Calculadora de tensão de cisalhamento

A tensão de cisalhamento mede a força tangencial distribuída por uma área resistente. Ela atua paralelamente à seção transversal, e não perpendicularmente. Para uma ligação ou seção de material com carregamento uniforme, a tensão média de cisalhamento é tau = F / A, em que F é a força cortante e A é a área que a suporta. Esta calculadora usa newtons e milímetros quadrados, portanto o resultado numérico está em newtons por milímetro quadrado, exatamente equivalentes a megapascais. Muitos pinos, parafusos, rebites e ligações com garfo podem ser descritos como sujeitos a cisalhamento simples ou duplo. No simples, uma seção do elemento de fixação resiste à carga. No duplo, duas seções comparáveis a dividem, de modo que a área resistente total é o dobro da área de um plano. A calculadora divide a força pela área informada e pelo número de planos selecionado. Essa diferença pode reduzir pela metade a tensão média para a mesma força e o mesmo diâmetro do fixador. A tensão média é útil como primeira verificação de projeto, mas a tensão real não é perfeitamente uniforme. A transferência de carga perto das superfícies de contato cria pressão de contato e picos localizados. Furos, entalhes, roscas, folgas e cargas excêntricas introduzem concentrações ou flexão. O projeto completo de uma ligação pode exigir verificações de cisalhamento do fixador, esmagamento da chapa, rasgamento, tração na seção líquida, flexão, fadiga e deformação, além do valor médio apresentado aqui. A área deve corresponder ao plano físico cortado pela carga. Para um pino circular em cisalhamento simples, a área nominal é pi vezes o diâmetro ao quadrado dividido por quatro. No cisalhamento duplo, informe essa área circular de um único plano e selecione a opção dupla; não duplique também a área manualmente. Em seções retangulares, use largura vezes espessura quando esse retângulo for o plano resistente. A resistência do material não é uma entrada porque a calculadora informa a solicitação, não a capacidade. Compare o resultado com uma tensão de cisalhamento admissível ou resistência de cálculo definida pela especificação do material e pela norma aplicável. Fatores de segurança e de carga, efeitos de temperatura, margem para corrosão e requisitos de fadiga devem fazer parte dessa comparação. A ferramenta é adequada para atividades acadêmicas, pré-dimensionamento e verificações rápidas de ligações ideais. Não substitui análises por elementos finitos nem projetos normativos quando a distribuição de tensões é complexa. Confira as unidades com cuidado: uma área em metros quadrados deve ser convertida para milímetros quadrados antes do uso; um metro quadrado equivale a um milhão de milímetros quadrados.