Çalışma gerilimi tasarım yöntemi, bir yapıdaki gerilimlerin belirtilen izin verilen gerilimi aşmamasını sağlayan bir mühendislik tasarım yöntemidir. Bu yöntem, bir yapıdaki gerçek gerilmelerin izin verilen gerilmelerden daha az olacağı ve dolayısıyla yapının güvenli olacağı varsayımına dayanmaktadır.
Çalışma gerilimi tasarım yöntemi aşağıdaki denklemden türetilir:
$$σ_{max} =σ_{izin ver} \cdot n$$
Neresi:
* σmax yapıdaki maksimum gerilmedir
* σallow izin verilen gerilimdir
* n bir güvenlik faktörüdür
Güvenlik faktörü, tasarım sürecindeki belirsizlikleri hesaba katmak için kullanılan bir sayıdır. Bu belirsizlikler şunları içerir:
* Malzeme özelliklerinin değişkenliği
* Tasarım hesaplamalarının doğruluğu
* Öngörülemeyen yüklerin olasılığı
Güvenlik faktörü tipik olarak 1,5 ila 3,0 arasında bir değer olacak şekilde seçilir.
Çalışma gerilimi tasarım yöntemi her türlü yapıyı tasarlamak için kullanılabilir. Ancak en çok beton ve çelik yapıların tasarımında kullanılır.
Çalışma Stresi Tasarım Yönteminin Avantajları
Çalışma stresi tasarım yönteminin aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir dizi avantajı vardır:
* Kullanımı basit ve anlaşılır bir yöntemdir.
* Mühendislik mekaniğinin köklü prensiplerine dayanmaktadır.
* Göreceli olarak muhafazakardır, bu da yapısal arızaya yol açma ihtimalinin daha az olduğu anlamına gelir.
Çalışma Stresi Tasarım Yönteminin Dezavantajları
Çalışma stresi tasarım yönteminin ayrıca aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir takım dezavantajları vardır:
* 1,0'dan büyük bir güvenlik faktörünün kullanılmasını gerektirdiğinden verimsiz olabilir.
* Uygun güvenlik faktörünü seçmek zor olabilir.
* Gevrek kırılma olasılığını hesaba katmaz.
Çalışma Stresi Tasarım Yönteminin Diğer Tasarım Yöntemleriyle Karşılaştırılması
Çalışma stresi tasarım yöntemi, yapıların tasarımında kullanılabilecek bir dizi farklı tasarım yönteminden biridir. Diğer tasarım yöntemleri şunları içerir:
* Nihai güç tasarım yöntemi
* Yük ve direnç faktörü tasarım yöntemi
* Plastik tasarım yöntemi
Bu tasarım yöntemlerinin her birinin kendine özgü avantajları ve dezavantajları vardır. Belirli bir proje için en iyi tasarım yöntemi, o projenin özel gereksinimlerine bağlı olacaktır.