coeficiente de seuridad
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Publicado: 1 de septiembre de 2014
Coeficiente de seguridad
El coeficiente de seguridad (también conocido como factor de seguridad) es el cociente entre el valor calculado de la capacidad máxima de un sistema y el valor del requerimiento esperado real a que se verá sometido. Por este motivo es un número mayor que uno, que indica la capacidad en exceso que tiene el sistema por sobre sus requerimientos.
En este sentido, eningeniería, arquitectura y otras ciencias aplicadas, es común, y en algunos casos imprescindible, que los cálculos de dimensionado de elementos o componentes de maquinaria, estructuras constructivas, instalaciones o dispositivos en general, incluyan un coeficiente de seguridad que garantice que bajo desviaciones aleatorias de los requerimientos previstos, exista un margen extra de prestaciones porencima de las mínimas estrictamente necesarias.
Los coeficientes de seguridad se aplican en todos los campos de la ingeniería, tanto eléctrica, como mecánica o civil, etc.
Índice [ocultar]
1 Diseño mecánico
1.1 Ejemplos de valores y criterios de uso
1.2 Ejemplo numérico
2 Diseño civil
2.1 Construcción
2.2 Taludes
3 Diseño eléctrico
4 Referencia
4.1 Bibliografía
5 Véase tambiénDiseño mecánico[editar]
En los cálculos de resistencia mecánica, el factor de seguridad se aplica principalmente de dos maneras:
Multiplicando el valor de las solicitaciones o fuerzas que actúan sobre un elemento resistente por un coeficiente mayor a uno (coeficiente de mayoración). En este caso se calcula como si el sistema fuera solicitado en mayor medida de lo que se espera que lo sea en larealidad.
Dividiendo las propiedades favorables del material que determinan el diseño por un número mayor que uno (coeficiente de minoración). En este caso se modela el material como si fuera peor de lo que se espera que sea.
En ambos casos el resultado es el mismo: un sobredimensionamiento del componente.
Este sobredimensionamiento se justifica por variadas causas, como por ejemplo: previsionesde desgaste o corrosión, posibles errores o desviaciones en las propiedades previstas de los materiales que se manejan, diferencias entre las propiedades tabuladas y las obtenibles en la realidad, tolerancias de fabricación o montaje, tolerancias por incertidumbre en las solicitaciones a que se someterá el elemento, la propia incertidumbre del método de cálculo, etc.
Los valores usados comofactores de seguridad, por lo general, provienen de la experiencia empírica o práctica, por lo cual están tabulados y contemplados en las normas o la literatura, o bien se aplican según la experiencia personal del diseñador. En general, para el mismo tipo de elemento dependerán del tipo de uso o servicio que se le piense dar y de la posibilidad de riesgo derivada para usuarios y terceras personas. Porejemplo, para una máquina de uso continuo se usará un factor de seguridad mayor que para una de uso esporádico.
En resistencia de materiales se aplicarán diferentes coeficientes de seguridad dependiendo del uso del componente. Así, en el cálculo de dimensionamiento de la sección de un cable para tender la ropa se utilizará un coeficiente de seguridad inferior al utilizado para ese mismo cablecuando se estudia su empleo para sustentar un ascensor.
En el caso típico el factor de seguridad se emplea en fórmulas donde aparecen características de los materiales: límite elástico, carga de rotura, etc.
Ejemplos de valores y criterios de uso[editar]
En el diseño de aparatos a presión, en la norma AD-Merkblatter en el cálculo de espesores de chapas de aparatos a presión, se aplica uncoeficiente de seguridad de 1,50 para presiones de diseño, y un coeficiente de seguridad de 1,10 para presiones de prueba. La tensión que toma la mencionada norma para los cálculos es la tensión de fluencia del material a la temperatura de trabajo. En este caso usamos el método 2, o sea, reducir la tensión a utilizar en los cálculos.
La norma ASME tiene publicadas tablas de las distintas...
El coeficiente de seguridad (también conocido como factor de seguridad) es el cociente entre el valor calculado de la capacidad máxima de un sistema y el valor del requerimiento esperado real a que se verá sometido. Por este motivo es un número mayor que uno, que indica la capacidad en exceso que tiene el sistema por sobre sus requerimientos.
En este sentido, eningeniería, arquitectura y otras ciencias aplicadas, es común, y en algunos casos imprescindible, que los cálculos de dimensionado de elementos o componentes de maquinaria, estructuras constructivas, instalaciones o dispositivos en general, incluyan un coeficiente de seguridad que garantice que bajo desviaciones aleatorias de los requerimientos previstos, exista un margen extra de prestaciones porencima de las mínimas estrictamente necesarias.
Los coeficientes de seguridad se aplican en todos los campos de la ingeniería, tanto eléctrica, como mecánica o civil, etc.
Índice [ocultar]
1 Diseño mecánico
1.1 Ejemplos de valores y criterios de uso
1.2 Ejemplo numérico
2 Diseño civil
2.1 Construcción
2.2 Taludes
3 Diseño eléctrico
4 Referencia
4.1 Bibliografía
5 Véase tambiénDiseño mecánico[editar]
En los cálculos de resistencia mecánica, el factor de seguridad se aplica principalmente de dos maneras:
Multiplicando el valor de las solicitaciones o fuerzas que actúan sobre un elemento resistente por un coeficiente mayor a uno (coeficiente de mayoración). En este caso se calcula como si el sistema fuera solicitado en mayor medida de lo que se espera que lo sea en larealidad.
Dividiendo las propiedades favorables del material que determinan el diseño por un número mayor que uno (coeficiente de minoración). En este caso se modela el material como si fuera peor de lo que se espera que sea.
En ambos casos el resultado es el mismo: un sobredimensionamiento del componente.
Este sobredimensionamiento se justifica por variadas causas, como por ejemplo: previsionesde desgaste o corrosión, posibles errores o desviaciones en las propiedades previstas de los materiales que se manejan, diferencias entre las propiedades tabuladas y las obtenibles en la realidad, tolerancias de fabricación o montaje, tolerancias por incertidumbre en las solicitaciones a que se someterá el elemento, la propia incertidumbre del método de cálculo, etc.
Los valores usados comofactores de seguridad, por lo general, provienen de la experiencia empírica o práctica, por lo cual están tabulados y contemplados en las normas o la literatura, o bien se aplican según la experiencia personal del diseñador. En general, para el mismo tipo de elemento dependerán del tipo de uso o servicio que se le piense dar y de la posibilidad de riesgo derivada para usuarios y terceras personas. Porejemplo, para una máquina de uso continuo se usará un factor de seguridad mayor que para una de uso esporádico.
En resistencia de materiales se aplicarán diferentes coeficientes de seguridad dependiendo del uso del componente. Así, en el cálculo de dimensionamiento de la sección de un cable para tender la ropa se utilizará un coeficiente de seguridad inferior al utilizado para ese mismo cablecuando se estudia su empleo para sustentar un ascensor.
En el caso típico el factor de seguridad se emplea en fórmulas donde aparecen características de los materiales: límite elástico, carga de rotura, etc.
Ejemplos de valores y criterios de uso[editar]
En el diseño de aparatos a presión, en la norma AD-Merkblatter en el cálculo de espesores de chapas de aparatos a presión, se aplica uncoeficiente de seguridad de 1,50 para presiones de diseño, y un coeficiente de seguridad de 1,10 para presiones de prueba. La tensión que toma la mencionada norma para los cálculos es la tensión de fluencia del material a la temperatura de trabajo. En este caso usamos el método 2, o sea, reducir la tensión a utilizar en los cálculos.
La norma ASME tiene publicadas tablas de las distintas...
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