Esforço cortante

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Esforço cortante em engenharia é o termo usado para descrever a força (esforço) de um material ou componente contra o tipo de limite de escoamento ou falha estrutural onde o material ou componente falha em cisalhamento.

Em engenharia estrutural e engenharia mecânica o esforço cortante de um componente é importante para o projeto das dimensões e materiais a ser usados para a manufatura/produção do componente, e.g. vigas, sapatas, ou parafusos) Em uma viga de concreto armado, o principal propósito da colocação de vergalhões é aumentar a resistência ao cisalhamento.

Para tensão de cisalhamento \tau aplica-se

\tau = \frac {\sigma_1 - \sigma_2}{2} ,

onde

\sigma_1 é a tensão principal maior
\sigma_2 é a tensão principal menor

Em geral: materiais dúcteis falham em cisalhamento em cortante (ex. alumínio), enquanto materiais frágeis (ex. ferro fundido) falham sob tração. Ver esforço de tração.

Para calcular:

Dado que não soma-se força e força atuando em área, como exemplo, a resistência ao cisalhamento do parafuso:

\tau = \frac {F}{A} = \frac {F}{\pi r_{bolt}^2} = \frac {4F}{\pi d_{bolt}^2}

Como um guia muito grosseiro1 2 :

Material Relação de forças limites Relação de força de cisalhamento
Aços ECL = aprox. 0.75*ETL TEC = approx. 0.58*TYS
Ferro dúctil ECL = aprox. 0.9*ETL TEC = aprox. 0.75*TET
Ferro maleável ECL = aprox. 1.0*ETL
Ferro forjado ECL = aprox. 0.83*ETL
Ferro fundido ECL = aprox. 1.3*ETL
Ligas de alumínio ECL = aprox. 0.65*ETL TEC = aprox. 0.55*TET

ECL: Esforço cortante limite, ETL: Esforço de tração limite, TEC: Tolerância ao esforço de cisalhamento, TET: Tolerância ao esforço de tração

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências[editar | editar código-fonte]

  1. Shear Stress vs Tensile Stress - Relationship between Shear stress and tensile Stress - www.roymech.co.uk
  2. Machine design Theory and Practice .A.D.Deutschman, W.A Michels & C.E. Wilson.. MacMillan Publishing 1975. Machinery's Handbook 27 th ed.