Bảng tính tỷ lệ Sức chịu tải/Nhu cầu đã được ghi chép
Tính toán một tỷ lệ không thứ nguyên từ một giá trị sức chịu tải, khả năng chịu tải hoặc giới hạn đã được ghi chép và một giá trị nhu cầu tương thích đã được ghi chép cho cùng một trạng thái giới hạn, điều kiện và đơn vị.
Đầu vào tỷ lệ được kiểm soát
Sử dụng các giá trị đã được suy ra trên một cơ sở tương thích. Bảng tính này không chọn một hệ số thiết kế hoặc chuyển đổi sức chịu tải danh nghĩa thành một giá trị cho phép.
Kết quả tính toán tham chiếu
Biên giới công thức và mô hình
Đối với các đại lượng R và D dương, tương thích, được biểu diễn bằng cùng một đơn vị và được định nghĩa cho cùng một trạng thái giới hạn:
Q và U là không thứ nguyên. Δ giữ nguyên đơn vị chung. Thương số không chứa thông tin về cách R và D được suy ra, do đó nguồn gốc, hệ số, tổ hợp tải trọng, trạng thái vật liệu, cơ sở thống kê và tính ứng dụng của chúng phải được gắn liền với kết quả.
Biên giới thuật ngữ. Một tỷ lệ sức bền danh nghĩa, kiểm tra ứng suất cho phép, kiểm tra hệ số tải trọng và sức chịu tải, tỷ lệ thử nghiệm chứng minh và so sánh khả năng chịu tải định mức không thể thay thế cho nhau chỉ vì mỗi cái đều chứa một phép chia. Nếu một giá trị cho phép đã bao gồm một hệ số an toàn, việc chia nó cho nhu cầu sẽ không khôi phục lại hệ số thiết kế ban đầu.
Kiểm tra số học chính xác
| Đầu vào | 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 |
Tại sao không hiển thị hệ số khuyến nghị phổ quát
Tổng quan về an toàn kết cấu của NIST’s giải thích rằng thiết kế ứng suất cho phép và thiết kế trạng thái giới hạn dựa trên xác suất tổ chức sức bền, tải trọng và các hệ số theo những cách khác nhau. Các hệ số áp dụng phản ánh sự không chắc chắn và hậu quả thông qua một khung tiêu chuẩn cụ thể; một phạm vi chung biệt lập không thể thay thế khung đó.
NASA-STD-5001B với Change 3 là một ví dụ công khai, đang hoạt động của một tiêu chuẩn hệ số được kiểm soát. Phạm vi chính thức của nó là thiết kế kết cấu và thử nghiệm phần cứng hàng không vũ trụ, và các hệ số của nó là các giá trị chấp nhận được tối thiểu trong phạm vi đó trừ khi được biện minh bằng đánh giá rủi ro kỹ thuật. Những giá trị này không được nhập vào bảng tính tổng quát này.
OSHA 29 CFR 1926.1417 là một ví dụ ứng dụng riêng biệt: thiết bị cần cẩu không được vận hành vượt quá công suất định mức và trọng lượng tải trọng phải được xác lập bằng dữ liệu hoặc tính toán được công nhận. Điều này không tạo ra một hệ số an toàn vật liệu phổ quát cho các thiết kế không liên quan.
Phân loại nguồn
| Khẳng định | Phân loại | Nguồn kiểm tra |
|---|---|---|
| Q=R/D và U=D/R | Đồng nhất số học không thứ nguyên; không phải là quy tắc thiết kế chuẩn hóa | Phân tích thứ nguyên trực tiếp |
| Thiết kế ứng suất cho phép và thiết kế hệ số tải trọng/sức bền khác nhau | Tổng quan về an toàn kết cấu có thẩm quyền | NIST SP 958, tr. 283–288 bản web |
| Giá trị hệ số của NASA là cụ thể cho ứng dụng | Phạm vi/trạng thái tiêu chuẩn đang hoạt động; không tái sử dụng giá trị NASA | NASA-STD-5001B với Change 3, đang hoạt động; xác nhận lại 2022-10-24 |
| Công suất nâng định mức và xác minh tải trọng là các biện pháp kiểm soát ứng dụng | Ví dụ quy định liên bang; không phải là công thức FoS chung | OSHA 29 CFR 1926.1417(o) |
Trang trạng thái/phạm vi chính thức của NASA-STD-5001 — B đang hoạt động với Change 3; phạm vi công khai và dữ liệu xem xét.
Tổng quan về an toàn kết cấu NIST SP 958 — ngữ cảnh ứng suất cho phép và trạng thái giới hạn.
OSHA 29 CFR 1926.1417 — ví dụ về công suất định mức và xác minh tải trọng.
Truy cập: 15 tháng 7 năm 2026. Không có hệ số mã đóng, tính chất vật liệu, bảng ứng suất cho phép hoặc ngưỡng chấp nhận nào được suy luận.
