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Conceptos de seguridad en el diseño de acero estructural
Los miembros estructurales tienen un espacio entre la carga interna y la resistencia interna. Las brechas se cubren de una de dos maneras:
a) Para diseños elásticos, el esfuerzo permisible es menor que la resistencia del material por un factor apropiado. relación de seguridad.
b) Para el diseño por resistencia última, las cargas internas son Factor de cargamientras que la resistencia última se calcula en función del límite elástico o resistencia al pandeo.
déjame 
es una carga interna, 
la carga aumentará.déjame 
convertirse en una fuerza interior, 
Si existe la posibilidad de fuerza insuficiente,
Esta fórmula muestra que la fuerza calculada es igual a la carga interna multiplicada por un factor mayor que uno. Este es el análisis de carga final donde se considera la resistencia total y la carga se incrementa por el factor de carga.
de nuevo 
Este es el enfoque de diseño elástico y el factor de división se denomina factor de seguridad.
factor de seguridad
En el diseño elástico de estructuras de acero, se aplica un factor de seguridad al esfuerzo de fluencia del material para determinar el esfuerzo de trabajo o admisible del material.
El valor del factor de seguridad se determina considerando los siguientes puntos:
- La resistencia promedio de un material se determina después de probar una gran cantidad de especímenes. Diferentes especímenes de un material estructural particular no son idénticos en resistencia.
- El valor de la carga de diseño sigue siendo incierto, pero el valor de la carga muerta se puede determinar correctamente. Sin embargo, las cargas vivas, las cargas de choque, las cargas de viento, las cargas de nieve, etc. no se pueden determinar con certeza ya que dependen de las estadísticas disponibles. Solo se determinan estimaciones de estas cargas.
- Los valores de fuerza interna para muchas estructuras dependen del método de análisis. Los diferentes métodos tienen diferentes grados de precisión. Los métodos con análisis detallado son más precisos. Si el análisis estructural se realiza correctamente, se puede adoptar un valor pequeño del factor de seguridad.
- Durante la fabricación, el acero estructural se somete a diversas operaciones. Perforar un elemento estructural deforma el material circundante y crea altas tensiones residuales. La deformación y el pandeo de los elementos pueden ocurrir durante la soldadura. Las soldaduras dejan altas tensiones residuales. Los elementos estructurales están sujetos a esfuerzos inciertos.
- Los cambios de temperatura y el anclaje de los soportes son inciertos. Estos efectos a menudo dañan estructuras bien diseñadas. La corrosión reduce la resistencia del material. El grado de corrosión es aún mayor si la estructura está ubicada en un área industrial y expuesta a desechos químicos.
- La falla de una parte de una estructura o de algunos elementos de una estructura es menos grave y catastrófica que la falla de una estructura más grande o de un elemento principal de una estructura.
Factor de carga (Q)
El factor de carga depende de la naturaleza de la carga, las condiciones de apoyo y la geometría de los elementos estructurales. El momento de flexión en cualquier sección es directamente proporcional a la carga aplicada. Por lo tanto, el momento flector M es proporcional a W.
o M = kW
El momento plástico perfecto también es directamente proporcional a la carga de colapso.
Para el momento flector máximo 
para máxima carga de trabajo,
donde Z = módulo de elasticidad
f = esfuerzo de trabajo o esfuerzo admisible.
de nuevo, 
dónde 
= módulo plástico, y
= esfuerzo de fluencia del acero.
O factor de carga Q = S x F
donde S es el factor de forma = 
y
F = factor de seguridad utilizado en el diseño elástico.
Generalmente, para cargas de gravedad, el valor del factor de carga adoptado es 1,85. Cuando se consideran las cargas de viento, el esfuerzo permisible aumenta de la siguiente manera: 
por ciento. Esto reduce el factor de carga para las cargas de viento a 1,4.