正常使用極限狀態(tài)可理解為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到使用功能上允許的某個(gè)限值的狀態(tài),例如,某些構(gòu)件必須控制變形、裂縫才能滿足使用要求。因?yàn)檫^(guò)大的變形會(huì)造成如房屋內(nèi)粉刷層剝落、填充墻和隔離墻開(kāi)裂及防水結(jié)構(gòu)滲水等現(xiàn)象。
正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)理論為容許承載力理論。對(duì)應(yīng)的表達(dá)式為:p<fa。式子中,fa為容許承載力,p為基底壓力。
容許承載力是確保地基不發(fā)生剪切破壞而失穩(wěn),同時(shí)又保證建筑物的沉降不超過(guò)允許值的荷載。在《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中,這一承載力是采用控制地基中塑性區(qū)發(fā)展的修正p1/4計(jì)算的,也可以通過(guò)靜力載荷試驗(yàn),為相應(yīng)于s/b<0.01時(shí)的荷載。
承載能力極限狀態(tài)可理解為結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)揮允許的承載能力的狀態(tài)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件由于塑性變形而使其幾何狀態(tài)發(fā)生顯著改變,雖未達(dá)到承載能力,但已經(jīng)徹底不能使用也屬于這種狀態(tài)。疲勞破壞是在使用中由于荷載多次重復(fù)作用而達(dá)到的承載能力極限狀態(tài)。在承載能力極限狀態(tài)中有2種設(shè)計(jì)理論,即單一系數(shù)法和分項(xiàng)系數(shù)法。對(duì)應(yīng)的表達(dá)式為:
系數(shù)法:p<fu/K
分項(xiàng)系數(shù)法:S<R, S=?S*Sk , R=RK/ ?R
其中,p為基底壓力,fu為極限承載力,K為系數(shù);?R和?S為荷載抗力和荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)。
在單一系數(shù)法中,承載力特征值fa是通過(guò)極限承載力公式或者靜力載荷試驗(yàn)的極限值除以系數(shù)(K=2)