기계·설비 등의 구조물에 작용하는 하중이 커지면 그 부품에 생기는 변형율(變形率)은 차차 크게 되고 응력(應力)도 수반해서 증가되며 결국에는 파괴된다. 따라서 기계 등 구조물이 안전하고 충분한 기능을 발휘하려면 각 부분에 생기는 응력이 사용재료에 허용되는 일정한도의 응력을 넘지 않도록 하여야 한다. 따라서 설계할 때 실제의 사용상태를 정확히 예측·파악하고 거기에 발생하는 응력을 확인하며 이에 대하여 절대적으로 안전한 사용재료와 치수를 결정해야 한다. 안전하게 장시간 운전 또는 사용상태에 있을 때 각 부품에 작용하고 있는 응력을 사용응력(使用應力, working stress)이라 하며, 이 사용응력을 정확하게 산정한다는 것은 실제로 거의 불가능하다. 따라서 안전하게 여유를 보아 일정한 탄성한도(彈性限度, elastic limit, 재료에 작용하는 응력과 변형율과의 관계를 표시하는 선도에서 재료에 하중을 가할 때 응력을 없애면 변형율도 완전히 소실되는 한계를 말하며, 이 한계를 넘어서는 하중이 가해지면 재료에는 영구변형율이 잔류함) 이하의 응력, 즉 재료를 사용하는데 있어서 허용할 수 있는 최대응력을 허용응력(allowable stress)이라 한다. 설계시 허용응력의 값은 재료시험에 의하여 얻어진 재료의 기준강도를 기준으로 하중 및 응력의 종류와 성질, 재료의 신뢰도, 부재의 형상, 사용상태, 마멸, 부식 등의 영향, 공작방법 및 정도 등을 감안하여 결정하는데, 통상 정하중에서는 항복점, 반복하중에서는 피로한도, 고온환경하에서의 장시간 정하중의 경우에는 크리프한도를 기준강도로 하는 경우가 많다. 허용응력은 이 기준강도를 안전율(安全率, safety factor)로 나누어 얻는다. 따라서 설계시에 하중이 작용할 때 각 부재에서 발생하는 허용하중의 값을 결정하면 이에 대응하는 허용하중의 값이 구해지는데, 이 하중의 최대값이 최대허용하중이다. <<산업안전기준에 관한 규칙 제164조> >
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