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钢结构的极限状态和极限状态方程

 (一)钢结构的极限状态

  钢结构的极限状态可以这样来定义:整个钢结构或钢结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。可见,钢结构或构件的极限状态是指钢结构或构件能够满足设计规定的某一功能要求的临界状态。
  钢结构的极限状态可分为下面两类:
  1.承载能力极限状态
  这种极限状态对应于钢结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。当结构或构件出现下列状态之一时,即认为超过了承载能力极限状态:
  (1)整个钢结构或钢结构的一部分作为刚体失去平衡,如钢结构发生倾覆等;
  (2)钢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;
  (3)钢结构转变为机动体系;
  (4)钢结构或构件丧失稳定,如压杆屈曲等。
  2.正常使用极限状态
  这种极限状态对应于钢结构或构件达到正常使用或耐久性的某项限值。当钢结构或构件出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:
  (1)影响正常使用或外观的变形;
  (2)影响正常使用的振动;
  (3)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);
  (4)影响正常使用的其他特定状态。
  按照各种钢结构的特点和使用要求,对钢结构的各种极限状态均应规定明确的标志和具体限值。
  钢结构设计时,应考虑各种有关的极限状态。这样,以相应于钢结构或构件各种功能要求的极限状态作为钢结构设计依据的设计方法称为极限状态设计法。
  通常是按承载能力极限状态设计钢结构构件,再按正常使用极限状态进行校核。