Arkusz kalkulacyjny udokumentowanego stosunku nośności do obciążenia
Oblicz bezwymiarowy stosunek z jednej udokumentowanej nośności, wytrzymałości lub granicy oraz jednej zgodnej udokumentowanej wartości obciążenia dla tego samego stanu granicznego, warunków i jednostki.
Kontrolowane dane wejściowe stosunku
Używaj wartości już wyprowadzonych na zgodnej podstawie. Ten arkusz nie wybiera współczynnika projektowego ani nie przekształca wytrzymałości znamionowej w dopuszczalną.
Wynik arytmetyczny odniesienia
Zakres wzoru i modelu
Dla dodatnich, zgodnych wielkości R i D wyrażonych w tej samej jednostce i zdefiniowanych dla tego samego stanu granicznego:
Q i U są bezwymiarowe. Δ zachowuje wspólną jednostkę. Iloraz nie zawiera informacji o tym, jak wyprowadzono R i D, więc ich pochodzenie, współczynniki, kombinacje obciążeń, stan materiału, podstawa statystyczna i zakres stosowania muszą pozostać dołączone do wyniku.
Granica terminologii. Stosunek wytrzymałości znamionowej, sprawdzenie naprężenia dopuszczalnego, sprawdzenie współczynnika obciążenia i nośności, stosunek testu wytrzymałościowego i porównanie nośności znamionowej nie są zamienne tylko dlatego, że każdy zawiera dzielenie. Jeśli wartość dopuszczalna już zawiera współczynnik bezpieczeństwa, dzielenie jej przez obciążenie nie przywraca oryginalnego współczynnika projektowego.
Dokładne sprawdzenia numeryczne
| Dane wejściowe | 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 |
Dlaczego nie podano uniwersalnego zalecanego współczynnika
Przegląd bezpieczeństwa konstrukcji NIST wyjaśnia, że projektowanie według naprężeń dopuszczalnych i projektowanie według stanów granicznych opartych na prawdopodobieństwie organizują wytrzymałość, obciążenia i współczynniki w różny sposób. Stosowne współczynniki odzwierciedlają niepewność i konsekwencje w ramach określonego systemu norm; izolowany, ogólny zakres nie może zastąpić tego systemu.
NASA-STD-5001B ze zmianą 3 jest aktywnym, publicznym przykładem normy kontrolującej współczynniki. Jej oficjalny zakres obejmuje projektowanie konstrukcyjne i testowanie sprzętu lotów kosmicznych, a jej współczynniki są minimalnymi akceptowalnymi wartościami w tym zakresie, chyba że zostaną uzasadnione inżynierską oceną ryzyka. Te wartości nie są importowane do tego ogólnego arkusza kalkulacyjnego.
OSHA 29 CFR 1926.1417 jest osobnym przykładem zastosowania: urządzenia dźwigowe nie mogą być eksploatowane powyżej znamionowej nośności, a ciężar obciążenia musi być ustalony na podstawie uznanych danych lub obliczeń. Nie tworzy to uniwersalnego współczynnika bezpieczeństwa materiału dla niezwiązanych ze sobą projektów.
Klasyfikacja źródłowa
| Twierdzenie | Klasyfikacja | Przeanalizowane źródło |
|---|---|---|
| Q=R/D i U=D/R | Bezwymiarowa tożsamość arytmetyczna; nie jest normatywną zasadą projektową | Bezpośrednia analiza wymiarowa |
| Projektowanie według naprężeń dopuszczalnych i projektowanie według współczynników obciążenia/wytrzymałości się różnią | Autorytatywny przegląd bezpieczeństwa konstrukcji | NIST SP 958, ss. 283–288, edycja internetowa |
| Wartości współczynników NASA są specyficzne dla zastosowania | Zakres/status aktywnej normy; wartości NASA nie są ponownie wykorzystywane | NASA-STD-5001B ze zmianą 3, aktywna; ponownie zweryfikowana 2022-10-24 |
| Znamionowa nośność dźwigowa i weryfikacja obciążenia to kontrole specyficzne dla zastosowania | Przykład regulacji federalnej; nie jest to ogólny wzór na współczynnik bezpieczeństwa | OSHA 29 CFR 1926.1417(o) |
Oficjalna strona statusu/zakresu NASA-STD-5001 — aktywna B ze zmianą 3; publiczny zakres i dane przeglądowe.
Przegląd bezpieczeństwa konstrukcji NIST SP 958 — kontekst naprężeń dopuszczalnych i stanów granicznych.
OSHA 29 CFR 1926.1417 — przykład znamionowej nośności i weryfikacji obciążenia.
Dostęp: 15 lipca 2026 r. Nie wnioskowano żadnego współczynnika z zamkniętego kodu, właściwości materiału, tabeli wartości dopuszczalnych ani progu akceptacji.
