Calculadora de Carga em Vigas
Calcular momento máximo, cisalhamento e reações em vigas. Analisa vigas simplesmente apoiadas, em balanço e engastadas sob cargas uniformes, concentradas ou…
Analisa vigas simplesmente apoiadas, em balanço e engastadas sob cargas uniformes, concentradas ou combinadas. Baseado em fórmulas clássicas de mecânica estrutural.
Como as cargas em vigas sao analisadas?
A análise de vigas determina as forças internas (momento fletor e força cortante) e as reacoes nos apoios para o projeto estrutural. As três condições básicas — simplesmente apoiada, balanço e engastada — produzem diferentes distribuições de momento e cortante.
Para viga simplesmente apoiada com carga uniforme w sobre vao L: momento máximo = wL²/8 no meio, cortante máximo = wL/2 nos apoios, reacoes = wL/2 cada. Viga em balanço com carga uniforme tem momento máximo = wL²/2 no engaste.
Estas fórmulas classicas assumem comportamento elástico linear e pequenas deflexoes. O projeto real aplica fatores de segurança (fatores de carga × fatores de resistência) conforme normas como ACI 318, Eurocodigo 2 ou AISC 360.
Formula: Simplesmente Apoiada (Uniforme): M_max = wL²/8, V_max = wL/2 Balanco (Uniforme): M_max = wL²/2, V_max = wL Engastada (Uniforme): M_max = wL²/12, V_max = wL/2
Exemplo de Cálculo
Viga simplesmente apoiada de 6m com 10 kN/m de carga uniforme. Momento max = 10 × 6² / 8 = 45 kN·m no meio. Cortante max = 10 × 6 / 2 = 30 kN em cada apoio. Reacoes = 30 kN cada.
Quando usar esta calculadora
- Engenheiros estruturais dimensionando vigas preliminarmente na fase esquemática antes da análise FEA detalhada
- Estudantes de arquitetura aprendendo mecânica de vigas comparando distribuições de momento e cortante para diferentes condições
- Inspetores de edificações verificando se condições de campo (vão, carga) são consistentes com premissas do projeto estrutural
- Empreiteiros de reforma verificando se vigas existentes suportam novas cargas de modificações propostas
Erros comuns a evitar
- Não majorar as cargas — códigos de construção exigem fatores de carga (ex: 1,2D + 1,6L) para margem de segurança
- Usar condição de apoio errada — viga sobre parede é simplesmente apoiada (articulada), não engastada; engaste real requer ligações resistentes a momento
- Aplicar fórmulas de carga concentrada a cargas distribuídas ou vice-versa — carga distribuída produz momento parabólico; concentrada produz triangular
- Ignorar peso próprio da viga — em vigas longas ou de concreto pesado, o peso próprio pode ser 30-50% da carga total
Como interpretar os resultados
- O Momento Fletor Máximo e a Força Cortante Máxima são valores não majorados calculados diretamente das cargas informadas — aplique as combinações de carga da norma (ex.: 1,2D + 1,6L) antes de dimensionar os elementos
- O Coeficiente de Deflexão é adimensional: multiplique-o por wL⁴/EI para cargas distribuídas ou PL³/EI para cargas pontuais (em unidades consistentes) para obter a deflexão real, e compare com limites de serviço como L/360
- As reações dimensionam os apoios e ligações — em uma viga em balanço a reação direita marca zero porque toda a carga é levada ao engaste
- Os coeficientes de deflexão para carga pontual assumem aplicação no meio do vão, e o caso engastado em ambas as extremidades com carga pontual é calculado para carga no meio do vão independentemente da posição informada — trate os resultados fora do centro como exatos para momento em vãos simples, mas a deflexão como aproximada
- Para carregamento combinado a ferramenta soma os máximos de momento da carga uniforme e da carga pontual — exato quando a carga pontual está no meio do vão, ligeiramente conservador quando está fora do centro
- O Momento na Carga Pontual é o momento no ponto de aplicação da carga — em um vão simples isso é Pab/L, o momento determinante para esse caso de carga
Normas e referências relacionadas
- ACI 318 — Requisitos do código de construção para concreto estrutural
- AISC 360 — Especificação para edifícios de aço estrutural
- Eurocode 2 (EN 1992) — Projeto de estruturas de concreto
- IBC (Código Internacional de Edificações) — Requisitos de cargas estruturais (Capítulo 16)
Perguntas frequentes
Qual e a diferença entre momento e cortante?
O momento fletor causa a flexao da viga — controla a altura e armadura necessárias. A força cortante causa deslizamento interno — controla a necessidade de estribos/armadura de cisalhamento. Para cargas uniformes, o momento e máximo no meio, o cortante nos apoios.
Quando usar viga engastada em vez de simplesmente apoiada?
Vigas engastadas tem menor momento máximo (wL²/12 vs wL²/8) e deflexão, permitindo seções menores. Porem, requerem ligacoes de momento nos apoios, mais caras. Vigas simplesmente apoiadas sao mais simples e comuns na prática.