K係数計算

K係数は工学分野によって意味が異なるため、この計算ツールでは構造の有効長計算と熱伝導計算を分けています。構造モードのKは、柱端の拘束が有効座屈長に及ぼす影響を表します。有効長は、柱の無補剛長にKを掛けた値です。理想的な両端固定は0.5、固定－ピンは0.7、両端ピンは1.0、固定－自由の片持ち柱は2.0を用います。実際の接合部が完全に理想的な拘束となることは少ないため、これらは概念的な確認に用い、最終値として自動的に採用しないでください。 構造モードはオイラーの弾性座屈式を使用します。限界荷重は円周率の二乗、弾性係数、最小断面二次モーメントの積を、有効長の二乗で割った値です。長方形の断面二次モーメントは幅とせいの三乗の積を十二で割り、円形は円周率と直径の四乗の積を六十四で割ります。代表的な弾性係数として、鋼に200,000 N/mm²、コンクリートに30,000 N/mm²、木材に11,000 N/mm²を使用します。限界荷重をキロニュートンで表示し、入力荷重が理想耐力に占める割合を示します。 有効長が二乗、断面のせいが三乗、直径が四乗で効くため、オイラー座屈は長さ、拘束、向きに非常に敏感です。式は、中心軸圧縮を受ける真っすぐで細長い完全弾性部材を対象とします。降伏、ひび割れ、材料のばらつき、初期たわみ、残留応力、接合部の柔性、偏心、局部座屈、補剛の不完全性、設計基準の耐力係数は考慮しません。長方形断面では、入力した向きが検討する座屈軸に対応するか確認し、弱軸についても計算してください。 熱モードの小文字kは柱の拘束係数ではなく、W/m·Kで表す熱伝導率です。熱抵抗はメートル単位の厚さを熱伝導率で割った値です。単一の均質層では、U値はその熱抵抗の逆数です。例えば厚さ200 mm、熱伝導率0.5 W/m·Kの材料は、熱抵抗0.4 m²·K/W、U値2.5 W/m²·Kとなります。建物の構成全体では、表面熱伝達抵抗、骨組み、仕上げ、空気層、熱橋も含めます。 結果は、式の理解、代替案の比較、予備検討時の単位ミス発見に適しています。構造設計は有資格の技術者の下で、適用される材料基準と荷重基準に従う必要があります。熱設計には認証された熱伝導率データを使用し、並列・直列のすべての熱流経路を考慮してください。構造のKと熱のkは同じ文字でも異なる物理量であり、単位も異なるため混同しないでください。