Relación documentada · un estado límite · aritmética no normativa

Hoja de cálculo de la relación documentada de capacidad a demanda

Calcule una relación adimensional a partir de una resistencia, capacidad o límite documentados y una demanda documentada compatible para el mismo estado límite, condición y unidad.

sin FoS universalsin ajustes preestablecidos de materialuna unidad compartidasin veredicto de SEGURO

Una relación mayor que uno no es, por sí sola, prueba de seguridad o cumplimiento del código. Los códigos pueden aplicar factores a las cargas, la resistencia, las propiedades del material, los niveles de prueba o las condiciones de servicio de diferentes maneras. El pandeo, la fatiga, la fractura, la inestabilidad, las conexiones, la deflexión, la fluencia, la temperatura y otros estados límite requieren sus propias verificaciones controladas.

Entradas de relación controladas

Utilicen valores ya derivados sobre una base compatible. Esta hoja de cálculo no selecciona un factor de diseño ni transforma la resistencia nominal en una admisible.

Base del ratio

Base nominal: el cociente es únicamente un ratio nominal de capacidad a demanda; no es un factor de seguridad seleccionado por norma.

Numerador documentado RResistencia, capacidad, límite admisible o nominal positivo seleccionado arriba.

Denominador documentado DDemanda/efecto positivo sobre la misma base de cantidad física.

Cantidad y etiqueta de unidad compartidasUna etiqueta compartida evita conversiones silenciosas o mezclas de fuerza, tensión, momento, presión o áreas de referencia diferentes.

Estado límite / modo de fallo

Fuente del numerador, revisión y base estadística/material

Fuente de la demanda, combinación de cargas y revisión del análisis

Norma, estándar, edición y jurisdicción aplicables

Geometría, área de referencia, entorno y registro de condiciones de servicio

ID de cálculo y límite de decisión previsto

Confirmación de compatibilidad requerida R y D tienen la misma dimensión física, unidad, área de referencia/geometría, dirección, convención de signos y definición de estado límite. La base seleccionada registra correctamente qué factores de carga, resistencia, material y prueba ya están incluidos; ningún factor se aplica dos veces de forma silenciosa. No usaré este ratio aritmético como sustituto de todos los estados límite requeridos, el tratamiento de incertidumbre, las verificaciones normativas o la revisión de ingeniería competente.

Resultado aritmético de referencia

Ratio de capacidad/límite a demanda Q = R/D

—

Cociente adimensional sobre la base documentada por el usuario.

Utilización aritmética U = D/R

—

No es una utilización normativa a menos que la base proporcionada sea un par válido de resistencia/efecto de norma.

Diferencia con signo R − D

—

Ratio menos uno Q − 1

—

Aritmética pura; no es automáticamente un margen de seguridad definido por norma.

No se produce ninguna conclusión de mínimo universal, APROBADO/RECHAZADO, SEGURO/INSEGURO, vida a fatiga, fiabilidad o cumplimiento normativo.

Límite de la fórmula y del modelo

Para cantidades positivas y compatibles R y D expresadas en la misma unidad y definidas para el mismo estado límite:

Q = R/D · U = D/R = 1/Q · Δ = R−D · q = Q−1

Q y U son adimensionales. Δ conserva la unidad compartida. El cociente no contiene información sobre cómo se derivaron R y D, por lo que su procedencia, factores, combinaciones de carga, estado del material, base estadística y aplicabilidad deben permanecer unidos al resultado.

Límite terminológico. Un ratio de resistencia nominal, una verificación de tensión admisible, una verificación de factores de carga y resistencia, un ratio de prueba de resistencia y una comparación de capacidad nominal no son intercambiables simplemente porque cada uno contenga una división. Si un límite admisible ya incluye un factor de seguridad, dividirlo por la demanda no recupera el factor de diseño original.

Verificaciones numéricas exactas

Entradas	Q	U	R−D	Q−1
R=235 MPa; D=120 MPa	47/24 = 1.95833333333	2400/47 = 51.0638297872%	115 MPa	23/24 = 0.958333333333
R=10 kN; D=4 kN	2.5	40%	6 kN	1.5

Por qué no se muestra un factor recomendado universal

La visión general de seguridad estructural de NIST explica que el diseño por tensión admisible y el diseño por estados límite basado en probabilidad organizan la resistencia, las cargas y los factores de manera diferente. Los factores aplicables reflejan la incertidumbre y las consecuencias a través de un marco normativo específico; un rango genérico aislado no puede reemplazar ese marco.

NASA-STD-5001B con Change 3 es un ejemplo activo y público de un estándar de factores controlados. Su alcance oficial es el diseño estructural y las pruebas de hardware espacial, y sus factores son valores mínimos aceptables dentro de ese alcance a menos que se justifiquen mediante una evaluación de riesgos de ingeniería. Esos valores no se importan a esta hoja de cálculo general.

OSHA 29 CFR 1926.1417 es un ejemplo de aplicación separado: el equipo de grúa no puede operarse por encima de la capacidad nominal y el peso de la carga debe establecerse mediante datos reconocidos o cálculo. Esto no crea un FoS de material universal para diseños no relacionados.

Clasificación de la fuente

Afirmación	Clasificación	Fuente inspeccionada
Q=R/D y U=D/R	Identidad aritmética adimensional; no es una regla de diseño normativa	Análisis dimensional directo
El diseño por tensión admisible y el diseño por factores de carga/resistencia difieren	Visión general autorizada de seguridad estructural	NIST SP 958, pp. 283–288 edición web
Los valores del factor de la NASA son específicos de la aplicación	Alcance/estado de la norma vigente; no se reutilizan valores de la NASA	NASA-STD-5001B con Cambio 3, vigente; revalidada el 2022-10-24
La capacidad nominal de izaje y la verificación de carga son controles de aplicación	Ejemplo de regulación federal; no es una fórmula general de FoS	OSHA 29 CFR 1926.1417(o)

Página oficial de estado/alcance de la NASA-STD-5001 — vigente B con Cambio 3; alcance público y datos de revisión.

NIST SP 958 visión general de seguridad estructural — contexto de tensión admisible y estado límite.

OSHA 29 CFR 1926.1417 — ejemplo de capacidad nominal y verificación de carga.

Accedido: 15 de julio de 2026. No se inferió ningún factor de código cerrado, propiedad del material, tabla de valores admisibles ni umbral de aceptación.

Se requiere revisión de ingeniería. Antes de tomar una decisión de seguridad o cumplimiento, verifique cada modo de falla aplicable y límite de servicio, combinación de cargas, especificación del material, base estadística, requisito de fabricación/inspección, entorno, duración/ciclos, geometría, concentración de tensiones, mecanismo de degradación y consecuencia de la falla bajo el código y la jurisdicción aplicables.