安全率計算 — 強度と作用応力の比較
材料の強度と作用応力を比べて安全率を求め、自分で決めた目標の安全率に対する許容応力、使用率、余裕を計算します。
強度の基準:降伏強度。スカラー量の比較にすぎません。余裕 = 強度/(目標の安全率 × 作用応力) − 1。余裕が0以上であることは、入力されたこれらの値についてのみ成り立ち、構造全体の安全性を意味しません。
組合せ応力の基準、座屈、疲労、欠陥、荷重の不確かさ、規定された設計係数は推定も考慮もしていません。
指定した材料の破壊モードについて、強度と応力の比(スカラー量の安全率)を計算します。目標の安全率を別に入力するため、すべての構造に1つの既定の目標が当てはまると仮定することなく、対応する許容応力、使用率、余裕を確認できます。
使い方
- 降伏強度、引張強さ(終局強度)、またはその他の明示された強度の基準を選びます。
- 正の強度と作用応力の大きさを入力し、それぞれの単位を別々に選びます。
- 選んだ検討方法で求められる目標の安全率を入力します。
- 入力した強度と応力の前提条件とあわせて、スカラー量の余裕を読み取ります。
計算式
安全率 = 強度 / 作用応力; 許容応力 = 強度 / 目標の安全率; 余裕 = 安全率 / 目標の安全率 − 1
使用率は、作用応力を目標の許容応力で割った値を百分率で表したものです。余裕が0なら、このスカラー量の目標とちょうど等しく、負なら目標を超えていることを意味します。強度と作用応力は、同じ破壊モードと、互いに整合する材料の条件を表している必要があります。
計算例
強度250 MPa、作用応力100 MPa、目標の安全率2の場合、強度と応力の比は2.5です。許容応力は125 MPa、使用率は80%、目標に対する余裕は0.25になります。
よくある質問
目標の安全率は規格から自動で選ばれますか?
いいえ。目標の安全率は入力する仮定です。適用される係数は、設計の基準、破壊モード、荷重、根拠となる資料、適用される要求事項によって異なります。
引張応力とせん断応力をここで組み合わせられますか?
単純に足してはいけません。組合せ荷重には、適切な破壊基準と、それに合う強度が必要です。このツールは、入力された1組のスカラー量の応力と強度だけを評価します。
作用応力0を拒否するのはなぜですか?
強度と応力の比が有限の係数ではなく、無限大になるからです。公称応力が0でも、ほかの荷重、疲労、座屈、欠陥についての評価にはなりません。
出典
計画用の概算です。設計、安全確認、法令適合の証明にはなりません。該当する基準や法令に従い、実施する前に有資格の専門家または所管機関にご確認ください。 計算ツールの検証方法 · 免責事項の全文
最終更新:
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kakaoCalc. (2026, November 8). 安全率計算 — 強度と作用応力の比較. https://kakao.mobile/ja/tools/factor-of-safety-calculator/
“安全率計算 — 強度と作用応力の比較.” kakaoCalc, 8 Nov. 2026, kakao.mobile/ja/tools/factor-of-safety-calculator/.