安全系数的选取需要考虑荷载、材料的力学性能、试验值、设计值与实际值的差别、计算方法和施工质量等各种因素,是工程结构设计方法中用以反映结构安全程度的系数。
安全系数是进行土木、机械等工程设计时,为了防止因材料的缺点、工作的偏差、外力的突增等因素所引起的后果,工程的受力部分理论上能够担负的力必须大于其实际上担负的力,,即极限应力与许用应力之比,二者之比叫做安全系数。安全系数是考虑计算载荷及应力准确性、机件工作重要性以及材料的可靠性等因素影响机件强度的强度裕度,其值大于等于1。
计算分析方法是对安全系数的一种选取方法。在应力计算中,常用解析法和实验法。例如用材料力学计算,或用有限元法和实验应力分析方法进行应力分析时,所得的应力有些与实际应力很接近,有些可能有较大的误差。选取的安全系数越小,应力分析的结果越接近真实值,所以不同的计算方法应该采用不同的安全系数。
美国ASME标准和GB/T150-2011《压力容器》以及JB 4732-1995(2005年确认)《钢制压力容器—分析设计标准》对安全系数的选取都不同。
一、ASME VIII 第一册的许用应力依据:
二、ASME VIII 第二册的设计应力强度依据:
三、GB/T150-2011《压力容器》的许用应力依据:
四、JB 4732-1995(2005年确认)《钢制压力容器—分析设计标准》的许用应力依据:
五、(TSG 21-2016)《固定式压力容器安全技术监察规程》的许用应力依据:
总之,不同的材料,不同的计算方法,不同的失效准则,采取的安全系数都不同,更多内容可以查看相关标准规范进行选取。