Factor de Seguridad

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MORELIA

‘‘José María Morelos y Pavón’’
Av. Tecnológico # 1500 Colonia Lomas de Santiaguito C.P. 58120 Morelia, Michoacán;
México.

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

ASIGNATURA: Diseño mecánico I

FACTOR DE SEGURIDAD

Determinación del factor de seguridad para el diseño
permisible según diferentes autores.

- Bravo Viveros Abner Alexis
- Ceja ZepedaMa. Asunción.

Tutor:

Reyes González José Arturo
Abril 2013

Es común que los ingenieros empleen un llamado “factor de seguridad”
para protegerse contra las incertidumbres o condiciones desconocidas
que pudiesen presentarse. Estas condiciones pueden implicar variaciones
y falta de uniformidad en las propiedades del material. En los diseños en
los que se utiliza, ya sea el esfuerzo defluencia o el esfuerzo máximo de
fluencia, el factor habitual que se emplea para el esfuerzo de fluencia es
de dos, en tanto que el correspondiente al esfuerzo máximo de fluencia es
de cuatro.

Resistencia de materiales básica para estudiantes de
ingeniería
Jorge Eduardo Salazar Trujillo
Universidad Nacional de Colombia

La ingeniería no es una ciencia exacta. Tanto en el cálculo de lasestructuras como en la previsión de las cargas que actuaran sobre ellas,
los ingenieros están expuestos a incertidumbres de distinto tipo que
hacen que deban tomar previsiones que garanticen con una alta
probabilidad que no se producirán fallas. Estas previsiones se denominan
factores de seguridad.

Las incertidumbres que se presentan se deben a los siguientes factores:
• Incertidumbre enlas cargas a considerar: A pesar de todos los
estudios estadísticos que se haganpara determinar las cargas
máximas que actuarán sobre una estructura durante su vida útil,
nunca será posible hacerlo con total exactitud. Pensemos en los
casos de los camiones sobre los puentes o en las cargas máximas
producidas por sismos y entenderemos cuan incierta es la
determinación de sus efectos máximos.• Incertidumbre en las propiedades mecánicas de los materiales: Se
calcula a partir del análisis estadístico de los resultados de ensayos
practicados a muestras de los materiales que se emplearan en la
construcción de estructuras. Es obvio que los propios materiales
con los cuales se construyen las estructuras no se ensayan para
cada construcción. Por lo tanto en este caso también se tienenaproximaciones derivadas de los métodos estadísticos empleados y
de los procedimientos de los ensayos de laboratorio utilizados.

• Incertidumbre en las dimensiones de los elementos estructurales:
Es muy difícil garantizar que las dimensiones con que se construyen
los elementos de una estructura sean exactamente iguales a los
especificados en los planos arquitectónicos y estructurales.Debido
a las imprecisiones en los procesos en los procesos constructivos se
introducen incentidumbres que deben ser cubiertas por los factores
de seguridad.

• Incertidumbre en la precisión de los cálculos: En los métodos de
calculo de estructura se hacen suposiciones que simplifiquen y
disminuyan los tiempos del análisis. Esto obviamente tiene un costo
en el sentido de que los modelosmatemáticos empleados no

siempre representan de manera exacta la forma como se comporte
la estructura en la realidad.

Por la relación presentada la ingeniería emplea factores de seguridad. Hay
varios enfoques para definir estos factores:

• Esfuerzos admisibles: Se calcula dividiendo el esfuerzo que resiste
el material por el factor de seguridad (mayor que 1), de tal manera
que aunque sesabe que el material una resistencia dada, se pone a
trabajar a un esfuerzo menor (el esfuerzo admisible).

?@ABCDCEFG =

?IGDCDJGKJGB@JGIC@F
L. M.

• Métodos probabilísticos: La seguridad se relaciona con la
probabilidad de falla de la estructura: mientras más baja sea esta
probabilidad, mas lato será el factor de seguridad.

• Diseño por estados limite: a través de los códigos de...