Símbolos utilizados
| h | Altura de secção transversal |
| L | Comprimento do vão |
| E | Módulo de elasticidade |
| G | Módulo de corte |
| κ | fator de correção de corte |
| A | Área de secção transversal |
| w | Deformação |
Decisivo para isto é o baixo módulo de corte, ou seja, a baixa relação entre G/E. Esta é indicada, por exemplo, para madeira de coníferas devido à anisotropia, de acordo com [1], com 1/16. Materiais isotrópicos apresentam aqui uma relação muito maior. Para o aço, por exemplo, resulta uma relação G/E de 1/2,6.
Teoria das vigas
Enquanto na clássica teoria das vigas de Bernoulli é feita a suposição de que a secção transversal de uma barra permanece perpendicular ao eixo da barra durante a deformação, na teoria das vigas de Timoshenko (viga com cisalhamento flexível) é considerada a derivação por corte. Como consequência, a secção transversal de uma barra já não permanece perpendicular ao eixo da barra durante a deformação (ver Imagem 01). Devido à suposição de que a secção transversal permanece plana, resulta uma distribuição constante de tensões de corte ao longo da altura da viga. Como a distribuição é parabólica, é considerado um fator de correção de corte para a determinação das áreas de corte. Este é de 5/6 para uma secção transversal retangular. A rigidez ao corte de uma barra retangular resulta assim em:
Normatização
A norma não dá nenhuma indicação sobre se, ou a partir de qual critério, as deformações de corte devem ser consideradas para as barras. A decisão cabe exclusivamente ao engenheiro.
Exemplo
Com um exemplo simples deve ser demonstrada a influência das deformações de corte. É analisada uma viga de um vão articulada, que deve servir como viga de pavimento. Os detalhes podem ser consultados na Imagem 02.
Inicialmente, apenas a deformação decorrente da curvatura de flexão deve ser determinada. Para o sistema representado, a deformação característica resulta em:
A parcela da deformação de corte pode ser derivada, por exemplo, com o princípio dos trabalhos virtuais ou simplificadamente a partir das análises de [2] ou [3]. Esta resulta para uma viga de um vão articulada em:
A deformação total é, portanto:
A parcela da deformação de corte representa neste exemplo já 25 % da deformação total. Na Imagem 03, as diferentes parcelas de deformação são apresentadas graficamente em comparação.
Esbelteza
Decisivo para a contribuição da deformação de corte é a esbelteza de uma barra. Enquanto para barras esbeltas com uma grande relação L/h as deformações de corte são desprezíveis, estas têm uma influência significativa em barras atarraxadas com uma pequena relação L/h.
Na Imagem 04, a influência da deformação de corte na deformação total é representada num diagrama. Para vigas de um vão articuladas com secção transversal retangular, a deformação de corte predomina até uma relação L/h de 4. Somente depois predomina a parcela da curvatura de flexão. A partir de uma relação L/h de 12, a influência da deformação de corte é de apenas 10 % da deformação total.
Sistemas estaticamente indeterminados
Em sistemas estaticamente indeterminados, a deformação de corte tem uma influência maior do que em sistemas estaticamente determinados. Neste caso, as deformações de força de corte têm influência no momento fletor e, portanto, também nas deformações de flexão. Esta redistribuição pode, por exemplo, afetar positivamente os momentos de apoio (ver Imagem 05).
Deformações de corte em RFEM e RSTAB
Em RFEM e RSTAB, as deformações de corte nas barras são consideradas automaticamente. Para verificações, estas podem, no entanto, também ser negligenciadas com a função mostrada na Imagem 06. Se a caixa de seleção estiver ativada, as deformações de corte são consideradas. Se estiver desativada, apenas as parcelas de deformação do momento fletor são consideradas.
Resumo
Em muitos casos práticos de construção, as deformações de corte podem ser negligenciadas, pois estas não contribuem significativamente para a deformação total. Em barras atarraxadas, a deformação de corte já não pode ser negligenciada. Enquanto em RFEM e RSTAB a deformação de corte é sempre considerada por padrão, em cálculos manuais é necessário recorrer a ferramentas (ver [2] ou [3]).