Said Uriel Rodríguez Honorato 201210665

Factor de seguridad

Para diseñar correctamente un elemento estructural o mecánico es necesario limitar

el esfuerzo en el material hasta un nivel que sea seguro. Entonces, para tener esta

seguridad se necesita escoger un esfuerzo permisible que limite la carga aplicada a un

valor que sea menor a la máxima carga que el elemento puede soportar.

Las razones para realizar esto son variadas y múltiples, por ejemplo; la carga para la

que se diseña el elemento puede ser diferente a las cargas reales que se colocan sobre

él. Las medidas propuestas de una estructura o maquina pueden no ser exactas debido

a errores en la fabricación o en el montaje de las piezas que lo componen. También

pueden ocurrir vibraciones, impactos o cargas accidentales desconocidos que no

hayan sido tomados en cuenta para el diseño: la corrosión atmosférica, el desgaste o la

exposición a la intemperie, estos factores tienden a causar que los materiales se

deterioren durante su uso. También está el caso en que materiales como la madera, el

concreto o los compuestos reforzados con fibra, pueden tener una alta variabilidad en

sus propiedades mecánicas.

El método para especificar la carga permisible en un elemento se llama factor de

seguridad (F.S.). Este es una razón entre la carga de falla Ffalla sobre la carga permisible

Fperm. Aquí Ffalla se determina mediante ensayos experimentales del material, y sobre

todo el factor de seguridad se selecciona con base en la experiencia, de modo que las

incertidumbres mencionadas son consideradas cuando el elemento se usa bajo las

mismas condiciones de carga y geometría.

Matemáticamente esto es:

𝐹. 𝑆. =Ffalla

𝐹𝑝𝑒𝑟𝑚

Si la carga aplicada al elemento está relacionada linealmente con el esfuerzo

desarrollado en dicho miembro, como cuando se usa 𝜎 = 𝑃𝐴⁄ y 𝜏𝑝𝑟𝑜𝑚 = 𝑉

𝐴⁄ ,

entonces el factor de seguridad puede expresarse como una razón del esfuerzo de falla

𝜎𝑓𝑎𝑙𝑙𝑎 (o 𝜏𝑓𝑎𝑙𝑙𝑎) sobre el esfuerzo permisible 𝜎𝑝𝑒𝑟𝑚 (o bien 𝜏𝑝𝑒𝑟𝑚), es decir:

𝐹. 𝑆. =𝜎𝑓𝑎𝑙𝑙𝑎

𝜎𝑝𝑒𝑟𝑚

𝐹. 𝑆. =𝜏𝑓𝑎𝑙𝑙𝑎

𝜏𝑝𝑒𝑟𝑚

Said Uriel Rodríguez Honorato 201210665

En cualquiera de estas ecuaciones el valor del factor de seguridad debe ser mayor a 1

con el fin de evitar una posibilidad de falla. Los valores específicos dependen de los

tipos de materiales a usar y el propósito de la estructura o maquina.