Emniyet katsayısı
Kısa tanım
Bir malzemenin ya da parçanın dayanabileceği en büyük yükün, kullanımda maruz kalacağı yüke oranıdır; tasarımda belirsizliklere karşı bırakılan paydır.
Diğer adları: Güvenlik katsayısı, Güvenlik faktörü, Factor of safety
Bir köprü, vinç halatı ya da asansör tasarlanırken hesaplanan yükün tam sınırında çalışan bir parça kabul edilmez. Malzemede kusur, beklenmedik yük ya da hesap hatası olabilir. Emniyet katsayısı bu belirsizliklere karşı tasarımcının bıraktığı bilinçli boşluktur.
Tanım
n = Malzemenin dayanımı / Çalışma gerilmesi
Sünek malzemelerde, örneğin yapı çeliğinde, dayanım olarak genellikle akma gerilmesi alınır. Gevrek malzemelerde, örneğin dökme demirde, kopma (çekme) dayanımı kullanılır. Ters yönden düşünürsen Emniyet gerilmesi = Dayanım / n olur ve parça bu gerilmeyi aşmayacak şekilde boyutlandırılır.
Örnek
Akma dayanımı 235 MPa olan bir çelik çubukta hesaplanan çalışma gerilmesi 94 MPa ise n = 235 / 94 = 2,5. Yani parça, öngörülen yükün iki buçuk katına kadar kalıcı şekil değiştirmeden dayanabilir. Kendi değerlerinle emniyet katsayısı hesaplamasını yapabilirsin; gerilmeyi bulmak için gerilme ve şekil değiştirme aracı yardımcı olur.
Hangi değer seçilir?
- Yükü ve malzemesi iyi bilinen, statik yüklü parçalarda daha düşük katsayılar yeterli olabilir.
- Darbeli, tekrarlı (yorulma) yüklerde ve can güvenliği söz konusu olduğunda daha yüksek değerler seçilir.
- Kaldırma ekipmanı, basınçlı kap ve yapılar gibi alanlarda değerler ilgili standart ve yönetmeliklerle belirlenir.
Karıştırılan kavramlar
Modern yapı yönetmelikleri tek bir emniyet katsayısı yerine yükleri artıran ve dayanımı azaltan kısmi güvenlik katsayıları kullanır; mantık aynı, uygulama farklıdır. Çok yüksek katsayı da iyi değildir: gereksiz ağırlık ve maliyet getirir. Katsayının 1'in altına düşmesi ise parçanın hesaplanan yükte hasar göreceği anlamına gelir.