Cómo comprobamos los cálculos

Transmitancia del vidrio (U_g) EN 673

Abrir: Calculadora de transmitancia del vidrio aislante

Método

Transmitancia en el centro del vidrio, doble y triple, con el cálculo de la EN 673: conductancia de radiación y de gas de cada cámara, la del gas a partir del número de Nusselt (Grashof y Prandtl, vidrio vertical, A = 0,035, n = 0,38), condiciones normalizadas h_e = 23 y h_i = 8 W/(m²·K), temperatura media 283 K y ΔT = 15 K. Los gases son un 90 % de gas y un 10 % de aire, con las propiedades mezcladas en proporción. La emisividad se elige entre cinco clases: 0,837 (sin capa), 0,16, 0,05, 0,03 y 0,013.

Casos publicados de referencia

Comprobada por pruebas internas de coherencia; sin caso publicado contrastado todavía.

Pruebas internas

Las pruebas ejecutan el código de la propia página con 1500 composiciones dobles y 1500 triples y comprueban que la copia del motor del configurador de acristalamiento da el mismo U_g; cada celda de la tabla de U_g, en sus seis idiomas, es la calculadora de su idioma ejecutada otra vez con la composición de su enlace. Los valores redondeados que la página de la calculadora da en «Valores con los que puedes comprobarnos» son cifras típicas que aún no hemos casado con una fuente publicada, así que aquí no cuentan.

Qué no cubre

• Solo el centro del vidrio: sin intercalario, borde ni marco. Eso es la calculadora de la ventana.
• Solo vidrio vertical: el inclinado y el horizontal convectan de otra manera.
• Emisividad por clase, no por producto. La capa concreta decide el último decimal: para un valor declarado, la cifra del fabricante.
• Solo pérdida de calor: ni factor solar ni transmisión luminosa.

Desviaciones conocidas

Ninguna conocida.

Transmitancia de la ventana (U_w) EN ISO 10077-1

Abrir: Transmitancia de la ventana y del hueco

Método

El método simplificado de la EN ISO 10077-1: U_w = (A_g·U_g + A_f·U_f + l_g·Ψ_g) / (A_g + A_f), con las áreas y la longitud del borde del vidrio sacadas de la medida total, un mismo ancho de marco en todo el perímetro y una retícula regular de hojas separadas por montantes o travesaños.

Casos publicados de referencia

Comprobada por pruebas internas de coherencia; sin caso publicado contrastado todavía.

Pruebas internas

La página de la calculadora lleva un ejemplo resuelto a mano (la ventana de referencia de 1230 × 1480 mm de la EN 14351-1, de una hoja), y las pruebas vuelven a pasar por esta calculadora las cifras de U_w que citan las guías de ventanas.

Qué no cubre

• Un mismo ancho de marco en todo el perímetro: un travesaño inferior más ancho o un montante distinto no se pueden introducir como tales.
• Solo retículas rectangulares y regulares.
• Sin el puente térmico de la instalación (Ψ_instalación), sin ganancia solar y sin infiltraciones.
• Los U_f y Ψ_g típicos son típicos: un valor declarado sale de componentes ensayados o de la EN ISO 10077-2.

Desviaciones conocidas

Ninguna conocida.

Transmitancia de muros, cubiertas y suelos EN ISO 6946

Abrir: Transmitancia de muro y cubierta

Método

Capas homogéneas en serie: R_total = R_si + Σ d/λ + R_cámara + R_se y U = 1/R_total, con las resistencias superficiales de la EN ISO 6946 para flujo horizontal, ascendente y descendente, y 0,18 m²K/W fijos para una cámara de aire sin ventilar.

Casos publicados de referencia

Pruebas internas

La página de la calculadora lleva un ejemplo resuelto a mano, y las pruebas vuelven a pasar por esta calculadora las cifras de muros que citan las guías. Los valores publicados de arriba comprueban las constantes, no un muro entero: aún no hemos encontrado un ejemplo resuelto público hecho solo de capas homogéneas.

Qué no cubre

• Sin puentes térmicos: no se corrigen montantes, juntas de mortero, llaves ni fijaciones. La EN ISO 6946 tiene un método para eso; aquí no está.
• Sin contacto con el terreno (eso es la EN ISO 13370) ni cámaras ventiladas.
• Conductividades típicas: para algo real, el valor declarado del producto.

Desviaciones conocidas

• La cámara de aire vale siempre 0,18 m²K/W y su espesor no se puede introducir. La tabla 2 del DA DB-HE/1 da 0,18 para una cámara vertical de 5 cm, pero 0,17 para 2 cm, 0,15 para 1 cm y 0,16 para una horizontal: en una cámara delgada, o en una cubierta o un suelo, la calculadora le da a esa capa entre 0,01 y 0,03 m²K/W de más.

Condensación intersticial (Glaser) EN ISO 13788

Abrir: Condensación intersticial: método de Glaser

Método

El método de Glaser para unas condiciones: temperaturas repartidas por resistencia térmica; presión de saturación con p_sat = 610,5·exp(17,269·θ/(237,3 + θ)) desde 0 °C y con 21,875 y 265,5 por debajo; presión de vapor repartida por s_d = µ·d; hay condensación donde la presión de vapor supera la de saturación.

Casos publicados de referencia

Pruebas internas

La página de la calculadora lleva un ejemplo resuelto a mano, y una prueba en el navegador lee de la calculadora las cifras que citan las respuestas de la página (el muro con el que abre, las interfaces que condensan, la peor y su exceso de presión). Los valores publicados de arriba comprueban la presión de saturación, no un muro entero: aún no hemos encontrado un ejemplo de Glaser público con todos sus datos.

Qué no cubre

• Unas condiciones, no los doce meses de la EN ISO 13788: no comprueba que lo que condensa en invierno se seque en verano.
• Régimen estacionario y solo difusión: sin infiltraciones de aire, lluvia, humedad de obra ni capilaridad, y sin almacenamiento de humedad en los materiales.
• Sin puentes térmicos; solo composiciones sencillas, sin cámaras ventiladas.

Desviaciones conocidas

Ninguna conocida.

Espesor de vidrio a viento teoría de placas, resistencia en la forma de la EN 16612

Abrir: Calculadora de espesor de vidrio a carga de viento · Laboratorio de viento: mira cómo flecta una luna

Método

Un vidrio rectangular apoyado en sus cuatro bordes, teoría lineal de placas (pequeñas flechas) con los coeficientes clásicos α y β interpolados según la proporción: σ = β·q·b²/t² y w = α·q·b⁴/D, con E = 70 000 N/mm² y ν = 0,23. Resistencia de cálculo en la forma de la EN 16612 con k_mod = 0,663·t^−1/16 (viento de 10 minutos, 0,74, por defecto; racha de 5 segundos, 1,00, a elección), γ_M;A = 1,8 y γ_M;v = 1,2. El laminado, por su espesor efectivo, sin transferencia de cortante y con transferencia total. Se introduce la presión de cálculo ya mayorada. El laboratorio de viento es una vista de este mismo motor.

Casos publicados de referencia

Pruebas internas

Las pruebas repiten cifra a cifra el ejemplo resuelto de la página (1200 × 2200 mm, templado de 10 mm, 1,20 kN/m²); recalculan cada celda de la tabla de espesores que publica la página; comprueban que todas las copias de la fórmula de k_mod del sitio dan lo mismo; y recalculan la tabla entera de coeficientes con una solución en serie (Lévy) independiente de la placa, con diferencias de menos de 0,0015 en β y 0,00004 en α.

Qué no cubre

• Solo cuatro bordes apoyados: ni dos ni tres bordes, ni fijaciones puntuales ni silicona estructural.
• Un solo vidrio: no modela el reparto de carga entre los vidrios de una cámara.
• Teoría lineal: cuando la flecha pasa de media vez el espesor, el efecto membrana hace el vidrio real más rígido y menos tensionado (la página avisa).
• No calcula la presión de viento, ni comprueba rotura, tensiones térmicas, barrera ni impacto.
• No es la ASTM E1300 ni aplica ningún anejo nacional.

Desviaciones conocidas

• Los coeficientes β son los clásicos para ν = 0,3, y el vidrio está más cerca de 0,23. Resolviendo la placa con los dos valores, el efecto solo está en la tensión —el coeficiente de flecha de una placa apoyada no depende de ν— y la sobrestima un 5,7 % en un vidrio cuadrado, un 2,5 % con proporción 1,5 : 1, un 1,2 % con 2 : 1 y nada a partir de 5 : 1. Queda del lado seguro.
• Que el viento cuente como carga de 10 minutos o como racha para k_mod depende de la EN 16612 y de su anejo nacional, que no hemos podido comprobar. La página abre con 10 minutos (recocido, 18,54 N/mm²) y ofrece la racha de 5 segundos (25,00 N/mm²).

Barandilla de vidrio resistencia EN 16612; cargas EN 1991-1-1; modo EE. UU. con el IBC

Abrir: Calculadora de espesor de barandilla de vidrio

Método

Un voladizo empotrado en la base, por metro de ancho: σ = 6·γ_Q·F·h/t² y δ = 4·F·h³/(E·t³), γ_Q = 1,5; el laminado, entre sus dos cotas (sin cortante y con cortante total); resistencia de cálculo de la EN 16612 con k_mod según la duración de la carga; una comprobación con una lámina rota. El modo EE. UU. aplica las cargas del IBC (50 lb/ft en el borde superior y 200 lb puntuales, por separado) y los límites de tensión del apartado 2407.1.1 en las ediciones de 2018, 2021 y 2024.

Casos publicados de referencia

Comprobada por pruebas internas de coherencia; sin caso publicado contrastado todavía.

Pruebas internas

Diez casos del modo EE. UU. resueltos a mano, paso a paso, y 2000 casos generados comparados con un cálculo independiente en unidades SI (el momento repartido entre láminas en vez de un espesor efectivo); la fórmula de k_mod, comparada con las otras páginas de vidrio; los espesores que citan las respuestas de la página, leídos de la calculadora; y un ejemplo resuelto a mano en la página.

Qué no cubre

• Solo voladizo libre: un pasamanos continuo cambia el modelo.
• El empotramiento se toma como rígido: no incluye el giro del perfil de base, que a menudo da más flecha que el propio vidrio.
• Modo europeo: solo carga lineal; ni carga en el relleno, ni puntual, ni viento, ni dinámica de multitudes, ni ensayo de impacto.
• Sin fijaciones, taladros ni tensiones locales.
• Las cotas del intercalario son cotas: un diseño que solo funciona con cortante total no funciona.
• Las cargas de barandilla son nacionales. Las del Reino Unido son las que se publican habitualmente según la BS 6180; no las hemos cotejado con el texto de la BS 6180 ni con el de su anejo nacional.

Desviaciones conocidas

Ninguna conocida.

Presión de viento EN 1991-1-4, ASCE 7-16

Abrir: Calculadora de presión de viento en fachadas

Método

EN 1991-1-4 con sus valores recomendados: q_b = ½·ρ·v_b² con ρ = 1,25 kg/m³ y c_dir = c_season = 1; k_r = 0,19·(z₀/0,05)^0,07, c_r = k_r·ln(z/z₀) con z no menor que z_min, c_o = 1, I_v = 1/ln(z/z₀) y q_p = (1 + 7·I_v)·½·ρ·v_m²; presión neta con los coeficientes locales c_pe,1 de las zonas de fachada y c_pi +0,2/−0,3, y × 1,5 para el valor de cálculo. ASCE 7-16, simplificado, para componentes y revestimientos: K_z = 2,01·(z/z_g)^2/α con z no menor que 15 ft, K_d = 0,85, K_zt = 1, GC_p interpolado en log(área) entre 10 y 500 ft², GC_pi ±0,18.

Casos publicados de referencia

Pruebas internas

La página lleva un ejemplo resuelto a mano (27 m/s, terreno II, 10 m, zona A). En la parte de la ASCE 7 aún no se ha contrastado ningún caso publicado.

Qué no cubre

• La velocidad básica la pones tú, del mapa de tu anejo nacional o de la herramienta de ASCE.
• Terreno llano (c_o = 1): ni colinas, ni escarpes, ni bordes de acantilado.
• Solo edificios rectangulares y fachadas verticales: ni cubiertas, ni marquesinas, ni petos, ni superficies curvas.
• Sin reducción por dirección ni por estación.
• Parte de la ASCE: edificios cerrados de hasta 60 ft y K_zt = 1.

Desviaciones conocidas

• ρ está fijada en 1,25 kg/m³, el valor recomendado. Donde un anejo nacional o un ejemplo toman 1,225, su q_p sale un 2 % menor (segundo caso de arriba).
• Los casos comprueban solo q_p. El ejemplo publicado del edificio de una planta sigue con c_pe,10 para muros enteros, y la calculadora usa c_pe,1 para un vidrio, así que las presiones netas no son comparables.

Espesor de vidrio para acuario teoría de placas (Lévy), resistencia en la forma de la EN 16612

Abrir: Calculadora de espesor de vidrio para acuario: sin marco y con refuerzo

Método

Cada vidrio como una placa bajo la presión del agua —sin marco y con el borde superior libre, o con tirante y sujeto por los cuatro bordes— con coeficientes de una solución en serie de Lévy; resistencia de cálculo en la forma de la EN 16612 para carga permanente (k_mod 0,29, γ_M;A 1,8) con un coeficiente de carga de 1,35; el espesor comercial se elige por su tolerancia mínima, con la flecha por debajo de medio espesor.

Casos publicados de referencia

Pruebas internas

Seis casos de diseño a la centésima de milímetro; las tablas de la página son las del resolvedor de Lévy cifra a cifra; el mismo resolvedor reproduce la tabla de cuatro bordes de la calculadora de viento y la tabla habitual de los aficionados con menos de un 1,5 % de diferencia; y los límites de alcance, el laminado, el templado, el tirante y la ventana de estanque tienen cada uno sus casos.

Qué no cubre

• Sin juntas de silicona, taladros ni rebosaderos; sin acuarios curvos, panorámicos ni de acrílico.
• Sin comprobar el mueble ni el suelo: se da el peso.
• Base plana y nivelada, y vidrio sano.
• Sin espesor por encima de 19 mm, 80 cm de altura, 1500 litros o 250 cm de largo: eso es trabajo de un ingeniero.

Desviaciones conocidas

• Los tres acuarios son una comprobación gruesa: confirman el espesor comercial que elige el método (6, 10 y 12 mm), no una tensión ni una flecha.

Peso: vidrio, metal y tableros geometría × densidad

Abrir: Calculadora de peso del vidrio · Calculadora de peso de perfiles metálicos · Peso de tableros

Método

Volumen por densidad. Vidrio: 2500 kg/m³, es decir, 2,5 kg/m² por milímetro, PVB 1070 kg/m³, el gas de las cámaras despreciado. Metal: la sección por fórmula, con esquinas vivas y espesor constante, por la densidad del material (acero 7850 kg/m³). Tableros: densidad × espesor × superficie, con cada densidad tomada de una ficha de fabricante que la página cita.

Casos publicados de referencia

Pruebas internas

Vidrio: cada celda de la tabla de pesos es la cifra de la calculadora, y varias se comprobaron a mano. Metal: once formas de sección contra la fórmula hecha aparte, las formas imposibles rechazadas y cada cifra de las nueve tablas de metal recalculada. Tableros: ejemplos resueltos a mano, y cada densidad es la documentada, con su fuente.

Qué no cubre

• Vidrio: no cuenta intercalarios, sellante ni capas, así que una unidad entregada pesa entre un 1 y un 2 % más.
• Metal: sin radios de esquina ni de raíz y sin alas inclinadas (UPN, IPN e IPE no están).
• Tableros: una densidad por material, tableros secos; no es un peso propio para cálculo estructural.

Desviaciones conocidas

• Las secciones de metal se toman con esquinas vivas, así que los tubos laminados salen unos pocos por ciento más ligeros de lo que dice la calculadora y los angulares laminados en caliente algo más pesados, como dice su página. Aún no lo hemos medido contra una tabla de perfiles publicada.

Desarrollo de chapa DIN 6935 (factor K)

Abrir: Desarrollo de chapa plegada

Método

Desarrollo de la curva BA = A·(R + K·T), retranqueo exterior tan(A/2)·(R + T), deducción 2·OSSB − BA y la longitud desarrollada a partir de las alas exteriores o interiores. K según DIN 6935, (0,65 + 0,5·lg(R/T))/2 hasta R/T = 5 y 0,5 por encima, o tu propio K.

Casos publicados de referencia

Comprobada por pruebas internas de coherencia; sin caso publicado contrastado todavía.

Pruebas internas

Casos hechos en papel; en 5000 piezas al azar el desarrollo por las alas exteriores es igual al de las interiores y a la suma de tramos rectos y zonas de curva; K vale 0,325 con R = T, es continuo en R/T = 5 y nunca pasa de 0,5; la entrada imposible se rechaza. No se han comparado los valores de compensación que tabula el suplemento 2 de la DIN 6935, un documento de pago.

Qué no cubre

• K es una estimación hasta que doblas una probeta: el utillaje, el material y la plegadora lo mueven.
• Un ángulo y un radio para todos los pliegues.
• Sin recuperación elástica ni dobladillos (el ángulo queda por debajo de 180°).

Desviaciones conocidas

Ninguna conocida.

Optimizadores de corte: vidrio, barras y tableros heurísticas, sin norma

Abrir: Programa gratuito de optimización de corte de vidrio · Optimizador de corte lineal · Optimizador de corte de tableros

Método

Barras: el mejor de dos planes (una búsqueda exacta de la barra más llena y el mejor ajuste decreciente), con corte de sierra y despunte, junto a una cota inferior del número de barras. Tableros: empaquetado en guillotina probado con 108 combinaciones de orden y de reglas de corte, junto a la cota inferior por área. Vidrio: tiras en guillotina sobre un solo tamaño de plancha, con almacén de retales.

Casos publicados de referencia

Comprobada por pruebas internas de coherencia; sin caso publicado contrastado todavía.

Pruebas internas

Barras: 3002 trabajos al azar comprueban que cada pieza sale una vez, que cortes y despuntes caben, que el retal es lo que sobra y que nunca se baja de la cota inferior; en 784 trabajos pequeños comparados con una búsqueda exhaustiva, 783 planes son óptimos y uno usa una barra más. Tableros: 401 trabajos comprueban cada pieza dentro de la plancha despuntada, sin solapes contando el corte, la veta respetada y una disposición en guillotina. Vidrio: solo está probada la cadena del optimizador al plano de corte y las etiquetas; la geometría de su disposición aún no tiene una comprobación propia.

Qué no cubre

• Un tamaño de plancha, un perfil o un tablero cada vez.
• Sin límites de máquina ni secuencia de corte para una máquina.
• Vidrio: tiras sin subtiras giradas, así que su aprovechamiento es un suelo; solo rectángulos; no conoce la cara de la capa, las marcas de pinza ni el caballete.
• Las disposiciones son heurísticas: la cota inferior que aparece junto al resultado es la medida honrada.

Desviaciones conocidas

Ninguna conocida.