巴概銷率或目慨標垂可朗靠涂指討標）何即目替標把可東靠舞指厘標[侮β誘]遵循拔下面蟻幾項貧原則岸確定：(1批)在艦原巨規案范才“流校然準券”搞的鴨基僵礎究上犁，姑考鉤慮棕安瘋全域級淋別音、攤破蜓壞壘性豈質容和制極泉限冊狀棗態辱的歐不挖同鄉豐進湖行吼調果整類。晉確床定索合奔理廚且錘統測一約的姜目附標貫可以靠限指峽標βT。(2珠)[β]與檔結藥構椒安龜全燦級筋別牧有目關屋。興安怪全面級餐別嗎要添求啟愈能高膨時腐目冷標真可廟靠蚊指障標很就紀應儲愈涂大蚊。(3接)[β]與構納件破捎壞性躁質有仗關。報延性聞破壞裝構件猜的目怠標可怠靠指痛標可低于脆性年破壞提構件井的目傅標可糧靠指呈標。(4側)[β]與墓極專限敏狀籌態瓣有喉關吹。犯承鐵載推能侵力盯極養限啟狀蔬態露下角的疑目伴標攝可拒靠衡指瓜標食應順高搏于站正疲常手使鏈用篇極償限護狀豈態仗下怎的邪目芝標妄可舞靠洋指叢標檢。安全傷第一色，當銷然承稠載能冒力極閱限狀拆態對撓應的βT就應四高些肥。結構構件承載能力極限狀態的目標可靠指標[β]可靠指標β安全等級一級二級三級延性破壞3.73.22.7脆性破壞4.23.73.2（三濤）荷起載的乒標準夫值作用踏與荷哭載直隨接早作定用例：荷載間毅接扯作輪用搞：混桃凝赤土屈收花縮伶、元溫鬧度雪變努化自、尸基戰礎杯差丸異鄰沉貝降絞、露地鳳震拿等結居構儀在泥外門作放用儉下層產福生貸的誤變真化暗，渣如述內命力糠、百變偶形昆、酬裂巨縫蹦等布稱饒為竹結萌構杰的阿作信用材效丘應鏟或掌荷惕載蛇效槐應敵。荷睬載著分望類結陜構緒上員的測荷祖載亡，慮按貼其哲作飽用牽時蜂間亮的路長薯短活和熱性您質稀，聚可館分軟為剝三請類淹：(1橫)永久覆荷載G：在互結探構版設焦計唱使代用植年各限幣內刮，里其壓值向不哥隨臺時輔間小而京變聰化（其六變化弟與平病均值闖相比應可以前忽略將不計泡），膝或其櫻變化期是單偽調的綿并能剩趨于狼限值忙的荷跪載。(2冬)可變泄荷載Q：在幟結蹈構莊設諷計芬基脖準城期熔內訓其星值冊隨裹時任間搏而寺變鹽化（欠其產變悔化甚與尾平愈均效值瓣不示可察忽四略階的艙荷矩載帆）婆。(3委)偶然厘荷載Q：在昆結州構脆設婦計倦基修準滲期示內指不弄一趙定我出節現，但巨一旦查出現擋其值伙很大扯且作墻用時男間很割短的陽荷載裁。荷載蔥的取肝值有標準殲值、準永悲久值、組合曠值三種鋤。1.荷載標準值Sk荷載的概率分布曲線圖定擋義:指結滅構構不件在銷使用霸期間押正常齒情況棒下可虛能出裁現的最水大神荷辰載參值。仰將貿荷復載身視果為屋隨朵機桌變品量誓，花采陵用煉數賺理娃統跟計得的楚方呆法部加秀以揪處藥理史而弊得墳到傭的祝具寺有95％保棋證率的田最抓大循荷厲載殺值燈。Sk由設概計基爛準期所內荷院載最爭大值辰概率賣分布色的某殿一侮分漁位肢值來確膜定。Sk=μs+asσs=μs(1板+asδs)2姜.荷載禮準永帽久值在按汗正常遍使用舉極限衛狀態惹計算勒時，賣應考啦慮荷炊載效肯應的燭長期瘦作用控影響作，《建苦筑孕結缸構童可句靠敢度脈設喇計長統棚一繼標么準》引殖入交荷漆載“準您永較久牽值”糖作為艘它的燃代表密值。所謂庭準永針久值槍（Qq）是品指寨可熊變北荷陰載目在傘結誕構砌設鏟計拳基押準窄期扇內維經塞常傻作肉用百的盆那再一濁部籍分拿荷傻載匪，《建釋筑天結枯構嫂可尾靠控度扔設盜計斬統遭一境標仰準》規定輝取被檢超越斃的總扭時間除為設計爆基準繩期一歲半的塵荷載值。Qq=Qk(長期蹦組合粒系數≤1)荷載圍準永舞久值槳實際椅上是往考慮賠荷載葛效應番的長屢期組搖合而洲對可巷變荷閃載標錘準值熊的一敲種折梳減。3.荷載層組合扯值當聯結健構膀構嫩件侵承符受倡兩毅種產或幼兩唱種姜以服上儀的可變點荷載時，排考慮疫到各敘種可永變荷寬載不緊可能蝴同時刃以其籮最大曬值(標治準級值)出現真，因茂此，靠除了霸一個周主要墨可變板荷載跟（是墻指效飾應最鼠大的揪一種音荷載聽）外柔，其塌余可徐變荷什載應在賊其勢標旗準溝值頓上包乘須以小侄于1勝.扛0的組銹合系逗數對附可牲變崖荷處載涼標漏準羞值憂進駁行折減，可變沸荷載蝦組合回值記久為：Qc=ψcQk，ψc為物組涉合該系調數岸。府其符值脊取放為顧小瓜于合等禁于1.瞎0。2頌.醋4材饒料列強炒度穩的昨標齒準祥值材譯料槽強程度供標味準遼值是怖指回使鄉豐用季期階間屑正跨常談情智況爪下驅可絲式能親出門現俗的刃最蹲小侍值悔。泉也倍就犧是聽強群度懶標罩準銷值坐具挨有95％見的抖保莫證川率免。設丟計津時沖，材料本強度劈燕盡可飽能取被低些，才偷能保哨證結像構的易可靠距性。圖2-證4材屬料脫強垮度悟標盤準唯值駕的懸取啞值保擊證仿率肢系單數a=孔16你45fk=μf(燈1襲-使1再.售6乖4購5δf)材旅料亦強船度腰標沈準喝值絹：（賄一卸）松砼棉強每度溉標咸準嬌值1離.砼立妙方體島抗壓動強度炎標準櫻值fc損u傷k2與.砼繩軸計心封抗年壓沃強拆度向標適準蜘值fck3.砼菜軸殖心請抗智拉掉強奔度特標暈準乖值ftk（帆二哭）忽鋼肺筋小強電度頁標初準童值受郵拉瞇熱著軋給鋼遍筋鄭采鳴用分國放家陰標棵準罪規郊定桿的屈服備強度（出噴廠檢激驗的良廢品爛限值尺）作掠為標集準值fy體k，其巨保證姜率不灘小于9緞5通%。對狼于稅無搖明壺顯狼屈蹦服疼點離的趙鋼佳筋叉，敬采腹用存國禁標翅規拒定啦的極背限昨抗壁拉念強尊度作為份標準慕值fs效t熔k，其參保證復率也昨不小婆于9瞎5備%。1童)選《規范》采死用袋的新分辮項舒系茶數通牧過γ0來蛛調概整霧荷興載賢效仇應S，從警而實開現建澡筑物字的重圖要性用不同炭，可臺靠度至水準胳的要匹求不歇同。計算血荷載能效應付時，郵將其謊值乘雅以結汪構重及要性急系數γ0。《規范》確定疤了不同同結宗構安狡全級御別時占的系眼數γ0值1柔.掃1結春構史重烏要腔性柴系紋數γ02銜.恰5結犧構移設趙計習實窩用肺設嫁計鞏表韻達快式結陷構翠重螞要林性田系殼數剖的江取蛾值水工建筑級別安全級別重要性系數1Ⅰ級1.12、3Ⅱ級1.04、5Ⅲ級0.9安全等級破壞后的影響程度建筑物的類型Ⅰ級很嚴重重要的建筑物Ⅱ級嚴重一般的建筑物Ⅲ級不嚴重次要的建筑物結構沖的安近全等夾級的慰劃分1.2設屋計南狀終況皆系需數結愚構燙在雨施綿工裕、四安輛裝艷、困運部行莫、浪檢憐修蚊等予不擦同堅時譯期脖可抵能卷出樣現它不研同儲的烘結軍構剛體顧系箏、洗荷滋載永及秀環屈境揉條容件掙。蠅考硬慮膽下酷列疲三登種勉設膨計侍狀能況崇：（1）室持慈久竿狀棟況斬：=么1哥.斤0（2）短棒暫狀清況：=掀0痰.焰9渾5（3）偶廟然狀紅況：=蛛0相.諒8凡51羅.屆3結腦構園系歐數d在朱承顧載睜力糧極倉限釣狀苦態竄設東計分中工，鋸考迷慮鑼到鑰各小種寨變坊異訪等傾因駕素嫌，撓統獵一么用銳結趕構袋系耐數滴來謹考吵慮辜。結遷構廚系屢數遺的替取厭值素砼結構鋼筋砼結構與預應力鋼筋砼結構受拉破壞受壓破壞2.01.31.21糧.霜4荷載持分項印系數γG、γQ《規范》（SL梯/T爹19浮1-聚96）規蛙定，誤一般耽情況表下：永久拒荷載織：γG=紋1賓.另0；可變臺荷載亮：γQ=1顛.2朽0。荷速載翅標光準妥值拘乘頸以先相計應訊的確荷獄載剖分攝項砍系仰數問后撲即泊為荷載沸設計孕值。永久凍荷載師設計死值：G元=γGGk可里變麗荷直載倒設弓計莖值績：Q華=γQQk，其扭中γG、γQ分別求為永四久荷找載和陣可變走荷載仇的荷妻載分食項系枕數。實悠際活荷衛載仍顏有凝可能超協過預忍定的傅標準槽值。韻考患慮板這逃一準最榜不仙利魚情動況令，萌在族承晴載你能察力揚極硬限歐狀飄態標設此計佳表怕達籠式打中攔還平引登入略一日個競荷僚載肅分小項叫系笨數禽。1便.并5材殺料舞強維度購分意項毀系泊數γcγs材細料林的實序際廚強酬度低于黑其強轉度鑼標爸準題值，因注此毛，瞧在澆承情載蔽能吩力潤極害限季狀敞態駕計窩算水中東材狹料約強墊度萄分拌項結系往數γc、γs來考電慮這昂一不伍利影特響。材料父強度刪分項廁系數子取值感：混凝晴土：γc＝1.納35。鋼筋腳：γs＝1情.薪11易.零2。材求料偏強送度孔標孫準常值定除古以足相縫應蘋的兩材與料造強木度顛分斃項析系剩數送后蛇，或即汗為瞎材顧料筆強觸度駁設佩計寄值衛。fc＝fck/γc，fs=fs罵k/γs2耀)甩.承票載鄙能拒力燦極跡限兩狀束態敵設區計總表稀達鎮式1.基岔本恥組配合基本窩組合甜是持橋久狀墓況或鋸短暫潤狀況索下永算久荷如載與裹可變井荷載財的效裙應組椅合。其中做：CG窩i、CQ技j——永缸久哥荷蝴載蛇和獨可地變騎荷撒載圣的榮荷橡載閥效叉應心