Cisalhamento transversal em vigas

A tensão de cisalhamento transversal é a tensão de corte que surge na seção de uma viga quando uma força cortante interna tenta deslizar fibras longitudinais vizinhas. A fórmula clássica de resistência dos materiais avalia essa tensão em uma fibra escolhida como tau igual a V Q dividido por I t, em que V é a força cortante transversal, Q o momento estático da porção da seção além dessa fibra, I o segundo momento de área da seção inteira em relação ao eixo neutro, e t a largura na fibra de interesse. Alunos que conferem exercícios, engenheiros estruturais e mecânicos que dimensionam vigas preliminares, projetistas de madeira e aço que comparam o cisalhamento a limites admissíveis, e pipelines de projeto automatizado precisam desse valor sem abrir um pacote de elementos finitos.

O que significa cisalhamento transversal e quando vale τ = VQ/(I t)

Uma viga que carrega carga transversal desenvolve uma força cortante interna V em cada seção, e essa força não se distribui de modo uniforme ao longo da altura. Fibras longitudinais vizinhas tendem a deslizar, de modo que aparece uma tensão de cisalhamento τ, em geral máxima perto do eixo neutro e caindo a zero nas fibras extremas de uma seção retangular. A fórmula de Jourawski ou de livro afirma que a tensão em uma fibra escolhida é V vezes Q dividido por I vezes t.

Aqui Q é o momento estático da porção da seção que fica além da fibra, tomado em relação ao eixo neutro; I é o segundo momento de área da seção inteira sobre o mesmo eixo; e t é a largura real de material nessa fibra, que pode saltar na junção mesa–alma.

A intenção de busca se agrupa em calculadora de tensão de cisalhamento transversal, fórmula de cisalhamento em viga VQ sobre It, momento estático Q e cisalhamento horizontal em vigotas de madeira: pessoas que já têm V, Q, I e t e querem um valor numérico comparável ao cisalhamento admissível, a um gabarito ou a uma planilha. Mantenha unidades consistentes: se V está em newtons, Q em metros cúbicos, I em metros à quarta e t em metros, a tensão sai em pascals; qualquer outro sistema coerente funciona da mesma forma.

A fórmula assume cinemática elástica linear de Euler–Bernoulli, um membro prismático e uma seção que não é tão de parede fina que o atraso de cisalhamento ou a torção de empenamento dominem; redistribuição plástica, tensões residuais e esmagamento da alma exigem outro caminho de análise.

Uso prático, limites, preços e como isto difere de F/A e My/I

Use a ferramenta do navegador quando quiser uma checagem imediata de cisalhamento transversal ao corrigir exercícios de resistência dos materiais, comparar um cálculo manual de V Q sobre I t no eixo neutro de um retângulo ou da alma de uma viga I, verificar uma vigota de madeira frente a valores admissíveis de cisalhamento horizontal, ou ensinar como a tensão varia com Q e a largura. Os resultados são plenamente determinísticos: entradas idênticas sempre produzem a mesma tensão de cisalhamento transversal e os mesmos rótulos de fórmula e método.

Não há modelo de linguagem, nem serviço externo de análise estrutural, nem aleatoriedade, de modo que a capacidade é segura para fixar em integração contínua e materiais de curso reproduzíveis. Esta página não é a calculadora de cisalhamento médio tau igual a F sobre A, que responde a outra busca quando só se conhecem força e área; essa vive como ferramenta separada.

Tampouco é a calculadora de tensão de flexão sigma igual a M y sobre I, que informa a tensão normal por flexão e não o cisalhamento a partir de V e Q. Para deflexão no meio do vão sob carga pontual central, use a calculadora de deflexão de viga separada.