设计的任务是将建筑物的工作状态与极限状态之间保持一个足够充分的安全储备,以保证建筑物的承载力或正常使用的要求都得到满足。承载力极限状态与正常使用极限状态是两种性质不同的极限状态控制方法。对应于结构或结构构件达到承载力或不适于继续承载的变形的状态称为承载力极限状态。对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态称为正常使用极限状态。
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)