Hoe wordt de toelaatbare spanning berekend volgens ASME?

ASME BPVC Sectie VIII Div.1 gebruikt σ_allow = min(Rp0.2/1.5, Rm/2.4) voor austenitisch roestvast staal, of min(Rp0.2/1.5, Rm/3.5) voor koolstof- en laaggelegeerd staal bij kamertemperatuur. Dit biedt een veiligheidsmarge tegen zowel vloeien als breuk.

Wat is de grens van het uithoudingsvermogen bij vermoeidheid?

Voor staal met Rm Bij < 1400 MPa is de vermoeiingsgrens Se ≈ 0,5 × Rm (ongekerfd, gepolijst monster). Voor Rm ≥ 1400 MPa is Se ≈ 700 MPa. De werkelijke vermoeiingssterkte is afhankelijk van de oppervlakteafwerking, de grootte, de spanningsconcentratie en de omgeving.

Welke veiligheidsfactoren worden gebruikt voor verschillende soorten belastingen?

Typisch: Statische belastingen n=1,5-2,0 ten opzichte van de vloeigrens. Wisselende/vermoeidheidsbelastingen n=2,0-4,0 ten opzichte van de vermoeiingsgrens. Pulserende belastingen n=1,5-2,5. Stootbelastingen n=3,0-5,0. Factoren zijn afhankelijk van de gevolgen van falen en de onzekerheid van de belasting.

Wat is de vloeigrens Rp0.2?

Rp0.2 (of vloeigrens) is de spanning waarbij een permanente (plastische) vervorming van 0,2% optreedt. Beneden deze spanning is de vervorming elastisch en herstelbaar. Het is de belangrijkste ontwerpparameter voor drukvaten en constructieonderdelen.

Veranderen eigenschappen door warmtebehandeling?

Ja, aanzienlijk. De weergegeven waarden zijn typisch voor standaard leveringsomstandigheden. Afschrikken en temperen (Q&T) verhoogt over het algemeen de sterkte, maar verlaagt de ductiliteit. De werkelijke eigenschappen zijn afhankelijk van de sectiegrootte, de austenitiseringstemperatuur en de temperingsomstandigheden.

Gratis engineeringtool

Eigenschappen van staal en rekenmachine voor toelaatbare spanningen

Selecteer een staalsoort om de mechanische eigenschappen te bekijken. Berekent de toelaatbare spanning volgens ASME, de vermoeiingsgrens en de veiligheidsfactoren voor verschillende belastingstypen.

ASME BPVC Rp0.2 / Rm Vermoeidheid Se

Eigenschappen en toelaatbare spanning

ASME Toelaatbare spanning σ_allow

—

Vloeigrens Rp0.2

—

Uiteindelijke treksterkte Rm

—

Vermoeidheidsgrens Se

—

Verlenging A%

—

Hardheid HB

—

Dikte

—

Veiligheidsfactoren (n)

—

ASME Toelaatbare spanning

Volgens ASME BPVC Sectie VIII Afdeling 1 is de toelaatbare spanning bij kamertemperatuur:

Voor austenitische roestvrijstalen (die een aanzienlijke werkverharding vertonen) gebruikt ASME Rm/2.4 in plaats van Rm/3.5.

Vermoeidheidsgrens

Voor niet-gekerfde, gepolijste stalen proefstukken onder roterende buiging:

De werkelijke vermoeiingssterkte vereist aanpassingsfactoren voor oppervlakteafwerking (ka), grootte (kb), betrouwbaarheid (kc), enz.:

Veiligheidsfactoren per belastingstype

Laadtype	Factor n	Ontwerpstress
Statisch (rendement)	1.5	Rp0.2 / 1.5
Statisch (breuk)	2.4–3.5	Kamer / 2,4 of Kamer / 3,5
Kloppende vermoeidheid	2.0	Se / 2.0
Volledig omgekeerde vermoeidheid	2.5	Se / 2,5
Stoot/schok	3.0–5.0	Rp0.2 / n

Praktisch voorbeeld

Voorbeeld — 42CrMo4 Q&T

Eigenschappen: Rp0.2 = 900 MPa, Rm = 1100 MPa

σ_toestaan (ASME) = min(900/1,5, 1100/3,5) = min(600, 314) = 314 MPa

Se = 0,5 × 1100 = 550 MPa (ongewijzigd)

Pulserende vermoeidheid: 550/2,0 = 275 MPa

⚠️ Let op: De weergegeven eigenschappen zijn typische waarden. De werkelijke eigenschappen zijn afhankelijk van de warmtebehandeling, de sectieafmetingen en het materiaaltestcertificaat. Gebruik voor ontwerpberekeningen altijd de gecertificeerde waarden.

Rekenmachine voor toelaatbare spanningen in staal | Gratis ASME-tool | Vibromera

Gepubliceerd door Nikolaj Shelkovenko op 15 februari 2026 5 maart 2026

Eigenschappen en toelaatbare spanning

ASME Toelaatbare spanning

Vermoeidheidsgrens

Veiligheidsfactoren per belastingstype

Praktisch voorbeeld