Calculadora de factor K

El factor K tiene distintos significados según la disciplina de ingeniería, por lo que esta calculadora separa los cálculos de longitud efectiva estructural de los de conductividad térmica. En modo estructural, K describe cómo las restricciones de los extremos modifican la longitud efectiva de pandeo de una columna. Esta longitud es K por la longitud sin apoyo lateral. Los extremos ideales empotrados usan 0.5; empotrado–articulado, 0.7; articulado–articulado, 1.0; y el voladizo empotrado–libre, 2.0. Las uniones reales rara vez son perfectamente ideales, por lo que estos valores sirven para comprobaciones conceptuales, no para una selección final automática. El modo estructural aplica la ecuación de pandeo elástico de Euler. La carga crítica es pi al cuadrado por el módulo elástico y el menor segundo momento de área, dividido entre la longitud efectiva al cuadrado. La inercia rectangular es el ancho por el canto al cubo dividido entre doce; la circular es pi por el diámetro a la cuarta potencia dividido entre sesenta y cuatro. Se emplean módulos elásticos representativos de 200,000 N/mm² para acero, 30,000 N/mm² para concreto y 11,000 N/mm² para madera. Se muestra la carga crítica en kilonewtons y la carga aplicada como porcentaje de esa capacidad idealizada. El pandeo de Euler es muy sensible a la longitud, las restricciones y la orientación, porque la longitud efectiva se eleva al cuadrado y el canto al cubo o el diámetro a la cuarta potencia. La fórmula describe un elemento recto, esbelto y perfectamente elástico bajo compresión axial concéntrica. No considera fluencia, fisuración, variabilidad del material, curvatura inicial, tensiones residuales, flexibilidad de uniones, excentricidad, pandeo local, imperfecciones del arriostramiento ni factores normativos de resistencia. Para secciones rectangulares, verifica que la orientación introducida corresponda al eje de pandeo estudiado y repite la comprobación respecto al eje débil. En modo térmico, la k minúscula es la conductividad en W/m·K, no un factor de restricción de columnas. La resistencia es el espesor en metros dividido entre la conductividad. El valor U es el inverso de esa resistencia para una única capa uniforme. Por ejemplo, 200 mm de material con conductividad 0.5 W/m·K tienen resistencia 0.4 m²·K/W y valor U 2.5 W/m²·K. Los cerramientos completos también incluyen resistencias superficiales, estructura, acabados, cámaras y puentes térmicos. Estos resultados sirven principalmente para comprender fórmulas, comparar alternativas y detectar errores de unidades en trabajos preliminares. El diseño estructural debe cumplir las normas de materiales y cargas aplicables bajo la responsabilidad de un ingeniero cualificado. El diseño térmico debe utilizar datos certificados de conductividad y considerar todas las rutas de flujo de calor en paralelo y en serie. No mezcles los significados estructural y térmico de K: comparten una letra, pero representan magnitudes físicas diferentes y usan distintas unidades.