1. 變形準則（deformation  criterion）

構件在載荷作用下產生一定量的彈性變形。載荷過大時，就會產生過量變形，甚至翹曲，導致其失去應有的功能而失效。因此，材料變形必須限制在彈性范圍內。

F/EA = ε ＜ [ε]        

其中，[ε]為允許的彈性應變值，是一個除上安全系數ns的值。

 2. 剛度準則（stiffness  criterion）

剛度準則要求構件在載荷作用下產生的彈性變形量不超過其允許的變形值。

剛度準則的表達式是：

                        δi ＜  [δi ]

                        θi ＜ [θi]                   

                        φi ＜  [φi]

式中，i= x,  y,  z ；δi,  θi , φi分別是構件的撓度、偏轉角和扭轉角；  [δi ]、[θi]、 [φi]分別是相應變量下除以各自的安全系數值下所允許的撓度、偏轉角和扭轉角。 

●  解決方法   

增大材料的剛度(stiffness)的方式有：提高彈性模量E及剪切模量G、 增加橫截面面積A、改變截面形狀或降低載荷F。注意：剛度是材料的宏觀性質，彈性模量是材料的微觀性質。

3. 強度準則（strength criterion）

當材料承受的外加應力小于許用應力[σ](allowable stress)時, 材料是安全的，否則將不安全。

●  強度設計準則:  σ＜ [σ]            　　 

其中， [σ] 取二者中的最小者，ns、nb分別為設計時屈服強度和抗拉強度的安全系數，分別取1.5 和 3。

●  解決方法   

提高材料強度等級，如碳鋼材料更換為低合金鋼材或外力變小或改變應力集中的位置等。