有文档记录的比值 · 单一极限状态 · 非规范性算术
有文档记录的容量/需求比工作表
根据同一极限状态、条件和单位下的一个有文档记录的抗力、容量或限值，以及一个兼容的有文档记录的需求，计算无量纲比值。
无通用安全系数无材料预设单一共享单位无“安全”结论
比值大于 1 本身并非安全或符合规范的证明。 规范可能以不同方式对载荷、抗力、材料性能、试验等级或使用条件应用系数。屈曲、疲劳、断裂、失稳、连接、挠度、蠕变、温度及其他极限状态均需各自受控的校核。
受控比值输入
使用已在兼容基础上导出的值。本工作表不选择设计系数，也不将名义强度转换为许用值。
参考算术结果
容量/限值/需求比 Q = R/D
—
基于用户文档记录基础的无量纲商。
算术利用率 U = D/R
—
除非提供的基础是有效的规范抗力/效应对，否则并非规范利用率。
带符号差值 R − D
—
—
比值减一 Q − 1
—
纯算术；并非自动成为规范定义的安全裕度。
不产生任何通用最小值、通过/不通过、安全/不安全、疲劳寿命、可靠性或符合规范的结论。
公式与模型边界
对于以相同单位表示且针对同一极限状态定义的正兼容量 R 和 D：
Q = R/D · U = D/R = 1/Q · Δ = R−D · q = Q−1
Q 和 U 无量纲。Δ 保留共享单位。该商不包含关于 R 和 D 如何导出的信息，因此其来源、系数、载荷组合、材料状态、统计基础及适用性必须始终与结果关联。
术语边界。 名义强度比、许用应力校核、载荷与抗力系数校核、验证试验比及额定容量比较不可互换，仅因为它们都包含除法。如果许用值已包含安全系数，将其除以需求并不能恢复原始设计系数。
精确数值校验
| 输入 | 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 |
为何未显示通用的推荐系数
NIST’的结构安全概述解释说，许用应力设计和基于概率的极限状态设计对强度、载荷和系数的组织方式不同。适用的系数通过特定的规范框架反映不确定性和后果；孤立的通用范围无法替代该框架。
带有变更3的NASA-STD-5001B是一个活跃的、公开的受控系数标准示例。其官方范围是航天飞行硬件的结构设计和测试，其系数是该范围内的最低可接受值，除非通过工程风险评估证明合理。这些数值未导入此通用工作表。
OSHA 29 CFR 1926.1417是一个独立的应用示例：起重机设备不得在额定容量以上运行，载荷重量必须通过公认的数据或计算确定。这并未为不相关的设计创建通用的材料安全系数。
来源分类
| 依据 | 分类 | 检查源 |
|---|---|---|
| Q=R/D 和 U=D/R | 无量纲算术恒等式；非规范性设计规则 | 直接量纲分析 |
| 许用应力设计与载荷/抗力系数设计存在差异 | 权威结构安全概述 | NIST SP 958, pp. 283–288 网络版 |
| NASA 系数值具有应用特定性 | 活跃标准范围/状态；未复用 NASA 数值 | 带有变更3的NASA-STD-5001B，活跃；2022-10-24 重新验证 |
| 额定起重能力和载荷验证属于应用控制 | 联邦法规示例；非通用安全系数公式 | OSHA 29 CFR 1926.1417(o) |
NASA-STD-5001 官方状态/范围页面 — 活跃的 B 版带变更3；公开的范围和审查数据。
NIST SP 958 结构安全概述 — 许用应力和极限状态背景。
OSHA 29 CFR 1926.1417 — 额定容量和载荷验证示例。
访问时间： 2026年7月15日。未推断任何封闭规范系数、材料属性、许用值表或验收阈值。
需进行工程审查。 在做出安全或合规决定之前，请在控制规范和管辖范围内验证每种适用的失效模式和适用性极限、载荷组合、材料规范、统计基础、制造/检验要求、环境、持续时间/循环、几何形状、应力集中、退化机制和失效后果。
类别
