معامل الأمان

2014 أبجدية مهندس

هنري بيتروسكي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الرياضيات والهندسة الهندسة

معامل الأمان (Factor Of Safety). معامل الأمان في هندسة البناء هو فعلياً نسبة حمل الانهيار النظري لعارضة أفقية أو عامود أو مكوّن آخر إلى أكبر حمل فعلي مصمم لحمله. يُقدِّمُ معامل الأمان ضمانةً ضد مثل تلك الاحتمالات غير المؤكدة عندما يتم تجاوز حمل التصميم في الاستعمال، وعند حدوث تغير إحصائي في متانة المواد، وحدوث خلل مدمّر أثناء بناء هيكل ما أو أثناء حياته. تغيرت معاملات الأمان تاريخياً من مقدار أكبر بقليل من الواحد، في الهياكل حيث لا يمكن التسامح مع المتانة الزائدة (التي تتساوى عموماً مع الوزن الزائد)، كما هو الأمر في المركبة الفضائية، إلى مقادير تبلغ 6 أو 7 أو 8 وحتى أكثر في البُنى المدنية التي لا يُفهم سلوكها تماماً، أو التي سيؤدّي انهيارها إلى تهديد حياة وعواقب اقتصادية وخيمة، مثل تلك التي حدثت في منتصف القرن التاسع عشر في جسور السكك الحديدية. وبالتوسّع إلى التطبيقات غير البنيوية، فإن استخدام معامل أمان يقتضي أن يكون التصميم محافظاً، أي أنّ على الهيكل أو المكوّن أن يكون له قدرات احتياطية  للحالات غير الاعتيادية. ويقال عن معامل الأمان أحياناً إنه "معامل الجهل" لأنه مَعنيٌ بأخذ حالات الاحتمالات الطارئة مجهولة بالاعتبار. وهناك تعابير ملطفة مثل "معامل التصميم" و"هامش التصميم" المستخدمة أحياناً تحجب نتائج حماية الحياة المتضمّنة في مصطلح معامل الأمان.

نوقشت عوامل الأمان في العضويات [الكائنات الصغيرة] الحيّة في مقال كتبه الفيزيولوجي والجغرافي الحيوي جارد دياموند (Jared Diamond) وهو اعتبر أن متانة العظام، والرئتين والكليتين وأجزاء أخرى من الجسم. ووضع معاملاتها البيولوجية للأمان في الجدول نفسه مع معاملات الأمان لهياكل هندسية تقليدية (انظر ("Building to Code," Discover, May 1993, pp. 93-98. يضع الجدول مفهوم معامل الأمان في سياق أوسع:

وفي بعض الأحيان، في الولايات المتحدة، يستخدم تعبير "معامل أمان" (Safety Factor) كمرادف لتعبير "معامل الأمان" (Factor of Safety). وهذا الترادف قد يثير لغطاً في بلدان أخرى، حيث يمكن أن يفهم العكس.

ففي أستراليا مثلاً فإن عبارة "معامل أمان" تستعمل للدلالة على "حادث أو ظرف يمكن أن يزيد في مخاطر الأمان". وهكذا ففي عام 2010 وعندما فقدت طائرة الإيرباص A380 (Airbus A380 aircraft) محرّكها بسبب ازدياد حجم تشقّق ناتج من الإجهاد الذي أدّى إلى فشل هيكلي يمكن أن يتوسّع، بعد فترة وجيزة من إقلاع الطائرة من سنغافورة متوجهة إلى سيدني (Sin­gapore for Sydney)، ووصفت الحادثة بأنها "معامل أمان" في تقرير أولي صادر عن مكتب أمان النقل الأسترالي الذي كان يحقّق في الحادث. والتقرير الذي سُمي "تحقيق احتمالات حدوث الحادثة الجوية AO-2010-089"  تضمنّ مسرداً تعريف للمصطلحات.