Calculadora de Vigas

Categoria: Habitação/Construção
- 02 de agosto de 2025
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Calcule a deflexão, tensão e reações para vigas com várias condições de apoio e cenários de carga. Este calculador ajuda engenheiros, arquitetos e estudantes a analisar o comportamento da viga sob diferentes cargas.

Propriedades da Viga

Aço ~200 GPa, Concreto ~30 GPa, Madeira ~10 GPa
Para seção retangular: bh³/12
Para seção retangular: bh²/6

Configuração de Apoio

Cenário de Carga

Distância do apoio esquerdo

Teoria da Viga e Fórmulas

O calculador utiliza princípios fundamentais da teoria das vigas da mecânica estrutural:

Equações Principais
  • Tensão de flexão: σ = M/S onde M é o momento e S é o módulo de seção
  • Deflexão da viga: Relacionada ao momento por EI(d²y/dx²) = M(x)
  • Força cortante: V = dM/dx (taxa de mudança do momento fletor)
  • Carga distribuída: w = dV/dx (taxa de mudança da força cortante)
Condições de Apoio
  • Simplesmente apoiada: Rotação livre, deflexão zero nos apoios
  • Extremidade fixada: Rotação zero, deflexão zero
  • Viga em consola: Fixada em uma extremidade, livre na outra
  • Viga em consola apoiada: Fixada em uma extremidade, simplesmente apoiada na outra

Isenção de responsabilidade: Este calculador é apenas para fins educacionais e de design preliminar. Os resultados devem ser verificados por um engenheiro qualificado antes de serem utilizados em qualquer projeto ou análise estrutural. O calculador utiliza uma teoria de viga simplificada e não leva em conta todos os fatores possíveis em aplicações do mundo real.

Visão Geral do Calculador de Vigas

O Calculador de Vigas é uma ferramenta interativa usada para analisar como as vigas se comportam sob diferentes tipos de cargas e condições de suporte. Seja você um engenheiro planejando uma estrutura, um estudante aprendendo sobre tensão e deflexão, ou um empreiteiro estimando o desempenho estrutural, esta ferramenta ajuda você a fazer cálculos precisos e rápidos.

Cálculos e Fórmulas Principais

Este calculador avalia várias propriedades estruturais importantes:

  • Deflexão: Baseado na equação diferencial: \( EI \frac{d^2y}{dx^2} = M(x) \)
  • Tensão de Flexão: \( \sigma = \frac{M}{S} \)
  • Força Cortante: \( V = \frac{dM}{dx} \)
  • Carga Distribuída (Intensidade da Carga): \( w = \frac{dV}{dx} \)

Como Usar o Calculador de Vigas

Siga estas etapas para analisar sua viga:

  • Passo 1: Insira o comprimento da viga e selecione a unidade apropriada (metros ou pés).
  • Passo 2: Forneça o Módulo de Elasticidade, Momento de Inércia e Módulo de Seção. Você pode alternar unidades como GPa, cm⁴ ou in³ conforme necessário.
  • Passo 3: Escolha a configuração de suporte (por exemplo, Apoio Simples, Cantilever, etc.).
  • Passo 4: Selecione um cenário de carga (Carga Pontual, Carga Uniforme, Momento ou Carga Triangular).
  • Passo 5: Insira a magnitude e a posição da carga (se necessário).
  • Passo 6: Clique em Calcular para visualizar diagramas, forças de reação e resultados numéricos.
  • Passo 7: Use as abas para alternar entre gráficos de Deflexão, Momento e Força Cortante. Você também pode baixar resultados detalhados para referência.

Quais Resultados Você Receberá

Uma vez que o cálculo esteja completo, você receberá:

  • Deflexão da Viga: Quanto a viga se curva sob carga.
  • Momento de Flexão: O momento interno desenvolvido na viga.
  • Força Cortante: A força interna que tenta cortar a seção transversal da viga.
  • Tensão de Flexão: A tensão na viga devido à flexão.
  • Forças de Reação: Forças nos suportes necessárias para manter o equilíbrio.

Por Que Esta Ferramenta É Útil

A análise estrutural é vital para um design seguro e econômico. Este calculador ajuda a:

  • Projetar vigas seguras em projetos de construção ou renovação.
  • Estimar requisitos de material para fundações, lajes ou estruturas — tornando-o útil em planejamento de material de fundação ou até mesmo em fluxos de trabalho de guia de concretagem.
  • Preencher lacunas de aprendizado para estudantes de engenharia e arquitetura.
  • Ajudar com planejamento de reforço de concreto ao lado de ferramentas como Calculadora de Concreto, Calculadora de Aço e Calculadora de Fundação.

Perguntas Frequentes (FAQ)

  • Posso usar isso para construção no mundo real?
    Use esta ferramenta para análise preliminar e fins educacionais. Sempre consulte um engenheiro estrutural licenciado para decisões críticas.
  • E se eu não souber o Momento de Inércia?
    Você pode estimá-lo usando fórmulas como \( I = \frac{b h^3}{12} \) para seções retangulares. Tente combinar esta ferramenta com um Estimador de Volume de Concreto ou Calculadora de Material de Laje para cobrir mais áreas.
  • Qual tipo de carga devo escolher?
    Depende do seu cenário:
    • Carga Pontual: Força concentrada única.
    • Carga Uniforme: Carga distribuída uniformemente.
    • Momento: Força rotacional aplicada em um ponto.
    • Carga Triangular: Varia linearmente ao longo do comprimento da viga.
  • Ele mostra unidades?
    Sim. Você pode selecionar e converter entre unidades métricas e imperiais, como metros/pés, kN/kip, etc.
  • Posso exportar meus resultados?
    Sim. Você pode baixar um arquivo CSV contendo dados detalhados para uso posterior ou registro.

Planeje de Forma Mais Inteligente Com Ferramentas Relacionadas

Aprimore seu planejamento de projeto combinando este Calculador de Vigas com outras ferramentas práticas:

  • Calculadora de Concreto: Para medição precisa de mistura de cimento e estimativa de material de fundação.
  • Calculadora de Cascalho: Planeje sua sub-base ou drenagem com estimativa de volume de cascalho.
  • Calculadora de Drywall: Garanta a estrutura correta das paredes e acabamentos com estimativas de material de drywall.
  • Calculadora de Piso: Use-a junto com a análise estrutural para calcular medição de área de piso ou cargas totais de piso.

Aviso Importante

Isenção de responsabilidade: Este calculador é um guia para uso conceitual e educacional. Ele simplifica o comportamento do mundo real e não considera fatores avançados como cargas dinâmicas, fadiga do material ou deformação não linear. Sempre faça com que seus projetos sejam revisados por um profissional.