22.1 : Cisalhamento na Face Horizontal de um Elemento de Viga

Para entender o cisalhamento no lado plano de um elemento de viga prismática, considere as forças de cisalhamento verticais e horizontais e as forças normais que atuam no elemento. São examinadas as seções superior (U) e inferior (L) do elemento, que são divididas pelo eixo neutro da viga. O equilíbrio dessas forças é determinado pela aplicação da equação de equilíbrio, que ajuda a identificar a força de cisalhamento horizontal. Esta força está diretamente relacionada com os momentos fletores e com o primeiro momento de inércia da seção. A análise produz resultados consistentes, seja examinando a parte superior ou inferior da viga, já que as forças de cisalhamento são iguais em magnitude, mas opostas em direção.

É importante notar que o primeiro momento da seção da viga abaixo de uma linha específica é igual ao primeiro momento da seção acima dela, tanto em magnitude quanto em direção. Este primeiro momento atinge o seu máximo na linha neutra da viga. Aqui, as seções acima do eixo neutro contribuem positivamente para o cálculo das forças de cisalhamento horizontais, enquanto as abaixo contribuem negativamente. O cálculo do fluxo de cisalhamento envolve a divisão do cisalhamento horizontal pelo comprimento do elemento de viga. Compreender este processo é vital para se ter uma visão abrangente de como o cisalhamento opera em um plano horizontal dentro da viga, o que é crucial para avaliar a integridade estrutural e os requisitos de projeto de vigas em projetos de engenharia.