🏗️ Calculadora de Vigas Estruturais

Calcule momento fletor, força cortante, deflexão e reações de apoio em vigas

📏 Dados da Viga e Carregamento

📐 Geometria da Viga

m
m⁴
Pa

⬇️ Carga Concentrada

N
m

📋 Exemplos Práticos

📈 Diagramas de Esforços

Execute o cálculo para visualizar os diagramas de momento fletor e força cortante

🏗️ O que são Vigas Estruturais?

As vigas estruturais são elementos lineares que trabalham predominantemente à flexão, transmitindo cargas perpendiculares ao seu eixo longitudinal para os apoios. São fundamentais em qualquer estrutura.

Os conceitos principais incluem:

🔄

Momento Fletor (M)

Esforço que tende a curvar a viga, medido em N·m

✂️

Força Cortante (V)

Esforço que tende a cisalhar a viga, medido em N

⬇️

Deflexão (δ)

Deslocamento vertical da viga sob carregamento

⚖️

Reações de Apoio

Forças e momentos nos pontos de apoio da viga

📊 Como Calcular Vigas?

Fórmulas Fundamentais

Viga Bi-apoiada - Carga Central:

Mₘₐₓ = P·L/4

δₘₐₓ = P·L³/(48·E·I)

Viga Bi-apoiada - Carga Distribuída:

Mₘₐₓ = q·L²/8

δₘₐₓ = 5·q·L⁴/(384·E·I)

Onde:

  • M: Momento fletor em N·m
  • V: Força cortante em N
  • P: Carga concentrada em N
  • q: Carga distribuída em N/m
  • L: Comprimento da viga em m
  • E: Módulo de elasticidade em Pa
  • I: Momento de inércia em m⁴
  • δ: Deflexão em m

⚙️ Exemplos Práticos

🏠

Viga de Laje

Situação: Viga 6m, carga distribuída 5 kN/m

Momento máximo: M = 5 × 6² ÷ 8 = 22,5 kN·m

Aplicação: Viga de concreto armado residencial

🏭

Viga Industrial

Situação: Viga 8m, carga concentrada 50 kN no centro

Momento máximo: M = 50 × 8 ÷ 4 = 100 kN·m

Aplicação: Perfil metálico em galpão industrial

🌉

Viga de Ponte

Situação: Viga 12m, cargas múltiplas

Considerações: Cargas móveis, fadiga, impacto

Aplicação: Estrutura de ponte rodoviária

🔗 Tipos de Apoio e Vinculação

🔵 Apoio Simples (Articulado)

Restrições: Impede movimento vertical

Reações: 1 força vertical

Uso: Vigas bi-apoiadas, estruturas isostáticas

🔄 Apoio Móvel (Rolo)

Restrições: Impede movimento vertical apenas

Reações: 1 força vertical

Uso: Permite dilatação térmica

🔒 Engaste

Restrições: Impede translação e rotação

Reações: 2 forças + 1 momento

Uso: Vigas engastadas, estruturas hiperestáticas

⛓️ Apoio Contínuo

Restrições: Variável conforme apoio

Reações: Múltiplas reações

Uso: Vigas contínuas, múltiplos vãos

📚 Fundamentação Técnica

Os cálculos baseiam-se nas normas técnicas brasileiras e teoria clássica de vigas:

🇧🇷 NBR 6118:2014

Estruturas de concreto armado - projeto, execução e controle

🇧🇷 NBR 8800:2008

Projeto de estruturas de aço e mistas de aço e concreto

📐 Teoria de Euler-Bernoulli

Hipóteses de vigas: seções planas, material elástico linear

📊 Estados Limites

ELU (resistência) e ELS (serviço/deformação)

💡 Dicas Importantes

📏 Verificação de Deflexão

NBR 6118: L/250 para vigas, L/300 para balanços. Sempre verificar!

🔧 Momento Resistente

Mᵣ ≥ Mₐₜᵤₐₙₜₑ. Verificar se a seção resiste ao momento calculado.

⚡ Força Cortante

Verificar tensão de cisalhamento, especialmente próximo aos apoios.

⚖️ Responsabilidade Técnica

Esta calculadora é educativa. Projetos reais precisam de profissional habilitado.

❓ Perguntas Frequentes sobre Vigas Estruturais

O que é momento fletor em vigas?

Momento fletor é o esforço interno que tende a curvar a viga, medido em N·m ou kN·m.

Características: É máximo onde a força cortante é zero

Viga bi-apoiada carga central: Mmax = P·L/4

Viga bi-apoiada carga distribuída: Mmax = q·L²/8

O momento fletor determina as tensões de flexão na viga e é fundamental para dimensionamento.

Como calcular a deflexão máxima de uma viga?

A deflexão máxima depende do carregamento, tipo de apoio e propriedades da viga:

Viga bi-apoiada carga central: δmax = P·L³/(48·E·I)

Viga bi-apoiada carga distribuída: δmax = 5·q·L⁴/(384·E·I)

Onde: E = módulo de elasticidade, I = momento de inércia

Limite NBR 6118: δmax ≤ L/250 (vigas) ou L/300 (balanços)

Qual a diferença entre viga bi-apoiada e engastada?

Viga bi-apoiada: Apoios simples nas extremidades, permitindo rotação

Viga engastada: Extremidade fixa, impedindo translação e rotação

Momento máximo: Bi-apoiada no centro, engastada no engaste

Deflexão: Viga engastada tem menor deflexão (4x menor para mesma carga)

Reações: Bi-apoiada apenas forças, engastada também momentos

Como interpretar o diagrama de força cortante?

Força cortante representa o esforço que tende a "cortar" a viga transversalmente.

Características: Constante entre cargas concentradas

Saltos: Ocorrem nas posições das cargas concentradas

Momento máximo: Sempre onde a força cortante é zero

Verificação: Importante para dimensionamento de armadura transversal (estribos)

Qual a diferença entre carga concentrada e distribuída?

Carga concentrada: Aplicada em um ponto específico (N ou kN)

Carga distribuída: Espalhada ao longo do comprimento (N/m ou kN/m)

Exemplos concentradas: Equipamentos, outras vigas apoiando

Exemplos distribuídas: Peso próprio, lajes, sobrecargas

Análise: Distribuídas causam diagramas curvos, concentradas causam "dobras"

Como verificar se uma viga está bem dimensionada?

Estado Limite Último (ELU): Mrd ≥ Msd (resistência)

Estado Limite de Serviço (ELS): δmax ≤ L/250 (deflexão)

Força cortante: Vrd ≥ Vsd (cisalhamento)

Verificações adicionais: Flambagem lateral, fadiga (se aplicável)

Importante: Considerar combinações de ações conforme norma

O que são reações de apoio?

Reações de apoio são forças e momentos que os apoios exercem na viga para manter o equilíbrio.

Apoio simples: 1 força vertical (Ra, Rb)

Engaste: 2 forças + 1 momento (Fx, Fy, M)

Cálculo: Equações de equilíbrio estático (ΣF=0, ΣM=0)

Uso: Dimensionamento dos apoios e fundações

Esta calculadora serve para vigas de concreto e aço?

Análise estrutural: Sim, fórmulas são válidas para ambos materiais

Momento fletor e cortante: Independem do material (geometria e cargas)

Deflexão: Depende do módulo E (concreto ~30 GPa, aço ~200 GPa)

Dimensionamento: Cada material tem normas específicas (NBR 6118, NBR 8800)

Atenção: Verificações finais devem seguir normas de cada material

Quando usar vigas contínuas vs bi-apoiadas?

Vigas contínuas: Múltiplos vãos, menores momentos, mais economia

Vigas bi-apoiadas: Vão único, cálculo mais simples, facilita execução

Vantagem contínuas: Redistribuição de momentos, menor deflexão

Vantagem bi-apoiadas: Estrutura isostática, não sofre com recalques

Escolha: Depende do projeto arquitetônico e condições do solo

Esta calculadora substitui projetos estruturais profissionais?

Não. Esta calculadora é educativa e para análises preliminares.

Projetos reais exigem:

Engenheiro estrutural com ART/RRT

• Verificação de estados limites conforme NBR 6118/8800

• Análise de combinações de ações

• Consideração de fatores não contemplados nesta ferramenta

• Detalhamento de armaduras e conexões

🏗️

Cálculos Baseados em Normas Técnicas Brasileiras

Todo o conteúdo desta calculadora foi pesquisado e desenvolvido pela equipe técnica da , com algoritmos validados conforme normas técnicas brasileiras (NBR 6118, NBR 8800), teoria clássica de vigas de Euler-Bernoulli e literatura técnica consolidada em análise estrutural.
🏗️ Conforme NBR 6118/8800 ✅ Fundamentos Técnicos 🔍 Algoritmo Validado

⚠️ AVISO CRÍTICO DE ENGENHARIA

Esta calculadora é APENAS para fins educacionais e estimativas preliminares. Os resultados NÃO substituem projeto estrutural elaborado por engenheiro civil habilitado.

QUALQUER projeto ou execução de estruturas DEVE ser realizado por engenheiro civil registrado no CREA com a devida ART (Anotação de Responsabilidade Técnica). Usar cálculos não profissionais em construções reais pode resultar em:

  • Colapso estrutural e risco de vida
  • Responsabilidade civil e criminal
  • Multas e embargo da obra
  • Invalidação de seguros e financiamentos

Cada estrutura possui particularidades únicas que apenas análise profissional completa pode avaliar adequadamente. Consulte sempre um engenheiro civil habilitado.

📚 Referências Técnicas

Fontes normativas e científicas utilizadas para desenvolver esta calculadora:

  • ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2014). NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT.
  • ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2008). NBR 8800: Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. Rio de Janeiro: ABNT.
  • HIBBELER, Russell Charles. (2010). Resistência dos Materiais. 7ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall.
  • MARTHA, Luiz Fernando. (2010). Análise de Estruturas: Conceitos e Métodos Básicos. Rio de Janeiro: Elsevier.
  • SORIANO, Humberto Lima. (2009). Método de Elementos Finitos em Análise de Estruturas. São Paulo: EDUSP.
  • SUSSEKIND, José Carlos. (1991). Curso de Análise Estrutural. Volume 1: Estruturas Isostáticas. 10ª ed. Porto Alegre: Globo.
  • TIMOSHENKO, Stephen P.; GERE, James M. (1984). Mecânica dos Sólidos. Rio de Janeiro: LTC.
  • BEER, Ferdinand P.; JOHNSTON, E. Russell; DEWOLF, John T. (2006). Resistência dos Materiais. 4ª ed. São Paulo: McGraw-Hill.
  • GORFIN, Benjamin; OLIVEIRA, Mário Marcos de. (1989). Estruturas Isostáticas. Rio de Janeiro: LTC.
  • ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. (2013). NBR 6120: Cargas para o cálculo de estruturas de edificações. Rio de Janeiro: ABNT.
  • EUROCODE 2. (2004). Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings. European Committee for Standardization.
  • AISC - American Institute of Steel Construction. (2016). Steel Construction Manual. 15th Edition. Chicago: AISC.

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