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Faça uma triagem de uma viga ou barra esbelta desde os apoios e carregamentos até às reações, propriedades da seção, tensões de flexão e cisalhamento, flecha e, quando necessário, flambagem de Euler. Os resultados são preliminares e não aprovam um projeto.
Temas
Este fluxo é adequado para uma nota de cálculo preliminar, um exercício didático ou uma avaliação inicial de engenharia. Primeiro identifique o modelo de apoio e a ação estudada. Uma viga em balanço tem uma extremidade engastada e outra livre; uma viga biapoiada tem dois apoios idealizados. O modelo escolhido determina quais equações de reação, momento, cisalhamento e flecha fazem sentido.
Registre a carga como pontual ou distribuída quando a ferramenta permitir. Para uma carga pontual fora do centro em uma viga biapoiada, anote a distância a a partir do apoio esquerdo e verifique 0 < a < L no calculador que usa N/mm. Deixe o sistema de unidades visível: as ferramentas de viga e tensão normalmente usam N, mm, MPa e mm⁴, enquanto as ferramentas de reação e Euler indicam suas próprias combinações de kN/m ou GPa/m.
Execute primeiro o calculador de viga adequado. Um caso biapoiado pode ser verificado com beam-reaction-force, que retorna as duas reações e os máximos de cisalhamento e momento em unidades baseadas em kN. O calculador de viga biapoiada fornece os mesmos tipos de ação em N e mm e é útil quando a etapa seguinte usa esse sistema. Em um balanço, mantenha separados o momento e o cisalhamento no engastamento de um par de reações.
Calcule depois I e o módulo de seção a partir da geometria com moment-of-inertia-calculator e section-modulus-calculator. As formas disponíveis incluem retângulo, círculo maciço, tubo vazado e perfil I. Confirme eixo, dimensões, área e unidades antes de copiar I para uma verificação de flecha ou flambagem. Um número plausível obtido no eixo errado continua sendo uma entrada incorreta.
Use deflection-calculator somente para os quatro casos clássicos: balanço com carga pontual na extremidade ou carga distribuída, e viga biapoiada com carga pontual no meio ou carga distribuída. Use bending-stress-calculator com o momento governante e a forma de seção correspondente. Use shear-stress-calculator com o cisalhamento governante e a mesma família de seção; ele fornece valores máximo e médio dentro de suas idealizações.
Se o elemento for uma coluna comprimida axialmente, e não uma viga com ação transversal, acrescente column-buckling-load. Escolha conscientemente a condição de extremidade e informe a inércia sobre o eixo de flambagem, a área, o módulo e o comprimento. Interprete comprimento efetivo, esbeltez, carga crítica e tensão crítica como uma triagem elástica de Euler, não como um dimensionamento completo de estabilidade.
Um resultado reutilizável informa apoio, modo e posição da carga, geometria, módulo do material, eixo, unidades, modos das ferramentas e valores de momento, cisalhamento, tensão, flecha ou flambagem. Confira o equilíbrio das reações, a reutilização consistente das propriedades da seção e o limite de comparação adotado. As hipóteses e verificações normativas exigem um engenheiro qualificado. Este fluxo não concede aprovação de projeto e não deve ser apresentado como prova de que um elemento é seguro para construir ou colocar em serviço.
Guia de fluxo de trabalho
Comece desenhando ou descrevendo o elemento idealizado. Use `cantilever-beam-calculator` para uma extremidade engastada e outra livre, com carga pontual na ponta ou carga distribuída. Use `simply-supported-beam-calculator` para carga distribuída, carga pontual no meio ou carga pontual em uma posição indicada. Use `deflection-calculator` somente quando o caso coincidir com uma de suas quatro combinações clássicas.
Para uma viga biapoiada, execute `beam-reaction-force` com entradas em kN e m para obter as reações esquerda e direita, o cisalhamento máximo e o momento máximo. Compare o mesmo caso com `simply-supported-beam-calculator` quando a etapa seguinte usar N e mm. Para um balanço, mantenha o momento e o cisalhamento no engastamento fornecidos por `cantilever-beam-calculator`; eles não são um par de reações de apoio.
Selecione a geometria real: retângulo, círculo maciço, tubo vazado ou perfil I. Use `moment-of-inertia-calculator` e `section-modulus-calculator` para obter momento de inércia, módulo de seção, área e grandezas geométricas relacionadas. Confirme o eixo de flexão ou flambagem e as unidades baseadas em mm antes de prosseguir.
Use o caminho de balanço para uma extremidade engastada e outra livre. Use o caminho biapoiado para dois apoios idealizados; não troque esses casos, pois as reações, os momentos e as fórmulas de flecha são diferentes.
Escolha carga pontual ou distribuída quando o calculador oferecer essa opção. Em uma viga biapoiada, use o modo de carga pontual fora do centro quando necessário e informe a distância até o apoio esquerdo.
Para ações transversais, use as ferramentas de seção e tensão. Acrescente Euler somente para um elemento comprimido axialmente quando forem conhecidos seus apoios, área, inércia, módulo e comprimento.
Insira I, módulo, comprimento e carga em `deflection-calculator` quando o caso for uma de suas configurações elásticas clássicas. Use o momento governante em `bending-stress-calculator` e o cisalhamento governante em `shear-stress-calculator`, escolhendo a mesma família de seção. Compare os valores somente com um limite preliminar declarado; um valor baixo não prova que o elemento seja adequado.
Se o elemento trabalhar principalmente à compressão axial, use `column-buckling-load` com E em GPa, I em mm⁴ sobre o eixo de flambagem, área em mm², comprimento em m e a condição de extremidade escolhida. Revise comprimento efetivo, raio de giração, esbeltez, carga crítica e tensão crítica como uma triagem elástica de Euler; barras curtas e o projeto completo de estabilidade exigem análise de engenharia adicional.