What is allowable stress?

Allowable stress (σ_allow or f or S) is the maximum stress permitted in a design. It equals material strength divided by a safety factor defined by the design code (e.g. ASME VIII, EN 13445).

How is allowable stress calculated per ASME VIII?

ASME VIII Div.1: S = min(Rp0.2/1.5, Rm/3.5) at room temperature. At elevated temperatures, time-dependent (creep) properties may govern. The 2007 edition reduced the UTS factor from 4 to 3.5.

How is allowable stress calculated per EN 13445?

EN 13445-3: f = min(Rp0.2/1.5, Rm/2.4) for ferritic steels. For austenitic: f = max(Rp0.2/1.5, Rp1.0/1.2) but ≤ Rm/3. Temperature-dependent values from EN 10028.

When does creep become important?

Creep is significant above ~350°C for carbon steel, ~400°C for low-alloy, ~450°C for austenitic stainless, ~500°C for high-alloy. Above these temperatures, time-dependent rupture stress governs the allowable.

What is weld joint efficiency?

Weld joint efficiency (E or z) reduces allowable stress based on NDE level: E=1.0 for full radiographic examination, E=0.85 for spot RT, E=0.7 for no volumetric NDE. It accounts for potential weld defects.

Herramienta de ingeniería gratuita

Tensión Admisible por Material

Calcule la tensión admisible de diseño según ASME VIII Div.1 o EN 13445-3. Propiedades dependientes de la temperatura, verificación de fluencia, factor de eficiencia de junta soldada. Más de 12 grados de material.

ASME VIIIEN 13445σ_allowVerificación de FluenciaFactor de Soldadura

Grado de Material

Código de Diseño

Temperatura de Diseño (°C)

Eficiencia de Junta Soldada

Tipo de Carga

Preajustes rápidos

Tensión Admisible de Diseño

Tensión Admisible σ_allow × E

—

Rp0.2(T) / Factor de Seguridad

—

Rm(20°C) / Factor de seguridad

—

σ_allow (antes del factor de soldadura)

—

Criterio rector

—

Verificación del rango de fluencia

—

Tensión admisible ajustada por carga

—

Propiedades del material a T

—

EN 13445-3 (Aceros férricos)

ASME VIII Div.1

Reducción de capacidad por temperatura

Tanto la tensión de fluencia como la resistencia última a la tracción (UTS) disminuyen con la temperatura. Esta calculadora utiliza curvas de reducción de capacidad linealizadas basadas en datos de EN 10028 / ASME II-D:

Por debajo de 100°C: las propiedades tienen los valores a temperatura ambiente
100–400°C: reducción gradual (la fluencia disminuye más rápido que la UTS)
Por encima de 400°C: reducción significativa; la fluencia puede ser el factor rector

Régimen de fluencia

Cuando la temperatura de diseño supera la temperatura de inicio de la fluencia, la tensión de rotura dependiente del tiempo es el factor rector. Inicio típico de la fluencia:

Tipo de material	Inicio de fluencia (°C)	T de diseño máx. típica
Acero al carbono (S235, S355)	~350	400°C
Presión C-Mn (P265GH, P355GH)	~380	450°C
Acero al Mo (16Mo3)	~400	500°C
Acero CrMo (13CrMo4-5)	~450	550°C
2¼Cr-1Mo (10CrMo9-10)	~470	600°C
Acero inoxidable austenítico (304, 316L)	~500	700°C

Ejemplo práctico

Ejemplo — P265GH a 250°C, EN 13445

Datos: P265GH, Rp(20)=265 MPa, Rm=410 MPa, T=250°C, soldadura E=1.0

Rp(250°C) ≈ 265 × 0.85 = 225.3 MPa (reducción por temperatura)

f_yield = 225.3 / 1.5 = 150.2 MPa

f_UTS = 410 / 2.4 = 170.8 MPa

f = min(150.2, 170.8) = 150.2 MPa (la fluencia es el factor rector)

Con E=1.0: σ_allow = 150.2 MPa

Comparación de materiales a temperatura ambiente

Material	Rp0.2	Rm	f (EN)	S (ASME)
S235JR	235	360	150	103
S355JR	355	510	213	146
P265GH	265	410	171	117
P355GH	355	490	204	140
16Mo3	280	450	187	129
13CrMo4-5	295	460	192	131
10CrMo9-10	275	450	183	129
304 SS	210	520	140	138
316L SS	200	500	133	133
2205 Duplex	450	620	258	177

⚠️ Nota: Esta calculadora proporciona valores aproximados para el diseño preliminar. Verifiquen siempre con las tablas reales del código (ASME II-D, EN 10028, EN 10222) para su grado de material, forma del producto, espesor y temperatura específicos.

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