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.

Ferramenta de Engenharia Gratuita

Tensão Admissível por Material

Calcule a tensão admissível de projeto conforme ASME VIII Div.1 ou EN 13445-3. Propriedades dependentes da temperatura, verificação de ruptura por fluência, fator de eficiência da junta soldada. Mais de 12 graus de material.

ASME VIIIEN 13445σ_allowVerificação de FluênciaFator de Solda

Grau do Material

Norma de Projeto

Temperatura de Projeto (°C)

Eficiência da Junta Soldada

Tipo de Carga

Predefinições rápidas

Tensão Admissível de Projeto

Tensão Admissível σ_allow × E

—

Rp0.2(T) / Fator de Segurança

—

Rm(20°C) / Fator de Segurança

—

σ_allow (antes do fator de solda)

—

Critério Governante

—

Verificação de Faixa de Fluência

—

Tensão Admissível Ajustada à Carga

—

Propriedades do Material em T

—

EN 13445-3 (Aços Ferríticos)

ASME VIII Div.1

Redução de Capacidade com a Temperatura

Tanto o limite de escoamento quanto a resistência última (UTS) diminuem com a temperatura. Esta calculadora usa curvas de redução de capacidade linearizadas com base em dados da EN 10028 / ASME II-D:

Abaixo de 100°C: as propriedades estão nos valores de temperatura ambiente
100–400°C: redução gradual (o escoamento cai mais rápido que a UTS)
Acima de 400°C: redução significativa; a fluência pode governar

Regime de Fluência

Quando a temperatura de projeto excede a temperatura de início da fluência, a tensão de ruptura dependente do tempo governa. Início típico da fluência:

Tipo de Material	Início da Fluência (°C)	T de Projeto Máx. Típica
Aço carbono (S235, S355)	~350	400°C
Aço C-Mn para pressão (P265GH, P355GH)	~380	450°C
Aço Mo (16Mo3)	~400	500°C
Aço CrMo (13CrMo4-5)	~450	550°C
2¼Cr-1Mo (10CrMo9-10)	~470	600°C
Aço inox austenítico (304, 316L)	~500	700°C

Exemplo Prático

Exemplo — P265GH a 250°C, EN 13445

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

Rp(250°C) ≈ 265 × 0.85 = 225.3 MPa (redução de capacidade para 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 (escoamento governa)

Com E=1.0: σ_allow = 150.2 MPa

Comparação de Materiais em 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 fornece valores aproximados para projeto preliminar. Verifique sempre com as tabelas reais do código (ASME II-D, EN 10028, EN 10222) para o seu grau de material específico, forma do produto, espessura e temperatura.

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