Güvenlik Katsayısı Hesaplama

Güvenlik katsayısı nedir?

Güvenlik katsayısı (emniyet katsayısı), bir elemanın dayanabildiği sınır değerin çalışma sırasında gördüğü değere oranıdır: n = dayanım / etki. Akma dayanımı 250 MPa olan bir parçada çalışma gerilmesi 100 MPa ise katsayı 2.5 olur. Değer 1 ise parça sınırdadır, 1 değerinin altı sınırın aşıldığını gösterir.

Aynı oran yük için de yazılır. Kopma yükü 60 kN olan bir eleman 12 kN taşıyorsa katsayı 5 olur.

İzin verilen gerilme

Tersine kullanım da yaygındır. Standart bir katsayı veriyorsa izin verilen gerilme = dayanım / n ile bulunur ve çalışma gerilmesi bu değerin altında tutulur. Akma dayanımı 355 MPa ve katsayı 1.5 için izin verilen gerilme 236.7 MPa olur. Bu yaklaşıma emniyet gerilmeleri yöntemi denir.

Güvenlik payı

Bazı alanlarda katsayı yerine pay kullanılır: güvenlik payı = n − 1. Katsayı 2.5 ise pay 1.5, yani yüzde 150 olur. Sıfır pay sınırda olmak demektir.

Kısmi katsayılar

Güncel yapı standartları tek bir katsayı yerine iki ayrı katsayı kullanır. Yük, yük katsayısıyla büyütülür: E_d = γ_F × E_k. Dayanım, malzeme katsayısıyla küçültülür: R_d = R_k / γ_M. Koşul E_d ≤ R_d olur. Karakteristik yük 100 kN, yük katsayısı 1.5, karakteristik dayanım 200 kN ve malzeme katsayısı 1.15 ise tasarım etkisi 150 kN, tasarım dayanımı 173.9 kN çıkar ve koşul sağlanır.

Sınırlar

Katsayının kendisi kolay hesaplanır, zor olan dayanımı ve etkiyi doğru belirlemektir. Gerilme yığılması, yorulma, burkulma, korozyon ve yük belirsizliği sonucu büyük ölçüde değiştirir. Yeterli katsayı uygulamaya göre değişir ve ilgili standartta yazar. Bu araç yalnız oranı verir, katsayı seçimi sizindir.