正常使用极限与承载能力极限
四按正常使用极限状态计算1验算特点
S SGk SQ1k
2、荷载效应的标准组合和准永久组合
（1）标准组合
n
S SGk SQ1k ciSQik i2
（2）准永久组合
1.承载力极限状态：结构或构件丧失承载能力或不能继续承载 的状态；其主要表现为： （1）整个结构或其中的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆、过
大的滑移)； （2）结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏)，
或因过度的塑性变形而不适于继续承载(如受弯构件中的少 筋梁)； （3）结构转变为机动体系(如超静定结构由于某些截面的屈服， 使结构成为几何可变体系)； （4）结构或构件丧失稳定(如细长柱达到临界荷载发生压屈)。
用阶段一般要求不出现裂缝；三级为正常使用阶段允许出 现裂缝，但要控制裂缝宽度。具体要求是： 对裂缝控制等级为一级的构件，要求按荷载效应的标准组 合进行计算时，构件受拉边缘混凝土不宜出现拉应力
wmax
具体要求是： 对裂缝控制等级为一级的构件，要求按荷载效应的标准组
合进行计算时，构件受拉边缘混凝土不宜出现拉应力 对裂缝控制等级为二级的构件，要求按荷载效应的准永久
§3.2极限状态设计方法
一、影响结构可靠性的因素 1.作用效应：包括由荷载产生的各种效应。 （1）荷载的分类 a.永久荷载：在设计基准期内大小、方向、作用点及形式 不随时间变化，或者其变化可忽略不计，通常称为恒载； b.可变荷载：在设计基准期内大小、方向、作用点及形式 等任意因素随时间变化，通常称为活载； c.偶然荷载：在设计基准期内一般不出现，一旦出现，其 值很大且持续时间很短。
钢结构设计原理钢结构的正常使用极限状态
钢结构设计原理钢结构的正常使用极限状态钢结构设计原理：钢结构的正常使用极限状态在钢结构的设计中，除了要确保结构在承载能力极限状态下的安全性，还需要关注其在正常使用极限状态下的性能。
正常使用极限状态是指结构在正常使用过程中，能够满足正常使用要求的极限状态。
这一概念对于保证钢结构的适用性、耐久性和舒适性具有重要意义。
钢结构的正常使用极限状态主要包括以下几个方面：首先是变形限制。
钢结构在使用过程中，如果变形过大，可能会影响其正常的使用功能。
例如，对于楼盖结构，过大的挠度可能会导致楼板不平整，影响人们的行走和物品的放置；对于吊车梁，过大的变形可能会影响吊车的正常运行。
变形限制通常根据结构的使用功能和外观要求来确定。
比如，民用建筑中的楼盖结构，其挠度限值通常要比工业建筑中的要求更严格，因为民用建筑对舒适性和美观性的要求更高。
其次是振动限制。
钢结构在受到外界激励时可能会发生振动，如果振动频率和振幅超过一定限度，会给使用者带来不适甚至危及结构的安全。
例如，高层建筑在风荷载作用下可能会产生明显的振动，需要通过合理的设计来控制振动幅度和频率，以保证居住者的舒适度。
对于一些对振动敏感的设备支撑结构，如精密仪器厂房，更需要严格控制振动，以确保设备的正常运行和精度。
再者是耐久性要求。
钢结构长期暴露在环境中，容易受到腐蚀、疲劳等因素的影响。
为了保证结构在设计使用年限内的正常使用，需要采取相应的防护措施，如防腐涂层、定期维护等。
同时，在设计阶段就要考虑到结构的耐久性，选择合适的钢材材质和截面形状，避免应力集中和疲劳裂纹的产生。
此外，还有裂缝控制。
在某些情况下，钢结构中的构件可能会出现裂缝。
裂缝的宽度和发展程度需要控制在一定范围内，以保证结构的安全性和正常使用功能。
例如，对于承受疲劳荷载的构件，裂缝的控制尤为重要，因为裂缝的扩展可能会导致结构的突然破坏。
为了确保钢结构在正常使用极限状态下的性能，设计人员需要采用一系列的设计方法和措施。
正常使用极限状态名词解释
正常使用极限状态名词解释“正常使用极限状态”是指产品在超过规定的正常工作条件下不会出现可见的性能故障，即产品正常、安全、可靠地工作。
所谓“正常使用极限状态”的条件一般有三个方面，分别为：最高运行频率；最高运行温度；“正常使用极限状态”的条件一般有三个方面，分别为：最高运行频率；最高运行温度；最大使用功率。
电力系统中的设备或设施由于实际使用情况和实际环境等因素，可能存在着比“正常使用极限状态”更严重的问题。
如下图1所示，因为低压开关柜中断路器合闸或跳闸后，没有动静信号反馈给运行人员。
另外，由于该段时间内没有操作过任何设备，从而使得本次合闸接点处在持续带电的状态下，这就造成了设备长期处在工作过程中，引起了设备的损坏，并且还产生了电量损失，造成经济效益流失。
“正常使用极限状态”主要应包括：最高运行频率和最高运行温度。
根据具体情况进行分析：对于最高运行频率和最高运行温度，我们主要要考虑它们与设备的运行负荷的相适应性。
当最高运行频率和最高运行温度超过了设备的承受范围之后，就很容易造成设备的损坏，影响了使用人员的人身安全和财产安全。
“正常使用极限状态”的条件一般有三个方面，分别为：最高运行频率；最高运行温度；最大使用功率。
“正常使用极限状态”的条件一般有三个方面，分别为：最高运行频率；最高运行温度；最大使用功率。
“正常使用极限状态”的条件一般有三个方面，分别为：最高运行频率；最高运行温度。
最高运行频率和最高运行温度的超标都会影响到设备的安全稳定运行，同时也会增加设备的损耗。
最高运行温度和最大使用功率的超标会造成设备的局部超温，使设备受损，甚至造成绝缘击穿，进而发生短路事故。
在以往的案例中曾经有过以下两个实例：某水电厂一台变压器运行期间，发生出口短路，造成主变电器烧毁；另一台电压互感器运行期间，一次侧匝间短路，造成主变压器烧毁。
对于这些现象，我们就要及时的做好防范措施，对可能存在的隐患进行预控，对存在的问题及时的排查，把隐患消灭在萌芽状态，避免安全事故的发生。
08--水工钢筋砼--钢筋混凝土正常使用极限状态 2012
概述
四、裂缝的控制等级规定
分三级： 一级---严格要求不出现裂缝的构件，按荷载效应的标准组合 进行计算，构件受拉边缘砼不应产生拉应力; 二级---一般要求不出现裂缝的构件，按荷载效应的标准组合 进行计算，构件受拉边缘砼允许产生拉应力，但拉应力不应超
过以砼拉应力限制系数αct控制的应力值；
三级---允许出现裂缝的构件，按荷载效应的标准组合分别进 行计算，最大裂缝宽度计算值不应超过附录5表1所列允许值。
概述
三、裂缝控制验算规范规定
钢筋混凝土结构构件设计时，应根据使用要求进行 不同的裂缝控制验算： 1、抗裂验算
承受水压的轴心受拉构件、小偏心受拉构件、以及 发生裂缝后会引起严重渗漏的其它构件，应进行抗裂 验算。如有可靠防渗措施或不影响正常使用时，也可 不进行抗裂验算。
抗裂验算时，结构构件受拉边缘的拉应力不应超过
8.1 抗裂验算
二、受弯构件
4、讨论: （1）γm 的影响因素： γm是受拉区为梯形的应力图形，按Mcr相等的原则， 折算成直线应力图形时，相应受拉边缘应力比值 γm与假定的受拉区应力图形有关，各种截面的γm值见 附录五表4 γm还与截面高度h﹑配筋率和受力状态有关 γm随h值的增大而减小
述
概述
一、结构的极限状态分类
分为两类： 1、承载能力极限状态: 结构或构件达到最大承载力或不适应承载的过大变 形。超过该极限状态，结构就不能满足预定的安全性 要求。 对各种结构构件都应进行承载能力极限状态设计。 采用荷载设计值及材料强度设计值。 荷载效应采用基本组合及偶然组合。
概述
普通钢筋混凝土结构构件，由于混凝土抗拉强度低，通常带 裂缝工作，裂缝的控制等级属于三级，故需进行裂缝宽度的验 算。若需达到一、二级，需使用预应力技术。
承载力极限状态与正常使用极限状态
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承载能力和正常使用极限状态
承载能力和正常使用极限状态是结构工程中的两个重要概念。
承载能力极限状态是指结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形状态。
当结构或构件达到承载能力极限状态时，它可能会失去稳定或发生过大的塑性变形而不能继续承载。
这种状态通常与结构的强度、稳定性和变形能力有关。
为了避免结构在承载能力极限状态下发生破坏，需要进行适当的结构设计，包括选择合适的材料、截面尺寸和连接方式等。
正常使用极限状态是指结构或构件在正常使用条件下出现的变形、裂缝或其他影响使用性能的情况。
这种状态通常与结构的变形、裂缝、振动和耐久性等有关。
在正常使用极限状态下，结构或构件仍然可以保持其使用功能，但可能会出现一些影响美观或使用寿命的问题。
为了避免结构在正常使用极限状态下出现影响使用性能的情况，需要进行结构的使用性能设计，包括控制变形、减少裂缝、提高振动性能和耐久性等。
在结构设计中，需要同时考虑承载能力极限状态和正常使用极限状态。
通过合理的结构设计和计算，可以确保结构在承载能力极限状态下不发生破坏，同时在正常使用极限状态下保持良好的使用性能。
铁路工程结构可靠性设计极限状态设计原则
铁路工程结构可靠性设计极限状态设计原则4．1 极限状态4．1．1 铁路工程结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。
承受重复荷载作用的构件尚应按疲劳极限状态进行检算。
4．1．2 结构或构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状态：1 结构、构件或连接超过材料强度，或过度变形不适于继续承载；2 结构或结构一部分作为刚体失去平衡；3 结构体系成为机动体系；4 结构或构件失稳；5 地基失去承载能力；6 影响结构安全的其他特定状态。
4．1．3 结构或构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态：1 影响正常使用的变形；2 影响正常使用或耐久性能的裂缝、局部损坏；3 影响正常使用和舒适性的振动；4 影响正常使用的其他特定状态。
4．1．4 结构或构件在重复荷载累积损伤作用下出现下列状态之一时，应认为超过了疲劳极限状态：1 影响安全使用的疲劳裂纹；2 影响安全使用的变形。
4．1．5 铁路工程结构设计应规定各种极限状态的标志或限值。
4．1．6 铁路工程结构或构件设计应对不同极限状态进行计算或验算，并确保结构构造合理。
4．1．7 铁路工程结构极限状态可采用以作用效应和抗力等组成的极限状态方程表达。
4．2 设计状况4．2．1 铁路工程结构设计应考虑下列设计状况：1 持久设计状况，适用于结构使用时的正常情况，应考虑在设计基准期内承受的永久作用、列车作用、土压力、风、温度等相对持续时间长的作用；2 短暂设计状况，适用于结构施工、运营、维修时承受的临时性或短暂情况，应考虑恒载、施工人员和施工机具、运架设备等作用；3 偶然设计状况，适用于结构使用的异常情况，应考虑火灾、撞击、脱轨、断轨、落石冲击等作用；4 地震设计状况，适用于结构遭受地震时的情况，应考虑结构在地震作用下的受力分析和结构验算。
4．2．2 铁路工程结构设计应根据每种设计状况采用相应的结构体系、可靠性水平、基本变量和作用组合等。
4．3 极限状态设计4．3．1 不同设计状况条件下，铁路工程结构设计应符合下列规定：1 对持久设计状况，应进行承载能力和正常使用极限状态设计，必要时进行疲劳极限状态检算；2 对短暂设计状况，应进行承载能力极限状态设计，可根据需要进行正常使用极限状态设计；3 对偶然设计状况，应进行承载能力极限状态设计；4 对地震设计状况，应进行承载能力极限状态设计，可根据工程需要进行正常使用极限状态设计。
结构构件按正常使用极限状态设计时的目标可靠指标
结构构件按正常使用极限状态设计时的目标可靠指标简介结构构件是建筑物和其他工程结构的基本组成部分，其设计应符合正常使用极限状态。
本文将讨论结构构件按正常使用极限状态设计时的目标可靠指标。
目标可靠指标的定义目标可靠指标是指结构构件应满足的设计要求，以确保在正常使用极限状态下结构的可靠性和安全性。
这些指标根据不同的工程要求和结构特点而定，包括承载能力、变形限值、稳定性等。
承载能力的目标可靠指标在正常使用极限状态下，结构构件应具备足够的承载能力，以防止发生破坏或失效。
承载能力的目标可靠指标主要包括以下几个方面：极限状态设计载荷极限状态设计载荷是指结构构件在正常使用情况下所承受的最大载荷。
根据工程要求和结构特点，设计人员应确定构件的极限状态设计载荷，以确保结构的安全性和可靠性。
极限状态设计强度极限状态设计强度是指结构构件所能承受的最大应力或应变。
根据不同材料的性能和强度特点，设计人员应确定构件的极限状态设计强度，以保证结构在正常使用极限状态下不发生破坏。
变形限值的目标可靠指标结构构件在正常使用极限状态下允许一定的变形，但要控制在可接受范围内，以保证结构的稳定性和使用性能。
变形限值的目标可靠指标包括以下几个方面：极限状态变形极限状态变形是指结构构件在正常使用情况下所允许的最大变形量。
设计人员应根据工程要求和结构特点确定构件的极限状态变形，以确保结构的正常功能和外观。
极限状态挠度极限状态挠度是指结构构件在正常使用情况下所允许的最大挠曲变形。
设计人员应进行挠度计算，并根据工程要求和结构特点确定构件的极限状态挠度，以保证结构的稳定性和舒适性。
稳定性的目标可靠指标结构构件在正常使用极限状态下应具备足够的稳定性，以防止产生结构失稳和倒塌等危险。
稳定性的目标可靠指标包括以下几个方面：极限状态侧移变形极限状态侧移变形是指结构构件在正常使用情况下所允许的最大侧移变形量。
设计人员应进行侧移变形计算，并根据工程要求和结构特点确定构件的极限状态侧移变形，以保证结构的稳定性和安全性。
第十讲极限状态、荷载效应组合
对于基本组合，荷载效应组合的设计值S应从下列组合值 中取最不利值确定：
基本组合
可变荷载效应控制的组合
永久荷载效应控制的组合
荷载组合的效应设计值 荷载分项系数
组合值系数
S
m
S
S
正常使用极限状态： 1)影响正常使用或外观的变形； 2)影响正常使用或耐久性的局部损坏（包括裂缝）； 3）影响正常使用的振动； 4）影响正常使用的其他特定状态。
6.6.2 荷载效应的设计值
荷载设计值：荷载代表值与荷载分项系数的乘积。
目的：考虑荷载的变异性对结构或构件的影响；
保证极限状态时，结构的可靠性。 建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现 的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别 进行荷载（效应）组合，并应取各自的最不利的效应组 合进行设计。
1)结构或结构的一部分作为刚体失去平衡； 2)结构、结构构件或其连接因超过材料强度而破坏，
或因过 度的塑性变形而不能继续承载；
3)结构转变为机动体系； 4）结构或结构构件丧失稳定 5）地基丧失承载能力而破坏。
2、正常使用极限状态： 是指对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性的某项
限值的状态。它表明了结构的适用性和耐久性。 当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了
频遇值系数
准永久值系数 （3）准永久组合
S
Sm
S
n
S
d j1 Gjk
f 1 Q1K i2 qi QiK
S
Sm
n
S
d j1 Gjk i1 qi QiK
荷载 风 雪
混凝土判断题
1．规范中混凝土各种强度指标的基本代表值是其轴心抗压强度标准值。
（×）2．在进行正常使用极限状态的验算中，荷载采用标准值。
（√）3．轴心受拉构件的受力钢筋沿截面周边均匀对称布置，且宜优先选择直径较小的钢筋。
（√）4．结构的可靠指标β愈大，是小概率p f就愈大；β愈小，失效概率p f 就愈小。
（×）5．界限相对受压高度ξb与混凝土强度等级无关。
（√）6．梁内设置多排弯起钢筋抗剪时，应使前排弯起钢筋在受压区的弯起点距后排弯起钢筋受压区的弯起点之距离满足s≤s max。
（√）7．小偏心受压构件偏心距一定小。
（×）8．在进行纯扭构件设计时，为了使抗扭纵筋和抗扭箍筋能较好地发挥作用，纵向钢筋与构造钢筋的配筋强度比ζ应满足条件：0.6≤ζ≤0.7 。
（√）9．由荷载引起的裂缝的方向主要与荷载的大小有关。
（√）10．受压构件中的支座截面按T型截面计算。
（×）1.钢筋的抗压弹性模量与抗拉弹性模量相同。
（√）2.设计时，正常使用极限状态和承载能力极限状态必须具有相同的可靠度。
（×）3.结构的重要性系数γ0的取值与结构的安全等级和结构的设计使用年限有关。
（√）4.结构的可靠指标β愈大，失效概率就愈大；β愈小，失效概率就愈小。
（×）5.有两根单筋矩形截面梁，除配筋外，其余条件相同，其中梁A的受拉钢筋截面面积A s是梁B的2倍，若梁B的ξ等于ξb，则两梁的正截面承载力相等。
（√）6.对仅承受集中荷载的T形和I形截面梁，当进行斜截面受剪承载力设计时，应考虑剪跨比的影响。
（×）7.对于偏心受压构件，减小弯矩能提高其受压承载力，减小压力能提高其受弯承载力。
（×）8.对于钢筋混凝土受扭构件，只有抗扭纵筋和抗扭箍筋都屈服时才为延性破坏。
（×）9.相同纵筋配筋率的梁，钢筋直径越细，梁使用阶段的裂缝宽度越容易满足要求。
（√）10.现浇梁板结构的梁任何截面都可按T形截面计算。
工程结构_习题及答案
1. 我国《混凝土结构设计规范》采用的混凝土的设计强度是：（B）(A) 平均强度值（B）在一定保证率下的强度值（C) 乘以安全系数K后的标准强度值(D) 除以安全系数K后的标准强度值2. 为提高钢筋混凝土轴心受压构件的极限应变，应该( B）(A) 采用高强混凝土（B）采用高强钢筋（C）采用螺旋箍筋(D) 加大构件截面尺寸3。
旨在充分利用受力主筋的材料性能,钢筋混凝土梁在承受荷载之后,裂缝出现是不可避免的。
A(A) 正确（B）错误4. 原设计配有2φ16Ⅱ级主钢筋、满足强度、挠度和裂缝要求的钢筋混凝土梁,现根据等强度原则改为3φ16Ⅰ级主钢筋，钢筋代换后C(A）仅需验算裂缝宽度(B）仅需验算挠度，不必验算裂缝宽度(C) 二者都不必验算（D）替换选项 D 的内容.。
.5. 混凝土的棱柱体强度小于立方体强度。
A(A）正确 (B) 错误6。
正常使用极限状态与承载能力极限状态相比（A）(A）允许出现的概率高些(B) 允许出现的概率小些(C）出现概率相同7. 正常使用极限状态的计算中，荷载效应应取标准值。
A（A) 正确(B）错误8. 钢筋混凝土结构中，混凝土的收缩和徐变都会引起钢筋和混凝土的应力重分布。
A(A) 正确（B）错误9。
设计钢筋混凝土受扭构件时，其受扭纵筋与受扭箍筋的强度比ξ应（C）.（A）不受限制(B) <0.5(C) 在0.6～1.7之间(D) 〉2.010. 钢筋混凝土梁受拉边缘混凝土达到极限抗拉强度时，受拉区开始出现裂缝.B(A) 正确(B）错误11. 实验表明，混凝土棱柱体最大抗压强度时的极限应变在0.0033左右。
A(A) 正确(B) 错误12。
混凝土包住钢筋后,钢筋因有良好的保护层而不致锈蚀，所以净保护层逾厚逾好。
B （A) 正确（B) 错误13. 钢筋混凝土偏心受压构件发生受拉破坏的条件是：( B）(A）偏心距较大且受拉一侧钢筋过多(C）偏心距较小且受拉一侧钢筋过多(D）偏心距较小且受拉一侧钢筋略少14. 无腹筋梁斜截面的破坏形态主要有斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种，其破坏性质是,( A）(A）这三种破坏形态都属于脆性破坏(B）这三种破坏形态都属于延性破坏(C）斜压破坏和斜拉破坏属于延性破坏，剪压破坏属于脆性破坏(D) 剪压破坏和斜压破坏属于脆性破坏,斜拉破坏属于延性破坏15。
混凝土上册课后思考题答案
1.1钢筋混凝土梁破坏时都有哪些特点？钢筋和混凝土是如何共同工作的？钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。
在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。
由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。
1.2结构由哪些功能要求？简述承载能力极限状态正常使用极限状态的概念？建筑结构应该满足安全性、适用性和耐久性的功能要求。
承载能力极限状态，即结构或构件达到最大承载能力或者达到不适于继续承载的变形状态。
正常使用极限状态，即结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限值的状态。
2.1混凝土的强度等级是根据什么确定的？混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值确定的。
我国新《规范》规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80，共14个等级。
2.2根据约束原理如何加固该柱？根据约束原理，要提高混凝土的抗压强度，就要对混凝土的横向变形加以约束，从而限制混凝土内部微裂缝的发展。
因此，工程上通常采用沿方形钢筋混凝土短柱高度方向环向设置密排矩形箍筋的方法来约束混凝土，然后沿柱四周支模板，浇筑混凝土保护层，以此改善钢筋混凝土短柱的受力性能，达到提高混凝土的抗压强度和延性的目的。
2.3混凝土的徐变？影响？因素？如何减小？结构或材料承受的荷载或应力不变，而应变或变形随时间增长的现象称为徐变。
第六章正常使用极限状态
梁的刚度属于正常使用极限状态， 梁的刚度属于正常使用极限状态，故计算时应采用 正常使用荷载，即取荷载标准值，不乘荷载分项系数， 正常使用荷载，即取荷载标准值，不乘荷载分项系数， 且可不考虑螺栓孔引起的截面削弱。 且可不考虑螺栓孔引起的截面削弱。对动力荷载标准值 不乘动力系数。 不乘动力系数。
对于多层及高层框架结构在风荷载标准值作用下， 对于多层及高层框架结构在风荷载标准值作用下， 当不考虑地震作用时， 当不考虑地震作用时，顶点质心的侧移要求不超过建 筑总高的1/500，质心层间位移要求不超过楼层高度的 筑总高的 ， 1/400。对于考虑地震作用的，在第一阶段抗震设计时， 。对于考虑地震作用的，在第一阶段抗震设计时， 其层间侧移标准值要求不超过楼层高度的1/250。在第 。 其层间侧移标准值要求不超过楼层高度的 二阶段抗震设计时， 二阶段抗震设计时，其层间侧移标准值要求不超过楼 层高度的1/70。此值允许塑性在结构中有一定程度的发 。 层高度的
四、钢框架的变形限制
单层厂房的横向框架其柱脚可与基础刚接或铰接， 单层厂房的横向框架其柱脚可与基础刚接或铰接， 而柱顶与屋架的连接一般都用刚接。 而柱顶与屋架的连接一般都用刚接。钢框架的变形限 制主要是柱顶侧移。 制主要是柱顶侧移。 多层及高层框架结构的变形须考虑两方面的内容， 多层及高层框架结构的变形须考虑两方面的内容， 一是限制结构顶点位移的侧移量， 一是限制结构顶点位移的侧移量，二是限制层间侧移 量。
在计算构件长细比时， 在计算构件长细比时，
λmax = (l0 / i)max ≤ [λ]
三、梁和桁架的变形限制 梁必须具有一定的刚度才能有效地工作， 梁必须具有一定的刚度才能有效地工作，若刚度不 足时将出现挠度过大，给人感觉不舒适和不安全； 足时将出现挠度过大，给人感觉不舒适和不安全；同时 还可能引起过大的振动，使某些附着物如顶棚抹灰脱落。 还可能引起过大的振动，使某些附着物如顶棚抹灰脱落。 吊车梁若挠度过大，轴道将随之变形， 吊车梁若挠度过大，轴道将随之变形，可能影响吊车的 正常运行。因此对梁的最大挠度v 正常运行。因此对梁的最大挠度 max或最大相对挠度 vmax/ l, 应加以限制，即应符合下式要求： 应加以限制，即应符合下式要求：
(建筑工程管理)建筑结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计
（建筑工程管理）建筑结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计概述建筑结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。
前者指结构或构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态；后者为结构或构件达到正常使用的某项规定限值时的极限状态[1]。
钢结构可能出现的承载能力极限状态有：①结构构件或连接因材料强度被超过而破坏；②结构转变为机动体系；③整个结构或其中壹部分作为刚体失去平衡而倾覆；④结构或构件丧失稳定；⑤结构出现过度塑性变形，不适于继续承载；⑥在重复荷载下构件疲劳断裂。
其中稳定问题是钢结构的突出问题，在各种类型的钢结构中，都可能遇到稳定问题，因稳定问题处理不利造成的事故也时有发生。
钢结构的失稳破坏钢结构因其优良的性能被广泛地应用于大跨度结构、重型厂房、高层建筑、高耸构筑物、轻型钢结构和桥梁结构等。
如果钢结构发生事故则会造成很大损失。
1907年，加拿大圣劳伦斯河上的魁北克桥，在用悬臂法架设桥的中跨桥架时，由于悬臂的受压下弦失稳，导致桥架倒塌，9000t钢结构变成壹堆废铁，桥上施工人员75人罹难。
大跨度箱形截面钢桥在1970年前后曾出现多次事故[2]。
美国哈特福德市（HartfordCity）的壹座体育馆网架屋盖，平面尺寸92m×110m，该体育馆交付使用后，于1987年1月18日夜突然坍塌[3]。
由于网架杆件采用了4个等肢角钢组成的十字形截面，其抗扭刚度较差；加之为压杆设置的支撑杆有偏心，不能起到预期的减少计算长度的作用，导致网架破坏[4]。
20世纪80年代，在我国也发生了数起因钢构件失稳而导致的事故[5]。
科纳科夫和马霍夫曾分析前苏联1951—1977年期间所发生的59起重大钢结构事故，其中17起事故是由于结构的整体或局部失稳造成的。
如原古比雪夫列宁冶金厂锻压车间在1957年末，7榀钢屋架因压杆提前屈曲，连同1200m2屋盖突然塌落。
高层建筑钢结构在地震中因失稳而破坏也不乏其例。
承载能力极限状态包括结构构件或连接因强度超过而破坏结构
一级建造师建筑实务学习资料承载能力极限状态：包括①结构构件或连接因强度超过而破坏。
②结构或其一部分作为刚体而失去平衡(如倾覆、滑移)③在反复荷载下构件或连接发生疲劳破坏。
正常使用的极限状态：包括①构件在正常使用条件下产生过度变形，导致影响正常使用或建筑外观。
②构件过早产生裂缝或裂缝发展过宽。
③动力荷载下结构或构件产生过大振幅等。
预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级不应低于C40。
细长压杆的临界力公式柱的一端固定一端自由时，L0=2L，L为杆件的实际长度;两端固定时，L0=0.5L;一端固定一端铰支时，L0=0.7L;两端铰支时，L0=L.均布荷载作用下悬臂梁的最大变形公式(),矩形截面梁的惯性矩要求设计使用年限为50年的钢筋混凝土及预应力混凝土结构，其纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径，一般为15~40mm(保护层最小厚度：一类环境，板墙壳≤C20的20mm，≥C25的15mm;梁≤C20的30mm，≥C25的25mm;柱均为30mm)一类环境设计年限50年的结构混凝土：最小保护层厚度，最大水灰比0.65，最小水泥用量225kg/m3，最低混凝土强度等级C20，最大氯离子含量点水泥用量1.0%，最大碱含量(kb/m3)(不限制) M抗≥(1.2～1.5)M倾现行抗震设计规范适用于抗震设防烈火度为6、7、8、9度地区。
三个水准“小震不坏，中震可修，大震不倒”。
抗震设计根据功能重要性分为甲，乙，丙，丁四类。
大量的建筑物属于丙类。
多层砌体房屋的抗震构造措施：①设置钢筋混凝土构造柱;②设置钢筋混凝土圈梁与构造柱连接起来，增强房屋的整体性;③墙体有可靠的连接，楼板和梁应有足够的搭接长度和可靠连接④加强楼梯间的整体性框架结构的抗震构造措施：框架结构震害的严重部位多发生在框架梁柱节点和填充墙处;一般柱震害重于梁，柱顶震害重于柱底，角柱震害重于内柱，短柱震害重于一般柱。
框架设计成延性框架，遵守强柱、强节点、强锚固，避免短柱、加强角柱，框架沿高度不宜突变，避免出现薄弱层，控制最小配筋率，限制配筋最小直径等原则。
混凝土结构基本原理_武汉大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
混凝土结构基本原理_武汉大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.结构的承载能力极限状态和正常使用极限状态计算中，都采用荷载设计值，因为这样偏于安全。
参考答案:错误2.混凝土强度等级按照( )确定参考答案:立方体抗压强度标准值3.通常在结构设计中无法直接通过计算进行验算的裂缝类型是( )。
参考答案:温度裂缝4.钢筋混凝土大、小偏心受压构件破坏的主要区别是：破坏时离轴向力较远一侧的钢筋是受拉还是受压。
参考答案:错误5.钢筋混凝土大偏压构件的破坏特征是远离纵向压力作用一侧的钢筋先受拉屈服，随后另一侧混凝土压碎。
参考答案:正确6.对于纯扭构件来说，最有效的配筋形式是沿（ )方向布置螺旋箍筋。
参考答案:45°7.与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁承载能力（）参考答案:提高许多8.受弯构件斜截面破坏的主要形态中，变形能力大小为（）参考答案:剪压破坏＞斜压破坏＞斜拉破坏9.一对称配筋的大偏心受压柱，承受的四组内力中，最不利的—组内力为（）参考答案:M＝510kN·m，N＝320kN10.配置螺旋箍筋可以提高轴心受压柱正截面承载力的主要原因是（）参考答案:螺旋箍筋可有效约束核心混凝土，提高混凝土的抗压强度11.对于钢筋混凝土T形和I形截面剪扭构件的承载力计算，( )。
参考答案:截面的全部剪力由腹板承受，截面的全部扭矩由腹板和翼缘共同承受12.荷载的组合值系数是当结构上作用有几个可变荷载时，由于可变荷载的最大值同时出现的概率较小，对可变荷载标准值采取的调整系数。
参考答案:正确13.在一定的长期荷载作用下，混凝土产生徐变，钢筋混凝土轴心受压构件中( )参考答案:徐变使混凝土压应力减小，钢筋压应力增大14.混凝土的弹性模量大于变形模量。
参考答案:错误15.防止梁发生斜压破坏最有效的措施是( )参考答案:增加截面尺寸16.在梁的斜截面受剪承载力计算时，必须对梁的截面尺寸加以限制(不能过小)，是为了防止发生( )。
第6章正常使用极限状态计算ppt
二、刚度和挠度计算 对于均布荷载作用下的简支梁，跨中最大挠度值为
钢筋混凝土受弯构件的刚度可按下列公式计算：
计算换算截面惯性矩时，构件截面的换算系数(钢筋 弹性模量与混凝土弹性模量的比值)可采用表10-1的值。 将式（10-26）算得的值代入式（10-25）即得短期效 应组合作用下的挠度值。 《公桥规》对长期荷载作用下的挠度计算是：按短期 荷载效应计算的挠度值乘以挠度长期增长系数，可按下 列规定取值： 当采用C40以下混凝土时，=1.60； 当采用C40～C80混凝土时，=1.45～1.35，中间强度等级 可按直线内插取用。
承载能力极限状态 计算内容 应力状态 理论依据 组合 强度、稳定性 破坏阶段 塑性理论（材力） 三种组合，有荷载系数
正常使用极限状态 应力、裂缝宽度、变形验算 带裂缝工作阶段 弹性理论（弹力） 组合中不带荷载系数
第一节 钢筋混凝土构件裂缝宽度计算
一、概述
混凝土是一种耐久性很好的建筑材料。但是，混凝土的 抗拉强度很低，其抗拉极限应变大约为=0.0001～0.00015 。 在混凝土即将开裂的瞬间，钢筋的应力只有===（0.0001～ 0.00015）=20～30MPa，事实上，钢筋的应力远大于此值。 钢筋混凝土受弯构件在设计时不考虑受拉区混凝土的抗拉作 用，完全由钢筋承担拉力，因此在使用状态下，受拉区有裂 缝出现是不可避免的正常现象。 当裂缝宽度不大时，并不影响结构的正常使用。但当裂缝 宽度较大时，一则混凝土中的钢筋会从裂缝处开始锈蚀，二 则结构刚度减小、变形增加，这样结构的耐久性和正常使用
——由作用(或荷载)短期效应组合引起的开裂截面 纵向受拉钢筋的应力； Ms——按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩 值； d ——纵向受拉钢筋儿的直径(mm)，当用不同直径钢 筋时，d改用换算直径de： ——截面配筋率，对钢筋混凝土构件，当＞0.02时， 取=0.02；当＜0.006时，取=0.006；对于轴心受 拉构件，按全部——构件受拉翼缘厚度； As——构件受拉区纵向普通钢筋的截面面积； Ap——构件受拉区纵向预应力钢筋的截面面积。 当配置环氧树脂涂层带肋钢筋时，公式中的d或 de应乘以1.25系数。
结构设计原理重点
三、简答题：（4×5）1. 何谓结构的极限状态，我国公路工程设计时采用哪几种极限状态，其各自的定义是什么？答：整个结构或结构的一部分超过某一特定的状态而不能满足设计规定的功能要求时，这个特定状态即为极限状态。
我国公路工程设计时采用两种极限状态：一是承载能力极限状态：结构或结构构件达到最大承载力、出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形；二是正常使用极限状态：结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。
2. 钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式？其破坏特征有何不同？ 答：钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。
梁配筋适中会发生适筋破坏。
受拉钢筋首先屈服，钢筋应力保持不变而产生显著的塑性伸长，受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，混凝土压碎，构件破坏。
梁破坏前，挠度较大，产生较大的塑性变形，有明显的破坏预兆，属于塑性破坏。
梁配筋过多会发生超筋破坏。
破坏时压区混凝土被压坏，而拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。
破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点，拉区的裂缝宽度较小，破坏是突然的，没有明显预兆，属于脆性破坏，称为超筋破坏。
梁配筋过少会发生少筋破坏。
拉区混凝土一旦开裂，受拉钢筋即达到屈服，并迅速经历整个流幅而进入强化阶段，梁即断裂，破坏很突然，无明显预兆，故属于脆性破坏。
3. 在钢筋混凝土偏心受压构件中，如何区分大、小偏心受压构件，简述其各自的破坏特征。
答：b ξξ≤时为大偏心受压构件，b ξξ>时为小偏心受压构件。
大偏心受压破坏从受拉钢筋屈服开始，破坏前有明显预兆，属于塑性破坏； 小偏心受压破坏是由最大受压区边缘混凝土达到极限压应变而应起的，破坏前无明显预兆，属于脆性破坏。
4.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》是如何考虑弯矩、剪力、和扭矩共同作用下的配筋计算？剪、扭构件承载力计算时，βt的意义是什么？上下限是多少？答：弯矩按正截面受弯构件计算，剪力、和扭矩考虑相互影响，引入剪扭构件混凝土抗扭承载力降低系数βt；按受弯构件的正截面受弯承载力计算所需的纵向钢筋截面面积，按剪、扭共同作用下的承载力计算承受剪力所需的箍筋截面面积和承受扭矩所需的纵向钢筋截面面积和箍筋截面面积，叠加上述二者求得的纵向钢筋和箍筋截面面积，即得最后所需的纵向钢筋截面面积并配置在相应的位置。
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正常使用极限与承载能力极限
在我们日常生活中，我们常常会遇到一些与极限相关的概念，比如极限运动、极限挑战等。
而在工程领域中，极限与承载能力也是一个重要的概念。
本文将从正常使用极限与承载能力极限两个方面展开讨论。
我们来谈谈正常使用极限。
正常使用极限是指在一定条件下，人们按照规定的方式使用物品或设备时所能够承受的最大限度。
这个极限是经过科学测试和实验证明的，是为了确保人们的安全和正常使用而设定的。
以汽车为例，每辆汽车都有一个额定载重量，超过这个载重量，汽车就可能无法正常行驶，甚至会发生故障或事故。
因此，在日常使用中，我们要严格按照使用说明书和规定来使用物品，不要超过其正常使用极限。
接下来，我们来讨论一下承载能力极限。
承载能力极限是指物体或结构在特定条件下所能够承受的最大负荷。
这个极限是工程师根据物体或结构的材料性能和设计要求计算得出的，是为了保证物体或结构的安全运行而设定的。
以桥梁为例，桥梁的承载能力极限是根据桥梁的设计荷载、材料强度等参数计算得出的，超过这个极限，桥梁就可能发生结构破坏，导致严重的安全事故。
因此，在工程设计和施工中，我们要严格按照承载能力极限来确定物体或结构的负荷，确保其安全可靠。
正常使用极限和承载能力极限是保证人们生活安全和工程建设质量的重要指标。
在日常生活中，我们要充分了解和理解物品或设备的正常使用极限，不要超过其承受能力，以免发生意外。
而在工程建设中，工程师要准确计算和评估物体或结构的承载能力极限，确保其能够安全运行。
在工程建设中，还需要考虑到不同物体或结构的特点和使用环境。
比如，在建筑设计中，楼房的承载能力极限和正常使用极限是非常重要的。
楼房的承载能力极限是指楼房在受到垂直荷载、水平荷载和地震荷载等作用下所能够承受的最大负荷。
而正常使用极限则是指楼房在正常使用条件下所能够承受的最大荷载。
在设计和施工过程中，工程师需要根据楼房的用途、结构类型和地理环境等因素来确定其承载能力极限和正常使用极限，以确保楼房的安全运行和使用。
正常使用极限和承载能力极限是保证人们生活安全和工程建设质量的重要指标。
在日常生活中，我们要了解和遵守物品或设备的正常使用极限，不要超过其承受能力。
而在工程建设中，工程师要准确计算和评估物体或结构的承载能力极限，确保其能够安全运行。
只有在充分了解和遵守这些极限的基础上，我们才能够保障人们的安全和工程建设的质量。