Ontwerpsterkte

Ontwerpsterkte is de sterktewaarde die in structurele berekeningen wordt gebruikt als referentienorm voor veiligheid. Het is de maximale spanning waaraan een onderdeel of constructie bij ontworpen belastingen mag worden blootgesteld zonder in een onveilig bereik te komen. In praktijk wordt ontwerpsterkte vaak kleiner gehouden dan de karakteristieke sterkte van het materiaal om onzekerheden in materiaaleigenschappen, variaties in afmetingen, constructies en belastingen op te vangen.

De ontwerpsterkte ontstaat door de karakteristieke sterkte van het materiaal te corrigeren met één of meer gedeeltelijke veiligheidsfactoren. Deze factoren houden rekening met recurring onzekerheden op materiaalniveau, geometrie en constructie. De specifieke factoren en de wijze van berekenen verschillen per norm en per materiaal. In de meeste normen geldt: ontwerpsterkte = karakteristieke sterkte gedeeld door een veiligheidsfactor (of equivalente combinatie van factoren). Voor verschillende materialen bestaan specifieke relaties, bijvoorbeeld voor beton en staal.

Toepassing vindt plaats in de uiteindelijke ontwerpberekeningen: de berekende spanningen in onderdelen worden vergeleken met de ontwerpsterkte. Als de berekende spanning de ontwerpsterkte overschrijdt, moet het ontwerp worden aangepast (versterking, herindeling van krachten, materiaalkeuze of afmetingen).

Relaties met andere concepten: ontwerpsterkte is verbonden met de karakteristieke sterkte, de partiale veiligheidsfactoren en de grenswaarden van de ontwerpwetenschap (limiettoestanden). De exacte waarden en formules zijn vastgelegd in nationale en internationale normen (zoals Eurocode en equivalents), en verschillen per materiaal en toepassingsgebied.

Samengevat: ontwerpsterkte is de veilige, berekeningsmatige sterkte die gebruikt wordt bij structurele berekeningen, verkregen via deling van karakteristieke sterkte door veiligheidsfactoren en toegepast om betrouwbaarheid en veiligheid te garanderen.