正常使用极限状态可理解为结构或构件达到使用功能上允许的某个限值的状态,例如,某些构件必须控制变形、裂缝才能满足使用要求。因为过大的变形会造成如房屋内粉刷层剥落、填充墙和隔离墙开裂及防水结构渗水等现象。
正常使用极限状态的设计理论为容许承载力理论。对应的表达式为:p<fa。式子中,fa为容许承载力,p为基底压力。
容许承载力是确保地基不发生剪切破坏而失稳,同时又保证建筑物的沉降不超过允许值的荷载。在《建筑地基基础设计规范》中,这一承载力是采用控制地基中塑性区发展的修正p1/4计算的,也可以通过静力载荷试验,为相应于s/b<0.01时的荷载。
承载能力极限状态可理解为结构或结构构件发挥允许的承载能力的状态。结构构件由于塑性变形而使其几何状态发生显著改变,虽未达到承载能力,但已经彻底不能使用也属于这种状态。疲劳破坏是在使用中由于荷载多次重复作用而达到的承载能力极限状态。在承载能力极限状态中有2种设计理论,即单一安全系数法和分项系数法。对应的表达式为:
安全系数法:p<fu/K
分项系数法:S<R, S=ϒS*Sk , R=RK/ ϒR
其中,p为基底压力,fu为极限承载力,K为安全系数;ϒR和ϒS为荷载抗力和荷载效应的分项系数。
在单一安全系数法中,承载力特征值fa是通过极限承载力公式或者静力载荷试验的极限值除以安全系数(K=2)