Documented ratio · one limit state · non-normative arithmetic

Documented Capacity-to-Demand Ratio Worksheet

Calculate a dimensionless ratio from one documented resistance, capacity or limit and one compatible documented demand for the same limit state, condition and unit.

no universal FoSno material presetsone shared unitno SAFE verdict

A ratio greater than one is not, by itself, proof of safety or code compliance. Codes may apply factors to loads, resistance, material properties, test levels or service conditions in different ways. Buckling, fatigue, fracture, instability, connections, deflection, creep, temperature and other limit states require their own controlled checks.

Controlled ratio inputs

Use values already derived on a compatible basis. This worksheet does not select a design factor or transform nominal strength into an allowable.

Ratio basis

Nominal basis: the quotient is only a nominal capacity-to-demand ratio; it is not a code-selected factor of safety.

Documented numerator RPositive resistance, strength, capacity, allowable or rated limit selected above.

Documented denominator DPositive demand/effect on the identical physical-quantity basis.

Shared quantity and unit labelOne shared label prevents silent conversion or mixing of force, stress, moment, pressure or different reference areas.

Limit state / failure mode

Numerator source, revision and statistical/material basis

Demand source, load combination and analysis revision

Applicable code, standard, edition and jurisdiction

Geometry, reference area, environment and service-condition record

ID חישוב וגבול ההחלטה המכוון

Required compatibility confirmation R and D have the same physical dimension, unit, reference area/geometry, direction, sign convention and limit-state definition. The selected basis correctly records which load, resistance, material and test factors are already included; no factor is silently applied twice. I will not use this arithmetic ratio as a substitute for all required limit states, uncertainty treatment, code checks or competent engineering review.

Reference arithmetic result

Capacity/limit-to-demand ratio Q = R/D

—

Dimensionless quotient on the user-documented basis.

Arithmetic utilization U = D/R

—

Not a code utilization unless the supplied basis is a valid code resistance/effect pair.

Signed difference R − D

—

Ratio minus one Q − 1

—

Pure arithmetic; not automatically a code-defined margin of safety.

No universal minimum, PASS/FAIL, SAFE/UNSAFE, fatigue life, reliability or code-compliance conclusion is produced.

Formula and model boundary

For positive, compatible quantities R and D expressed in the same unit and defined for the same limit state:

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

Q and U are dimensionless. Δ retains the shared unit. The quotient contains no information about how R and D were derived, so their provenance, factors, load combinations, material state, statistical basis and applicability must remain attached to the result.

Terminology boundary. A nominal-strength ratio, allowable-stress check, load-and-resistance-factor check, proof-test ratio and rated-capacity comparison are not interchangeable merely because each contains a division. If an allowable already includes a safety factor, dividing it by demand does not recover the original design factor.

בדיקות מספריות מדויקות

קלט	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

מדוע אין מראה מומלץiversal

סקירת הבטיחות המתחום של NIST מסבירה שעיצוב מתחום מותר ועיצוב מצב גבול המבוסס על הסתברויות מאורגנים אחרת את החוזק, הטענות והגורמים. הגורמים הרלוונטיים משקפים אי ודאות ותוצאות דרך מסגרת קוד ספציפית; טווח כללי מבודד לא יכול להחליף את המסגרת הזו.

NASA-STD-5001B עם שינוי 3 היא דוגמה ציבורית ופעילה של תקן גורמים מוחלטים. היקף הרשמי שלה הוא עיצוב ובדיקות מבנה של חומרי טיסה, והגורמים שלה הם ערכים מינימליים מקובלים בתחום זה אלא אם כן מוצדק על ידי הערכה של סיכון הנדסי. הערכים הללו אינם מובאים לתוך טופס כללי זה.

OSHA 29 CFR 1926.1417 היא דוגמה לשימוש אחר: מיתרי העלאה לא יופעלו מעל הקיבולת המותרת ומשקל הטעונה חייב להיות מוקבע על ידי נתונים מוכרים או חישוב. זה לא יוצר גורם בטיחותiversal של חומרים לעיצובים בלתי קשורים.

הצגת המקור

הצהרה	מִיוּן	מקור בדוק
Q=R/D ו- U=D/R	זהות אריתמטית ללא ממד; לא כלל עיצוב נורматיבי	ניתוח ממדי ישיר
עיצוב מתחום מותר ועיצוב גורמי טעון/התנגדות שונים	סקירת הבטיחות המתחום מוסמכת	NIST SP 958, עמ' 283–288 מהדורת האינטרנט
ערכים של גורמים של NASA הם ספציפיים לשימוש	היקף/סטטוס תקן פעיל; אין שימוש מחדש בערכים של NASA	NASA-STD-5001B עם שינוי 3, פעיל; הושקע מחדש ב-2022-10-24
בקרת קיבולת העלאה מותרת ותאימות הטעונה הם בקרות לשימוש	דוגמה לתקנה פדרלית; לא נוסחה כללית של FoS	OSHA 29 CFR 1926.1417(o)

דף סטטוס/היקף רשמי של NASA-STD-5001 — B פעיל עם שינוי 3; מידע היקף וסקירה ציבורית.

סקירת הבטיחות המתחום של NIST SP 958 — הקשר של מתחום מותר ומצב גבול.

OSHA 29 CFR 1926.1417 — דוגמה לקיבולת מותרת ותאימות הטעונה.

נבדק: 15 ביולי 2026. לא נסיק גורם קוד סגור, תכונה חומרית, טבלה מותרת אוRESHOLD של קבלת.

נדרשת ביקורת הנדסית. לפני החלטה על בטיחות או תקינה, יש לבדוק כל מצב כשל רלוונטי וגבול שירותיות, צירוף טעונות, מפרט חומר, בסיס סטטיסטי, דרישות ייצור/בדיקה, סביבה, משך זמן/מחזורים, גיאומטריה, ריכוז מתח, מנגנון דעיכה ותוצאה של כשל בהתאם לקוד המבוקר והרשויות.