Diagramas de Força Cortante (Vy)
Como ler e usar o diagrama de cortante no CalcSteel — e quando o cisalhamento, não o momento, governa o dimensionamento
O diagrama de cortante mostra a força transversal que cada seção precisa transferir. Ele é o espelho do diagrama de momento — a sua derivada — e tem pico exatamente onde o momento é plano: nos apoios. No aço é fácil esquecê-lo, até que um vão curto e pesado ou uma ligação recortada o façam governar.
1. Lendo o Diagrama de Cortante
Cortante e momento são duas vistas do mesmo equilíbrio. O cortante em qualquer seção é a inclinação do diagrama de momento, e a carga aplicada é a inclinação do diagrama de cortante:
Isso dá três regras de leitura instantânea: carga concentrada cria um salto vertical igual à carga; carga uniforme cria uma reta inclinada; e onde o cortante cruza o zero, o momento tem pico local. As formas canônicas:
Bi-apoiada + carga uniforme: linear, ±wL/2 nos apoios, zero no meio do vão
Carga concentrada no meio: blocos constantes de +P/2 e −P/2 com salto P sob a carga
Balanço + carga uniforme: triângulo crescendo até wL no engaste
2. Vy no CalcSteel — e onde mora o Vz
No painel de diagramas, o botão de Esforços (F) oferece Vy — o cortante na direção y local, o que acompanha a flexão de eixo forte Mz. É plotado em verde, no plano do eixo forte de cada barra, avaliado em 21 estações. O cortante de eixo fraco Vz também é calculado: não é desenhado como diagrama, mas você lê o valor em qualquer ponto com a ferramenta Probe (K) e ele aparece nos esforços de extremidade do relatório da barra.
Lendo cortante na prática
- F → Vy — ativa o diagrama de cortante. Valores em kN (kip em unidades imperiais); o pico de cada barra aparece na pílula escura de valor.
- K — Probe: clique ao longo da barra para ler Vy E Vz interpolados naquele ponto — útil perto de apoios e pontos de aplicação de carga.
- Orig / ENV / CB… — alterne entre caso isolado, combinação ou envelope. Para dimensionar ligações, use o cortante ENV na extremidade da barra.
- slider de escala — amplitude visual apenas (0,1×–10×). Se um diagrama parecer minúsculo perto de uma barra dominante, amplie — os números nunca mudam.
Dica de sanidade: o salto de Vy onde há carga concentrada deve ser igual à carga aplicada, e o cortante na extremidade da barra deve bater com a reação de apoio. Se não bater, procure cargas duplicadas ou uma liberação indevida.
3. Quando o Cortante Governa
Numa seção I, praticamente todo o cortante é absorvido pela alma — as mesas quase não contribuem. Para almas compactas, a resistência de cálculo é o cisalhamento plástico da área da alma; para almas esbeltas, a flambagem por cisalhamento corta a capacidade e enrijecedores transversais viram a solução econômica (é isso que as chapas verticais das pontes estão fazendo):
- NBR 8800 — Cisalhamento (seção 5.4.3) — cisalhamento plástico, limites de esbeltez da alma e resistência pós-flambagem.
- AISC 360 — Cisalhamento (capítulo G) — o tratamento americano, incluindo campo de tração em almas enrijecidas.
- Ligações — o cortante de extremidade de toda viga é o que a ligação precisa transferir: parafusos ao corte, soldas, rasgamento em recortes.
Situações em que o cortante assume
- Vãos curtos: com relação vão/altura abaixo de ~10, o cortante tende a governar antes da flexão — típico de vigas de transição e corredores muito carregados.
- Carga concentrada perto do apoio: a carga viaja para o apoio quase toda como cortante, com pouco momento para mostrar.
- Extremidades recortadas (cope): a seção reduzida na ligação pode falhar por rasgamento bem antes de os checks do meio do vão importarem.
- Almas esbeltas: confira a esbeltez da alma antes de confiar no cisalhamento plástico — acima do limite, é enrijecedor ou alma mais grossa.
