안전율·허용응력 기초 (계산기)
기준강도와 안전율을 넣으면 허용응력이 계산됩니다. 공식과 하중 종류별 안전율(Unwin) 표도 아래 정리했습니다.
📌 허용응력 = 기준강도 ÷ 안전율. 기준강도는 연성재료=항복강도, 취성재료=인장강도. Unwin 표는 전통적 참고값이며 판본마다 다르니 설계기준·법규를 우선하세요. 참고용.
MPa
공식
- 안전율 S = 기준강도 σ기준 / 허용응력 σa
- 허용응력 σa = 기준강도 / 안전율
- 기준강도: 연성재료(연강 등) = 항복강도 σy · 취성재료(주철 등) = 인장강도 σu
하중 종류별 안전율 (Unwin, 참고값)
| 재료 | 정하중 | 반복(편진) | 교번(양진) | 충격 |
|---|---|---|---|---|
| 연강 / 단조강 | 3 | 5 | 8 | 12 |
| 주철 | 4 | 6 | 10 | 15 |
※ Unwin 표는 판본에 따라 컬럼·수치가 다릅니다(전통 참고값). 하중이 가혹할수록(충격) 안전율↑ → 허용응력↓.
안전율 선정 고려사항
- 재료 불균질·결함 — 성질 편차, 시험값과 실제부품 차이
- 하중 예측 불확실 — 하중 종류·크기·변동
- 응력집중 — 노치·구멍·단차 등 형상 불연속
- 사용환경 — 부식·고온/저온·마모
- 수명·중요도·인명 — 파손 시 피해가 크면 안전율 상향
계산 예시
- SS400(항복 245MPa), 정하중 S=3 → 허용응력 = 245/3 ≈ 82MPa
- SS400, 반복(편진) S=5 → 245/5 = 49MPa
- SS400, 충격 S=12 → 245/12 ≈ 20MPa (가혹할수록 보수적)