Sobre esta ferramenta
A Calculadora de Tensão de Flexão em Viga é uma ferramenta gratuita, executada no navegador, que aplica a fórmula da flexão σ = M·c/I para encontrar a tensão máxima de flexão na fibra externa de uma viga e, opcionalmente, a tensão máxima de cisalhamento transversal. Informe o momento fletor M, o momento de inércia da área I e c, a distância do eixo neutro até a fibra mais externa. Ela também informa o módulo de seção S = I/c, a propriedade que os engenheiros usam para dimensionar uma viga diretamente contra uma tensão admissível. Toda a aritmética roda localmente no seu navegador.
A tensão de flexão é σ = M·c/I e, equivalentemente, σ = M/S. Para o cisalhamento transversal, informe a força cortante V e a área da seção A e escolha a forma da seção: a tensão de cisalhamento de pico é τ = k·V/A, onde o fator k é 1,5 para um retângulo maciço, 4/3 para um círculo maciço, 2,0 para um tubo de parede fina ou 1,0 para a média simples V/A. Esta forma da relação geral τ = VQ/(Ib) capta o cisalhamento de pico no eixo neutro para formas comuns. Escolha SI (N·m, mm⁴, mm, N, mm²) com resultados em MPa, ou imperial (lbf·in, in⁴, in, lbf, in²) com resultados em psi.
Como exemplo resolvido, uma viga que suporta M = 10.000 N·m com I = 10.000.000 mm⁴ e c = 100 mm tem σ = (10.000 × 1000 × 100) / 10.000.000 = 100 MPa e um módulo de seção de 100.000 mm³. Se também suportar V = 20.000 N sobre uma área retangular de 5.000 mm², o cisalhamento de pico é 1,5 × 20.000 / 5.000 = 6 MPa. Estas são tensões elásticas; compare-as com a tensão de escoamento do material aplicando um fator de segurança apropriado.