Condiciones De Seguridad Para Un Esfuerzo Seguro

CONDICIONES DE SEGURIDAD PARA UN ESFUERZO SEGURO

La ingeniería se ha descrito apropiadamente como la aplicación de la ciencia a los propósitos comunes de la vida. Al cumplir con esta ision, los ingenieros diseñan una variedad de aparentemente sin fin de objetos para satisfacer las necesidades básicas de la sociedad. Estas necesidades incluyen vivienda agrícola, transporte, comunicaciones y muchos otros aspectos de la vida moderna. Los factores que se deben considerar en el diseño incluyendo funcionalidad y resistencia.

Factores de seguridad.

Como se debe evitar la falla estructural, la carga que una estructura debe soportar deben ser mayores que las cargas a que se someterá cuando este en servicio. Como la resistencia es la habilidd deuna estructura para resistir cargas, el criterio anterior se puede volver a plantear como lo siguiente: la reistencia real de una estructura debe ser mayor que la resistencia requerida.

La razón entre resistencia real y resistencia requerida se denomina FACTOR DE SEGURIDAD n:

factor de seguridad n=(Resistencia Real)/(Reistencia Requerida)

Por supuesto para evitar la falla el factor de seguridad debe ser mayor que 1. Dependiendo de las cisrcinstancias, se utiliza factores de seguridad un poco mayores que 1 y hasta 10.

La incorporación de factores de seguridad en el diseño no es un asunto simple, por que tanto la resistencia como la falla pueden tener significados distintos. La resistencia se puede medir mediante la capacidad de soporte de carga de una estructura o por el esfuerzo en el material. Falla puede significar la fractura y el derrumbe completo de una estructura, o puede significar que las deformaciones son tan grandes que la estructura ya no puede realizar sus funciones propuestas. Este ultimo tipo de falla puede presentarse con cargas mucho menores que las que ocacionan el desplome real.

En la determinacon de un factor de seguridad también se debe tomar en cuenta aspectos como los siguientes: probabilidad de sobrecarga accidental de la estructura, por cargas que sobrepasan las cargas de diseño; tiempos de cargas (estáticas, dinamicas) si las cargas se aplican una vez o se repiten; que tan exactamente se conocen las cargas; posibilidades de falla por fatiga; impresionces de construcción, variedad de la calidad de la mano de obra; variaciones de las propiedades de los materiales; deterioro debido a corrocion y otros factores.

Si el factor de seguridad es bajo la probabilidad de falla será alta y la estructura será inaceptable; si es muy grande, la estructura será un desperdicio de materiales y tal vez inadecuada para su función.

En el diseño de aereonaves se acostumbra hablar del margen de seguridad en lugar del factor de seguridad. El margen de seguridad se define como el factor de seguridad menos uno.

Margen de seguridad = n-1

Con frecuencia, el margen de seguridad se expresa en porcentaje, en cuyo caso se multiplica el valor anterior por 100. Así, una estructura que tienen una resistencia real que sea 1.75 veces la requerida tiene un factor de seguridad de 1.75 y un margen de seguridad de 0.75 ( o 75%). Cuando el margen de seguridad se reduce a cero o menos, la estructura (probablemente) fallará.

ESFUERZOS ADMISIBLES

Los factores de seguridad se definen e implantan de diversa formas. Para muchas estructuras es importante que el material permanezca dentro del intervalo linealmente elástico, para evitar deformaciones permanentes cuando se quiten las cargas. En estas condiciones se establece el factor de seguridad con respecto al esfuerzo de fluencia (o la resistencia de fluencia) se obtienen un esfuerzo admisible (o esfuerzo de trabajo) que no se debe rebasar en lugar alguno de la estructura. De este modo, Con frecuencia, el margen de seguridad se expresa en porcentaje, en cuyo caso se multiplica el valor anterior por 100. Así, una estructura que tienen una resistencia real que sea 1.75 veces la requerida tiene un factor de seguridad de 1.75 y un margen de seguridad de 0.75 ( o 75%). Cuando el margen de seguridad se reduce a cero o menos, la estructura (probablemente) fallará.

ESFUERZOS ADMISIBLES

Los factores de seguridad se definen e implantan de diversa formas. Para muchas estructuras es importante que el material permanezca dentro del intervalo linealmente elástico, para evitar deformaciones permanentes cuando se quiten las cargas. En estas condiciones se establece el factor de seguridad con respecto al esfuerzo de fluencia (o la resistencia de fluencia) se obtienen un esfuerzo admisible (o esfuerzo de trabajo) que no se debe rebasar en lugar alguno de la estructura. De este modo,

factor de seguridad n=(Resistencia Influencia)/(Factor de seguridad)

ó bien, para tensión y corte respectivamente:

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