Calculadora de tensao de compressao em coluna
Calcula a tensao de compressao em coluna a partir da carga axial e da area da secao.
—
Tensão de compressão em coluna curta
Numa coluna curta carregada axialmente, a tensão normal de compressão sai como σ = P/A. Aqui P é a carga axial e A a área da seção transversal. Você confere contra σ_max ≤ σ_admissível, e como a coluna é curta não entra redução por flambagem. Veja com P = 300 kN e A = 400 cm²: σ = 300·10³ / (400·10⁻⁴) = 7,5 MPa. Com concreto f_ck = 25 MPa, a tensão admissível fica perto de 18 MPa (mais ou menos 0,85·f_ck/γ_c, com γ_c = 1,4).
A coluna conta como curta quando a esbeltez λ = K·L/r fica abaixo do limite da NBR 6118 §15 (em pilares de concreto não contraventados isso costuma ser λ < 35). Passou disso, os efeitos de segunda ordem e a flambagem pedem verificação à parte. Mantenha as unidades alinhadas: P em N, A em m², σ em Pa.
Aplicações
Serve para dimensionar pilares curtos de concreto armado segundo a NBR 6118, para o sizing de pedestais e pilaretes em aço, e para verificar apoios de lajes pré-fabricadas e paredes portantes. Também dá conta de uma checagem axial preliminar, antes de incluir momento e efeitos de esbeltez.
Perguntas frequentes
Quando a coluna é considerada curta? Quando λ = K·L/r fica abaixo do limite normativo. A NBR 6118 §15.8 coloca isso por volta de 35 para pilares de concreto típicos. Acima desse valor, você precisa somar o momento de segunda ordem.
Considera a contribuição da armadura? Não. Em pilares de concreto armado, a capacidade total é N_d = 0,85·f_cd·A_c + f_yd·A_s. O que esta ferramenta entrega é a tensão no concreto bruto, pensada como check rápido.
Por que a tensão admissível é bem menor que f_ck? A NBR 6118 aplica γ_c = 1,4 e ainda o fator 0,85 para carga de longa duração (o efeito Rüsch). Com isso, σ_adm dá por volta de 0,85·f_ck/1,4 ≈ 0,6·f_ck, e isso antes de qualquer margem do lado da carga.
Ferramentas Relacionadas
Tensão Estrutural na Estaca
Calcula a tensão estrutural de compressão no fuste de uma estaca, σ = Q ÷ (π·D²/4), a partir da carga aplicada Q (kN) e do diâmetro da estaca D (m); o resultado é em MPa. Além de o SOLO ter capacidade de suportar a estaca (a capacidade geotécnica), a própria estaca, como elemento ESTRUTURAL (de concreto, aço ou madeira), precisa resistir à carga sem se romper ou deformar excessivamente — esta é a verificação ESTRUTURAL da estaca. A tensão de compressão no fuste é simplesmente a carga dividida pela área da seção transversal. Ela deve ser menor que a tensão admissível do material da estaca: as normas limitam a tensão de trabalho do concreto de estacas a valores conservadores (tipicamente 5 a 8 MPa para estacas moldadas in loco, menos que a resistência do concreto, por causa das incertezas de execução no subsolo — concretagem sem visibilidade, possíveis falhas, excentricidades). Essa verificação frequentemente GOVERNA o diâmetro mínimo da estaca (a estaca pode ter capacidade geotécnica de sobra, mas a tensão estrutural limita a carga). O projeto de estacas é sempre o MENOR entre a capacidade geotécnica (do solo) e a capacidade estrutural (do material) — ambas devem ser verificadas. Informe a carga aplicada e o diâmetro da estaca.
Calculadora de Largura Coluna CPL Leitura
Calcula largura ideal de coluna em caracteres por linha CPL para leitura confortavel.
Tensão de Cisalhamento
Calcula tensão de cisalhamento τ = F/A (força paralela / área da seção). Resultado em Pa, kPa e MPa.
Tensão de Cabo em Içamento Acelerado
Calcula a tração dinâmica em um cabo durante o içamento de uma carga com aceleração, T = W·(1 + a/g), a partir do peso da carga W (N), da aceleração vertical do içamento a (m/s²) e da gravidade g. Quando uma carga é levantada com ACELERAÇÃO (no arranque do içamento, ao acelerar a subida), o cabo precisa fornecer não só a força para sustentar o peso (W), mas TAMBÉM a força para acelerar a massa para cima — pela segunda lei de Newton, a tração total é o peso vezes o fator (1 + a/g). Isso significa que a tração DINÂMICA é MAIOR que o peso estático: uma aceleração de g/2 (5 m/s²) aumenta a tração em 50%! É por isso que içamentos BRUSCOS (arranque rápido, ou pior, içar uma carga já em movimento ou parar bruscamente) geram SOBRECARGAS dinâmicas perigosas no cabo, que podem rompê-lo mesmo com a carga estática dentro da capacidade. O fenômeno é ainda pior em PARADAS bruscas e em cargas que 'arrancam do chão' (a folga do cabo é eliminada de repente, gerando um impacto). Por isso operadores experientes içam SUAVEMENTE (aceleração baixa), e os fatores de segurança dos cabos (5 ou mais) existem justamente para cobrir essas sobrecargas dinâmicas inevitáveis. Este cálculo quantifica o aumento da tração devido à aceleração, essencial na análise de segurança de içamentos dinâmicos. Informe o peso da carga e a aceleração do içamento.
Área de Tensão de Parafuso (Métrico)
Calcula a área de tensão (área resistente) de um parafuso de rosca métrica, A_t = (π/4)·(d − 0,9382·p)², a partir do diâmetro nominal d (mm) e do passo da rosca p (mm). A área de tensão é a seção transversal EFETIVA que resiste à tração em um parafuso rosqueado — e ela NÃO é a área do diâmetro nominal (que seria do cilindro liso) nem a área do diâmetro de raiz (o fundo do filete). Por causa da geometria helicoidal da rosca, a ruptura por tração ocorre em uma seção intermediária, e ensaios mostraram que ela corresponde a um diâmetro efetivo igual à média entre o diâmetro de passo e o de raiz, levando à fórmula com o termo 0,9382·p (uma constante geométrica da rosca métrica ISO, de perfil triangular a 60°). A área de tensão é o parâmetro fundamental para todos os cálculos de resistência do parafuso: a pré-carga, a tensão de tração, a carga de prova e a resistência última são todas calculadas multiplicando A_t pela tensão correspondente do material. Usar a área errada (a do diâmetro nominal, maior) superestimaria a resistência e levaria a uniões subdimensionadas. Tabelas de parafusos listam A_t para cada combinação de diâmetro e passo; esta fórmula a calcula para qualquer rosca métrica. Informe o diâmetro nominal e o passo da rosca.
Tensão por Perna de Lingada
Calcula a tração em cada perna de uma lingada (linga) com múltiplas pernas inclinadas, T = W ÷ (n·cos α), a partir do peso da carga W (N), do número de pernas n e do ângulo de cada perna em relação à vertical α (graus). Quando uma carga é içada por uma linga de várias pernas (cabos ou correntes que partem do gancho e se abrem até os pontos de fixação na carga), a tração em cada perna NÃO é simplesmente o peso dividido pelo número de pernas — porque as pernas são INCLINADAS. Quanto mais ABERTO o ângulo (pernas mais horizontais), MAIOR a tração em cada perna, podendo MULTIPLICAR a carga várias vezes! Isso ocorre porque, com pernas inclinadas, parte da força de cada perna é 'gasta' na componente horizontal (que se cancela entre as pernas opostas, comprimindo a carga), e só a componente vertical sustenta o peso — então a tração total precisa ser maior para que as componentes verticais somem o peso. Esse é um dos erros mais perigosos e comuns no içamento: usar lingas com ângulos muito abertos sobrecarrega as pernas além da conta, podendo rompê-las mesmo com carga 'aparentemente' dentro da capacidade. Por isso as normas LIMITAM o ângulo das pernas (tipicamente máximo 60° da vertical, idealmente menos) e as tabelas de WLL de lingas trazem a capacidade REDUZIDA conforme o ângulo. Informe o peso da carga, o número de pernas e o ângulo.
Os resultados desta ferramenta têm caráter apenas informativo e educativo e não constituem aconselhamento profissional, financeiro, médico, jurídico, tributário ou contábil. Confirme decisões importantes com um profissional qualificado e fontes oficiais.