Calculadora de esfuerzo cortante directo

Introduzca la fuerza cortante total, el área transversal disponible en un plano y el número de planos idénticos que reparten la carga. El resultado se expresa en pascales y megapascales y sirve para comprobaciones preliminares de pasadores, pernos, remaches, secciones punzonadas y uniones similares. Aplica la relación elemental de esfuerzo medio y diferencia claramente el corte simple del doble.

Comprenda la sección resistente

El corte directo aparece cuando fuerzas opuestas intentan deslizar una parte respecto de otra a través de una sección definida. Un pasador entre placas, un perno de una unión solapada o un remache que transmite carga puede evaluarse inicialmente mediante el esfuerzo cortante directo medio. La relación básica divide la fuerza cortante entre el área total que la resiste. La calculadora denomina V a la fuerza aplicada, A al área de un plano y n al número de planos iguales; por tanto, usa tau = V / (A * n). Introduzca el área transversal realmente atravesada por un plano de corte, no el área de aplastamiento entre perno y chapa ni el área de tracción del elemento unido. Para un pasador circular de diámetro d, el área bruta es pi por d al cuadrado dividido entre cuatro. Roscas, ranuras, corrosión u otras reducciones pueden exigir un área efectiva menor según la norma aplicable. El valor obtenido es un promedio; no representa concentraciones locales cerca de agujeros, bordes, holguras o cambios geométricos. Úselo como cálculo preliminar transparente, no como aprobación completa de la unión.

Elija correctamente corte simple o doble

El número de planos indica cuántas secciones distintas del mismo elemento resisten la carga. En una unión solapada sencilla existe una sola interfaz que corta el perno, por lo que n es 1. En una horquilla, la pieza central queda entre dos orejetas y el pasador presenta dos interfaces; entonces n es 2. Si ambos planos tienen igual área y reparten la carga por igual, duplicar n duplica el área total y reduce a la mitad el esfuerzo medio. No introduzca media fuerza y además dos planos, porque dividiría la carga dos veces y obtendría un resultado inseguro. Indique siempre la fuerza total asignada al sujetador y después el número de planos idénticos que la comparten. Aunque se admiten más de dos planos para montajes apilados, el reparto uniforme sigue siendo una hipótesis. La herramienta no distribuye carga entre varios sujetadores ni modela flexibilidad de chapas o holguras desiguales. En grupos de pernos o remaches, determine primero mediante un análisis apropiado la fuerza del sujetador crítico y aplique después este cálculo a su sección.

Interprete el resultado y compruebe el diseño

Las entradas utilizan unidades SI coherentes: fuerza en newtons y área de un plano en metros cuadrados. El cociente se obtiene en pascales y también se muestra en megapascales dividiéndolo entre un millón. Convierta kilonewtons a newtons y milímetros cuadrados a metros cuadrados antes de usar la API; un milímetro cuadrado equivale a una millonésima de metro cuadrado. Revise primero que el área resistente total mostrada sea A multiplicada por n. Compare después el esfuerzo medio con la resistencia de cálculo o admisible definida por el material, el método de seguridad y la normativa aplicable. La calculadora no elige una resistencia ni declara segura la unión, pues intervienen grado del material, temperatura, fatiga, duración de carga, fabricación y jurisdicción. Compruebe además aplastamiento, desgarro de borde, tracción de sección neta, rotura en bloque, flexión del pasador, carga combinada, fatiga y deformación. Cada cálculo correcto por API cuesta $0.002 y es determinista. Entradas ausentes o inválidas, área nula y números de planos no enteros producen un error claro, nunca un valor infinito engañoso.