Der Sicherheitsfaktor ist eine Zahl, die in strukturellen Anwendungen verwendet wird und einen Konstruktionsspielraum über der theoretischen Konstruktionskapazität bietet. Auch als Sicherheitsfaktor bekannt, berücksichtigt er Unsicherheiten im Konstruktionsprozess, wie Berechnungen, Festigkeit von Materialien, Leistung und Qualität. Sie ist gleich der Festigkeit des Bauteils geteilt durch die Belastung des Bauteils. Wenn eine Maschine beispielsweise eine Last von 22 Pfund Kraft (97.86 Newton) tragen muss und der Sicherheitsfaktor vier gewählt wird, beträgt die Festigkeit der Komponente 88 Pfund Kraft (391.44 Newton).
Die als Sicherheitsfaktor gewählte Zahl hängt von den Materialien und der Verwendung des Artikels ab. Industrienormen für Konstruktion und Technik spezifizieren normalerweise die zulässige Spannung oder die Höchstfestigkeit eines gegebenen Materials geteilt durch den Sicherheitsfaktor, anstatt einen willkürlichen Sicherheitsfaktor zu verwenden. Dies liegt daran, dass diese Faktoren irreführend sein können und bekanntermaßen eine größere Sicherheit implizieren, als dies der Fall ist. Ein Sicherheitsfaktor von zwei bedeutet nicht, dass ein Gerät doppelt so viel tragen kann, wie es ausgelegt ist.
Auch wenn jedes Teil des Geräts den gleichen Faktor hat, entspricht das Gerät als Ganzes nicht unbedingt diesem. Wird ein Teil über seine Maximalkraft hinaus belastet, kann sich die Verteilung über die gesamte Struktur ändern und die Funktionsfähigkeit beeinträchtigt werden. Die Ermittlung des Sicherheitsfaktors ist ein Balancespiel zwischen Kostenreduktion und Sicherheit. Diese Zahl hilft Ingenieuren, Fakten über die Konstruktionsstruktur und die strukturelle Leistungsfähigkeit des Geräts zu ermitteln.
Allgemein bedeutet ein hoher Sicherheitsfaktor ein schwereres Bauteil, hochwertigeres Material und ein verbessertes Design. Ein Faktor von eins bedeutet, dass die Spannung an der zulässigen Grenze liegt. Weniger als eins bedeutet wahrscheinliches Versagen. Ein Sicherheitsfaktor von drei wird verwendet, wenn die Festigkeit des Materials innerhalb einer bestimmten Grenze bekannt ist, und vier oder mehr wird verwendet, wenn ein Teil der Last des Geräts variabel ist.
Fünf oder sechs sind typische Sicherheitsfaktoren, wenn die Last wie bei Aufhängestangen abwechselnd ab- und wieder aufgelegt wird. Sechs oder mehr werden verwendet, wenn Spannungen von Zug zu Druck umgekehrt werden, und zehn oder mehr werden verwendet, wenn Komponenten des Geräts wiederholten Stoßbelastungen ausgesetzt sind. Die Zahl kann einen Wert von 40 oder mehr erreichen, wenn die Belastung kompliziert und die Höhe unsicher ist, wie bei der Kurbelwelle eines Reversiermotors.