Calculadora de tensao de cisalhamento em viga

Tensão de cisalhamento em viga

Para seção retangular cheia, a tensão de cisalhamento máxima na linha neutra é τ_max = 3V / (2·A), onde V é o cortante e A = b·h a área bruta — 1,5× a tensão média V/A. Para perfil I ou H, quase todo o cortante é absorvido pela alma, daí a estimativa prática τ_max ≈ 1,5·V / A_w, com A_w a área da alma. Exemplo: V = 20 kN, b = 200 mm, h = 400 mm → τ_max = 3·20 000 / (2·200·400) = 0,375 MPa.

A NBR 6118 art. 17.4 limita a tensão de cisalhamento em vigas de concreto via τ_Rd2 = 0,27·α_v2·f_cd e exige estribos quando τ_Sd ultrapassa τ_Rd1. A NBR 8800 limita o cisalhamento no aço a V_R = 0,60·f_y·A_w / γ. A fórmula geral τ = V·Q / (I·b) (Jourawski) vale para qualquer seção.

Aplicações

Dimensionamento de estribos em vigas de concreto armado; verificação de almas de perfis I e H em aço; projeto de ligações parafusadas e soldadas (onde o cortante governa); checagens em vigas curtas e consolos onde a flexão é pequena mas o cortante é alto; conformidade com NBR 6118 e NBR 8800 nos estados-limite últimos.

Perguntas frequentes

Por que τ_max é 1,5× a média no retângulo? A distribuição de cisalhamento é parabólica, com pico na linha neutra, onde o momento estático Q é máximo.

Por que usar só a área da alma em perfis I? Os flanges absorvem quase todo o momento fletor mas pouquíssimo cortante (o Q deles na linha neutra é pequeno); a alma carrega ~95% de V.

Quando são necessários estribos? Em vigas de concreto, sempre que o cortante de cálculo V_Sd ultrapassar a resistência só do concreto V_Rd1 — conforme NBR 6118 §17.4.2.

O cisalhamento pode ser crítico em relação à flexão? Sim — em vigas curtas e altas (L/h < 4), consolos e ligações, o cortante pode governar antes mesmo de a flexão atingir o limite de escoamento.