一、結(jié)構(gòu)的功能要求與極限狀態(tài)

     結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的必要保證所建造的結(jié)構(gòu)安全適用.能夠在規(guī)定的期限內(nèi)滿足各種預(yù)期的功能要求，并且要經(jīng)濟(jì)合理。具體來說，結(jié)構(gòu)應(yīng)具有以下幾革、項(xiàng)功能：

     ( 1 )安全性。在正常施工和正常使用的條件下.結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受可能出現(xiàn)的各種荷載作用和變形而不發(fā)生破壞，在偶然事件發(fā)生后，結(jié)構(gòu)仍能保持必要的整體穩(wěn)定性，例如，廠房結(jié)構(gòu)平時受自重、吊車、風(fēng)和積雪荷載時，均應(yīng)堅(jiān)固不壞，而在遇到強(qiáng)列地震、爆炸等偶然事件時，容許有局部的損傷，但應(yīng)保持結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定而不發(fā)生倒塌。

    (2) 適用性。在正常使用時. 結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的工作性能。例如吊車梁變過大會使吊車無法正常運(yùn)行. 水池出現(xiàn)裂縫便不能蓄水等.都影響正常使用，需要對變形、裂隙等進(jìn)行必要的控制。

    (3) 耐久性。 在正常維護(hù)的條件下. 結(jié)構(gòu)應(yīng)能在預(yù)計(jì)的使用年限內(nèi)滿足各項(xiàng)功能要求，也即就真有足夠的耐久性. 例如. 不致因混凝土的老化、腐蝕或鋼筋的銹蝕等而影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。

結(jié)構(gòu)的使用壽命。

安全性、適用性和耐久性概括稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。

    二、結(jié)構(gòu)的安全性要求

1、建筑結(jié)構(gòu)安全等級

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果（危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會影響等）的嚴(yán)重性，采用不善同的安全等級。建筑結(jié)構(gòu)劃分應(yīng)符合下表的要求。建筑物中各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級，宜與整個結(jié)構(gòu)的安全等級相同，對其中部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級可進(jìn)行調(diào)整，但不低于三級。

             建筑結(jié)構(gòu)安全等級

注：1、對特殊的建筑物，其安全等級應(yīng)根具體情況另行確定：

2、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)安全等級及按抗震要求設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)的安全等級，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。

2、建筑裝飾裝修荷載變動對建筑結(jié)構(gòu)安全性的影響

在裝飾裝修施工過程中，將對建筑結(jié)構(gòu)增加一定數(shù)量的施工荷載，如電動設(shè)備的振動對樓面或墻體的撞擊等，帶有明顯的動力荷載的特性，又如在房間放置大量的砂石、水泥等建筑材料，可能使得建筑物局部面積上的荷載值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)允許的范圍，裝飾裝修施工過程中常見的荷載變動主要有：

 （1）在樓面上加鋪任何材料屬于對樓面增加了面荷載

 （2）在室內(nèi)增加隔墻，封閉陽臺屬于增加線荷載；

 （3）在室內(nèi)增加裝飾性的柱子，特別是大理石柱、懸掛較大的吊燈，房間局部增加假山盆景，這些裝修做法是對結(jié)構(gòu)增加了集中荷載。

三、結(jié)構(gòu)的適用性要求

   （一)桿件剛度與梁的位移計(jì)算

結(jié)構(gòu)桿件在規(guī)定的荷載作用下，雖有足夠的強(qiáng)度. 但其變形也不能過大 如果變形超過允許的范圍. 也會影響正常的使用，限制過大變形的要求，即為剛度要求，或稱為正常使用下的極限狀態(tài)要求。

梁的變形主要是彎曲變形。剪力所引起的變形很小，一般可以忽略不計(jì)。

通常我們都是計(jì)算梁的最大變形。如圖2A311022所示

撓曲變形的簡支梁，其跨中最大位移為

f 二5qL/384Ei -38,1 r二l

從公式中可以看出，影響梁變形的因素除荷載外，還有：

 (1) 材料性能；與材料的彈性模量成反比。

 (2) 構(gòu)件的截面；與截面的慣性矩I成反比，如矩形截面梁，其截面慣性矩I=BH3/12：

(3)構(gòu)件的跨度；與跨度L/的N次方成正比，此|因素影響最大。

(二)混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制

裂縫控制主要針對混凝土梁（受彎構(gòu)件)及受拉構(gòu)件。 裂縫控制分為三個等級；

(1)構(gòu)件不出現(xiàn)拉應(yīng)力:

(2) 構(gòu)件雖有拉應(yīng)力， 但不超過過混凝土的抗拉強(qiáng)度；

(3) 允許出現(xiàn)裂縫. 但裂縫寬度不超過允許值；.

對(1)、 (2) 等級的混凝土構(gòu)件. 一般只有頂應(yīng)力構(gòu)件才能達(dá)到。

四、結(jié)構(gòu)的耐久性

    結(jié)構(gòu)的耐久性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的工作環(huán)境中，在預(yù)期的使用年限內(nèi).在正常維護(hù)條件下不需進(jìn)行大修就能完成預(yù)定功能的能力。房屋結(jié)構(gòu)中，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性是一個復(fù)雜的多因素綜合問題. 我國規(guī)范增加了混凝土結(jié)構(gòu)而耐久性設(shè)計(jì)的基本原則和有關(guān)規(guī)定。

    (一)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限

我國《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50068-2001 給出了建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限，見表2。設(shè)計(jì)使用年限是設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)協(xié)構(gòu)件不需要大修即可按預(yù)定的使用的年限。而評估使用年限是指可靠性評定所預(yù)估的既有結(jié)構(gòu)在規(guī)定條件下的使用年限。

設(shè)計(jì)使用年限分類