Calculadora de Vigas online grátis

Para ajudá-lo a se orientar neste guia completo sobre Reações, Diagramas de deflexão, cisalhamento e momento, nós montamos um índice:

Bem-vindo à nossa calculadora gratuita de vigas! Nossa calculadora gera as Reações, Diagramas de força de cisalhamento (SFD em inglês), Diagramas de momento de flexão (BMD em inglês), as deflexões, e tensão de uma viga em balanço ou viga simplesmente apoiada. A ferramenta SkyCiv Beam orienta os usuários ao longo de um fluxo de trabalho profissional de cálculo de vigas, culminando na capacidade de visualizar e determinar se as vigas estão em conformidade com as normas da sua região.

Assista ao tutorial em vídeo abaixo para começar a usar nossa calculadora.

Para usar a calculadora, basta seguir estes passos:

1. Insira o comprimento da viga usando o menu 'Beam'.
2. Use o menu 'Suportes' para aplicar seu tipo de apoio. Os tipos de apoio disponíveis incluem:
   • Apoio fixo
   • Apoio móvel
   • Apoio engastado
   • Apoio elástico
3. Use o menu 'Seção' para aplicar um momento de inércia personalizado (Iz) ou alternativamente (E) o Módulo de Young. Alternativamente, também incluímos um botão para usar a ferramenta Section Builder do SkyCiv:
   • Isso abre um novo menu com nosso Construtor de Seções totalmente integrado, permitindo que você acesse diferentes seções do banco de dados predefinidos de todo o mundo. O Section Builder também permite que você crie e salve facilmente seções personalizadas usando a opção Shape Templates. Aprenda mais sobre SkyCiv Section Builder.
4. Depois de selecionar sua seção, você tem a oportunidade de adicionar dobradiças ao longo do vão da viga no menu 'Dobradiça'.
5. Sua viga agora está pronta! Agora podemos aplicar as cargas que você gostaria de avaliar para a viga. Use as 'cargas pontuais', 'Momentos', ou a opção 'Cargas distribuídas' para aplicar um ou vários desses tipos de carga em sua viga. Também recomendamos especificar os diferentes casos de carga para cada carga. Você pode fazer isso usando o menu suspenso 'Caso de carga' antes de adicionar cada carga.
6. A razão para adicionar casos de carga torna-se aparente agora na etapa final. Abra o menu 'Combinações de carga' para aplicar diferentes fatores para cada caso de carga.
   • Alternativamente, use nossa função 'Importar da norma do projeto' para atribuir automaticamente as cargas que você criou às combinações de carga específicas prescritas pelo código de projeto de sua região!
7. Uma carga final a considerar é o peso próprio. Use o botão de 'Peso próprio' no canto superior direito da calculadora para ativar ou desativar a consideração do peso próprio. O peso próprio se calcula automaticamente com base no comprimento da viga escolhida, do material, e forma da seção.
8. Agora que nossa viga e cargas foram definidas, vamos a calcular! Clique no botão verde 'Calcular' no canto superior direito da calculadora. Uma página de resultados será mostrada que é super fácil de usar e que inclui as seguintes funcionalidades:
• Visualizar:
  • Reações
  • Diagrama de momento de flexão
  • Diagrama de força de corte
  • Cálculo da deflexão
  • Cálculo dos esforços
  • Propriedades da seção
  • 3D Render
• Baixe uma seleção personalizada dos resultados acima em um relatório PDF formatado.
• Use a guia 'Análise' para visualizar vários critérios, como:
  • Deflexão
  • Limite de esforços personalizado
  • Rendimento do Material
  • Resistência do material
• Use a guia 'Design' para verificar instantaneamente a viga em relação aos requisitos de código específicos da sua região! Isso é muito útil!
• Use a guia 'Otimizar' para alterar o tamanho da seção escolhida com base nos critérios que você pode escolher. Isso é muito útil se você escolheu um tamanho de seção muito grande ou muito pequeno e gostaria de nossa ajuda para decidir.
• Há ainda mais funcionalidade na página de resultados, incluindo exportação de CSV e cálculos manuais.

Uma das funções mais poderosas é usá-lo como uma calculadora de deflexão (ou calculadora de deslocamentos ). Isso pode ser usado para observar a deflexão calculada de uma viga simplesmente apoiada ou de uma viga em balanço. Ser capaz de adicionar formas e materiais de seção, permite o cálculo de vigas de madeira ou aço para projetos de vigas LVL ou vigas I. Por enquanto, esta funcionalidade está disponível no SkyCiv Beam, que tem muito mais funcionalidades para madeira, projeto de vigas de concreto e aço.

A deflexão da viga é quando uma viga se dobra ou cede sob seu próprio peso ou devido às cargas aplicadas. Basicamente, é a quantidade de deslocamento ou flexão que uma viga experimenta quando é submetida a uma carga. Pense nisso como um trampolim. Quando você fica na ponta do trampolim, ele se curva e desce. Isso é deflexão da viga em ação! O trampolim é a trave e seu peso é a carga que está fazendo com que ele dobre.

Na engenharia, é importante entender e calcular a deflexão da viga porque ela pode afetar a resistência geral e a estabilidade de uma estrutura. Uma deflexão excessiva pode resultar em falha, então os engenheiros precisam projetar vigas que sejam fortes o suficiente para resistir às deflexões sob as cargas que irão a experimentar. A deflexão da viga é um dos critérios de manutenção que se consideram ao projetar estruturas. Isso ocorre porque a deflexão excessiva pode resultar em efeitos estéticos indesejados, como pisos afundados, rachaduras de acabamentos, ou desconforto para os usuários. Portanto, os engenheiros visam limitar a deflexão a níveis aceitáveis ​​para que a estrutura funcione satisfatoriamente e proporcione um ambiente confortável para os usuários.

Calcular a deflexão da viga pode parecer intimidador no início, mas na verdade não é muito complicado. Os engenheiros também podem usar a fórmula empírica para calcular rapidamente a deflexão de uma viga, que é o que usaremos no exemplo abaixo:

Vamos considerar uma viga simples apoiada com um vão de uma carga uniforme de w = 10 kN/m sobre um L = vão de 10m, com as seguintes propriedades do material: módulo de Young, E = 200,000 MPa, e o momento de inércia em relação ao eixo Y é I = 0.0015 m^4. A deflexão da viga pode ser calculada usando a equação, tomada do SkyCiv Fórmula de deflexão da viga página.

É sempre importante como engenheiro verificar seu resultado, então vamos inserir os mesmos números na Calculadora de Deflexão de Viga Gratuita do SkyCiv:

A resposta rápida é qualquer coisa! A ferramenta acima pode ser usada como uma calculadora de viga de aço, de madeira ou mesmo usado para estruturas de concreto. A entrada para o material pode ser alterada para se adequar a qualquer material que você deseja projetar. Por exemplo, o usuário pode considerar um Módulo de Young de cerca de 200,000 MPa (ou 29,000 ksi para unidades imperiais). Pela simplicidade, a ferramenta gratuita considera apenas o dado do Módulo de Young, no entanto, nossa versão completa também inclui a resistência a fluência, a densidade e o módulo de Poisson.

A calculadora de vigas de forças de reação do SkyCiv é capaz de calcular rápida e facilmente as forças de reação de suporte das vigas em balanço ou simplesmente apoiadas. Adicione várias forças e diferentes apoios para obter as reações nos suportes. Quer saber mais sobre às reações, continue lendo para obter um guia detalhado sobre forças de reação.

As forças de reação são as forças de suporte que existem em resposta às cargas aplicadas. São as forças que equilibram as cargas aplicadas, garantindo que a estrutura permaneça em equilíbrio estático, que são as condições críticas na engenharia estrutural. As forças de reação podem ser consideradas como "forças de apoio" que neutralizam as forças exercidas pelas cargas na estrutura. Eles podem ser determinadas usando os princípios da estática e mecânica dos materiais. Em termos de forças de reação da viga, estas são geralmente as forças resultantes nos apoios fixos, engastes ou apoios móveis. Eles são geralmente compostos pelas seguintes forças de reação (assumindo que as forças são aplicadas nas direções vertical e horizontal:

• Apoios engastados - geralmente tem um Vx, Vy (reações horizontais, reações verticais) e Mz (momentos)
• Apoios fixos - geralmente têm apenas reações verticais e horizontais (Vx, Vy)
• Apoios móveis - normalmente têm apenas uma força de reação vertical (Vy)

A calculadora de vãos de vigas calculará facilmente as reações nos apoios. É capaz de calcular as reações em suportes para vigas cantilever ou simples. Isso inclui o cálculo das reações para uma viga cantilever, que tem uma reação de momento fletor, bem como no eixo x,e y. As reações nos apoios também são úteis no cálculo de toda a força na estrutura. Basta adicionar esses valores juntos, e você pode calcular a quantidade total de força aplicada à sua estrutura.

As forças de reação em uma viga podem ser calculadas resolvendo as seguintes equações de equilíbrio:

∑F_Y = 0
(Todas as forças verticais e reações de apoio vertical somam 0)

∑M_z = 0
(As forças do momento somam 0)

Muitas vezes é útil olhar para um exemplo simples. Considere uma viga simplesmente apoiada de comprimento L = 10m com uma carga uniforme (força por unidade de comprimento) de w = 5 kN/m agindo sobre ele. Os apoios estão localizados nos pontos A e B. As forças de reação nos apoios são denotadas como R_A e R_B.

Para calcular as forças de reação, podemos usar os seguintes passos:

• Desenhe um diagrama de corpo livre da viga, mostrando todas as cargas e os suportes. (Veja acima)
• Some as forças na direção vertical. Em uma viga simplesmente apoiada, a única força vertical é a força de 5kN/m, que quando multiplicado pelo comprimento do membro (L = 10) logo temos 5*10 = 50 kN. Escreva uma equação para as forças verticais:

∑F_Y = 0
= R_A + R_B - wL
= R_A + R_B - 5*10
R_A + R_B = 50 kN

• Use a soma dos momentos para calcular uma das reações (geralmente ao lado esquerdo, neste caso R_A):

∑M_z = 0
0 = -50 kN (-5m) + R_B(-10m) + R_A(0)
R_B = 25kN

Portanto, R_A = 25kN

Obviamente este é apenas um exemplo simples e estruturas mais complexas exigirão cálculos adicionais para determinar as forças de reação - para isso, temos um tutorial mais detalhado sobre como calcular as forças de reação em uma viga. Além disso, em cenários do mundo real, a viga também pode sofrer outras cargas e forças, como cisalhamento, momentos de flexão, e deflexão, que precisam ser considerados na análise e no projeto. A calculadora de carga de vigas acima do SkyCiv pode ser usada para calcular forças de reação para vigas com suportes simples ou suportes em balanço. Assim, podemos verificar os resultados usando a calculadora acima:

Um diagrama de momento fletor é uma representação gráfica das forças do momento fletor ao longo de um membro estrutural, como uma viga. O diagrama mostra os valores do momento fletor ao longo do comprimento da viga.

O momento de flexão é uma medida da força de flexão em uma viga e é calculado multiplicando a carga pela distância do eixo neutro. O eixo neutro é uma linha imaginária que corta o centróide da seção transversal - tecnicamente onde não há mudança no comprimento das fibras. O momento fletor pode ser positivo, negativo, ou zero, dependendo da direção e magnitude da carga. A direção da força de flexão depende convenções de sinais, mas, por padrão, o software SkyCiv mostrará um diagrama de momento fletor positivo quando as fibras superiores da viga são comprimidas.

Um diagrama de momento fletor é uma ferramenta importante para engenheiros porque permite entender o comportamento da viga sob carga e projetar a viga para resistir às cargas com segurança e eficiência. O diagrama pode ser usado para determinar os momentos de flexão máximos e mínimos e suas localizações.

Os diagramas de momento podem ser gerados de forma rápida e fácil usando a calculadora acima. Em minutos, você terá diagramas limpos e claros, não importa quão complexa seja a viga. Para calcular um diagrama de momento fletor usando a calculadora de carga de viga, simplesmente:

• Insira o comprimento da viga
• Adicionar os apoios (dois apoios para suportes simples, um único apoio engastado)
• Aplicar as forças (ou ative o peso próprio)
• Pressione Calcular que irá gerar o diagrama de momento fletor da viga:

Para maiores informações, visite nossa documentação em como encontrar o momento fletor.

Existem várias fórmulas de momento fletor que podem ser usadas para calcular rápida e facilmente as forças máximas do momento fletor em uma variedade de diferentes configurações de vigas. Elas estão disponíveis em outra página do nosso site chamada Fórmula do momento de flexão.

Um diagrama de força de cisalhamento é uma ferramenta valiosa usada na engenharia estrutural para representar a distribuição da força de cisalhamento ao longo de uma viga ou qualquer outro elemento estrutural. É uma representação gráfica com a posição da viga plotada ao longo do eixo horizontal e a magnitude da força de cisalhamento plotada ao longo do eixo vertical. Este diagrama ajuda aos engenheiros a determinar a força de cisalhamento máxima e sua localização, que são cruciais para determinar os requisitos de projeto para o elemento. Compreender e construir diagramas de força de cisalhamento é uma parte essencial do processo de análise estrutural.

Aqui está um exemplo de uma força de cisalhamento causada por uma carga pontual a 7,5m, retirado da calculadora de força de cisalhamento acima:

SkyCiv tem um extenso artigo sobre como calcular o diagrama de força de cisalhamento em uma viga. Resumidamente, você simplesmente se moveria ao longo da viga traçando a força vertical e como ela muda ao longo do membro. Geralmente, você precisará começar calculando as forças de reação (mostrado no segmento acima) antes de plotar o diagrama de força de cisalhamento. Use a convenção de sinais para determinar a direção da força de cisalhamento, onde a força de cisalhamento positiva é assumida para girar a seção da viga no sentido anti-horário, enquanto a força de cisalhamento negativa é assumida para girar a seção da viga no sentido horário. A principal fórmula ou equação que usamos no cálculo da força de cisalhamento é a seguinte equação de equilíbrio:

∑Fy = 0

A versão completa da calculadora de diagrama de momento e cisalhamento acima mostrará automaticamente o processo passo a passo, com o módulo de cálculo manual interativo. Aqui está um exemplo de corte feito logo após o primeiro suporte (que tem uma força para cima de 0.25 kip):

Tomando a soma das forças em Y, podemos ver que haveria uma força de cisalhamento positiva na viga. Isso permaneceria constante, até a carga pontual que atua a 7,5m ao longo da viga. Após esse ponto de carga, você verá que somando as forças, a força de cisalhamento acaba sendo negativa:

Traçando o diagrama, podemos obter o diagrama de força de cisalhamento completo:

A calculadora de amplitude de viga de aço acima é uma ferramenta de engenharia estrutural versátil usada para calcular o momento de flexão em um alumínio, madeira ou viga de aço. Ele também pode ser usado como uma calculadora da capacidade de carga da viga, usando-o como uma calculadora dos esforços de flexão ou cisalhamento. Ela é capaz de acomodar até 2 diferentes cargas pontuais concentradas, 2 cargas distribuídas e 2 momentos. As cargas distribuídas podem ser organizadas de modo que sejam cargas uniformemente distribuídas (UDL), cargas distribuídas triangulares ou cargas distribuídas trapezoidais. Todas as cargas e momentos podem ser tanto para cima quanto para baixo em magnitude, que deve ser capaz de levar em conta as situações mais comuns de análise da viga. Os cálculos do momento de flexão e da força de cisalhamento podem levar até 10 segundos para aparecer e observe que você será direcionado para uma nova página com as reações, diagrama de força de cisalhamento e diagrama de momento fletor da viga.

A calculadora acima é capaz de analisar uma variedade de tipos de vigas - incluindo as vigas com seção I, canais, formas retangulares ocas e até personalizadas. Então, embora muitos se refiram a ele como uma calculadora para vigas I, é muito mais!

Crie formas personalizadas em nosso construtor de seções, ou carregue as seções das bibliotecas comuns como AISC, AISI, seções australianas, seções europeias e canadenses, para citar algumas. Carregar uma seção é rápido, e os usuários podem até aproveitar ao máximo a poderosa funcionalidade de pesquisa para ajudá-lo a encontrar o que procura.

SkyCiv oferece uma ampla gama de software de análise e projeto estrutural na nuvem para engenheiros. Como uma empresa de tecnologia em constante evolução, estamos comprometidos em inovar e desafiar os fluxos de trabalho existentes para economizar o tempo dos engenheiros em seus processos de trabalho e projetos.