Question

什么是材料强度的标准值与设计值

Answer 1

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原发布者:JYI70T8DJX
混凝土、钢筋的强度设计值与强度标准值有各什么区别？
荷载的设计值与标准值有什么关系？
为什么在承载能力极限状态设计时材料强度与荷载要取用设计值？
而在进行正常使用极限状态计算时材料强度与荷载要取用标准值？
最佳答案要详细解释这个问题牵涉的内容很多，简单的说可以这样理解：
荷载和材料强度的标准值是通过试验取得统计数据后，根据其概率分布，并结合工程经验，取其中的某一分位值（不一定是最大值）确定的。
设计值是在标准值的基础上乘以一个分项系数确定的（在国标《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001中有说明）。
如荷载的设计值等于荷载的标准值乘荷载分e799bee5baa6e79fa5e98193e58685e5aeb931333433623762项系数。这在荷载规范中已有明确规定，永久荷载的分项系数为1.2或1.35；可变荷载为1.4或1.3；
材料强度的设计值等于材料强度的标准值乘材料强度的分项系数。在现行各结构设计规范中虽没有给出材料强度的分项系数，而是直接给出了材料强度的设计值，但你如果仔细研究是不难发现标准值和设计值之间的系数关系的。材料强度的分项系数一般都小于1。
各种分项系数在某种意义上可以理解为是一种安全系数。
“为什么在承载能力极限状态设计时材料强度与荷载要取用设计值？而在进行正常使用极限状态计算时材料强度与荷载要取用标准值？”这个问题可以这样简单地理解：
现行建筑结构设计规范编制所遵循遵的原则是：“技术先进、经济合理、安全适用、确保

Answer 2

要详细解释这个问题牵涉的内容很多，简单的说可以这样理解：
荷载和材料强度的标准值是通过试验取得统计数据后，根据其概率分布，并结合工程经验，取其中的某一分位值（不一定是最大值）确定的。
设计值是在标准值的基础上乘以一个分项系数确定的（在国标《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001中有说明）。
如荷载的设计值等于荷载的标准值乘荷载分项系数。这在荷载规范中已有明确规定，永久荷载的分项系数为1.2或1.35；可变荷载为1.4或1.3；
材料强度的设计值等于材料强度的标准值乘材料强度的分项系数。在现行各结构设计规范中虽没有给出材料强度的分项系数，而是直接给出了材料强度的设计值，但你如果仔细研究是不难发现标准值和设计值之间的系数关系的。材料强度的分项系数一般都小于1。
各种分项系数在某种意义上可以理解为是一种安全系数。
“为什么在承载能力极限状态设计时材料强度与荷载要取用设计值？而在进行正常使用极限状态计算时材料强度与荷载要取用标准值？”这个问题可以这样简单地理解：
现行建筑结构设计规范编制所遵循遵的原则是：“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”。在承载能力极限状态设计时材料强度与荷载要取用设计值，其安全系数大些，确保了安全；而在进行正常使用极限状态计算时材料强度与荷载要取用标准值，其安全系数虽然小些，但对使用要求也是能够满足的，它更可以体现经济合理。
以上只是个人的一些理解，仅供参考吧。如果你想对这个问题做进一步深入的探讨，建议你看一下《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001和《建筑结构荷载规范》GB50009-2001这两个规范及它们的条文说明。

Answer 3

这是个专业问题，在百度上问，就只能带科普性来回答了。
无论是天然的还是人造的，所有材料的力学性能都各自不同，它们受力作用的变形表现差别甚远。其变形都不是随着施加力增大成比例的增加，直到破坏。就连至今最理想的钢材也仅仅在一定限度内，服从虎克定律。变形表现有好有坏，那么，怎样分出好坏等级以便于应用、交易呢？古老的方法是一律用材料受力到破坏时的强度值，叫强度极限值，用强度极限值来分出好坏等级。（如钢丝绳等仍然用‘破断应力’来代表）。随着建筑科研进步，对材料认识深入，发现很多材料用这种方法来分不很科学，改“一律用”为每种不同材质的采用不同的方法来区分等级，先从结构钢材开始，用其屈服强度值（中的某个值）来作为等级标准，凡大于等于这个值的，就认为符合这个等级，就叫作这个等级的强度标准值。又如混凝土抗压强度，源袭了我建国时采用苏联的立方体试块，也很方便、习惯，而国际上的试块是棱柱体，叫棱柱强度而不是立方体强度，之间有差距1；又由于标准养护试块与现场构件有差距2，所以要把立方体强度的代表值乘上两个折减系数后作为混凝土抗压强度的标准值，用此值来区别等级。
强度的设计值，即我们用来计算构件的数值。古老的方法是直接把强度极限值乘0.5以下的折减系数，查表使用，简单，但是太粗糙！如今的要考虑砖、木、混凝土、钢等各种结构的安全度指标β协调相近；还要与国际安全度接轨，经过很多的研究把强度标准值除上1.4的分项系数（见GB50010-2010条文说明的多种因素）作为强度的设计值。（其中很多细节从略）
总之，材料强度的标准值、材料强度的设计值，都是人为确定并经过法定的。也许下个世纪也可能又会以更科学的方法代之。