Kalkulator Tegangan Geser

Rumus τ = F/A terlihat identik dengan tegangan normal, σ = F/A, dan aritmatikanya sebenarnya sama — tetapi pengaturan fisiknya berbeda. Tegangan normal berasal dari gaya yang bekerja tegak lurus terhadap suatu penampang, menariknya hingga terpisah (tegangan) atau mendorongnya menjadi satu (kompresi). Tegangan geser berasal dari gaya yang bekerja sejajar dengan penampang, mencoba menggeser satu sisi melewati sisi lainnya, seperti bilah gunting memotong kertas dengan menggeser melewati satu sama lain, bukan menghancurkannya. Sebuah komponen dapat mengalami kedua jenis tegangan secara bersamaan bergantung pada bagaimana beban diterapkan — lihat Kalkulator Stres pendamping untuk kasus tegangan normal.

Sebagian besar sambungan baut dan pin mentransfer beban terutama melalui geser, bukan tegangan. Sebuah baut yang menjepit dua pelat bersama-sama menahan pelat-pelat yang meluncur relatif satu sama lain di sepanjang penampang baut — itulah beban geser. Para insinyur mengukur diameter baut (dan juga luas penampangnya) sehingga tegangan geser yang dihasilkan tetap berada di bawah kekuatan geser material baut yang diijinkan, yang biasanya merupakan sebagian kecil dari kekuatan tarik material.

Sambungan berada dalam geser tunggal jika pengikat mempunyai satu bidang geser — suatu tempat di mana dua bagian yang tersambung dapat bergeser relatif satu sama lain, seperti pada sambungan pangkuan sederhana. Sambungan berada dalam geser ganda ketika pengikat melewati tiga bagian yang tumpang tindih (atau susunan clevis-dan-pin), sehingga menghasilkan dua bidang geser yang berbagi beban. Karena dua bidang menahan gaya total yang sama, tegangan geser pada masing-masing bidang pada sambungan geser ganda adalah sekitar setengah dari tegangan geser pada sambungan geser tunggal yang ekuivalen — bagilah hasil geser tunggal kalkulator ini dengan 2, atau bagilah gaya menjadi dua sebelum memasukkannya, untuk memodelkan kasus geser ganda.

Kalkulator ini mengasumsikan gaya paralel terdistribusi secara merata pada bidang geser — perkiraan pertama yang masuk akal untuk baut, pin, atau paku keling dalam geser langsung. Pengencang sebenarnya dapat melihat distribusi tegangan yang tidak merata di dekat tepi dan lubang, pembebanan gabungan (geser ditambah tekukan), atau efek kelelahan dari pembebanan berulang yang tidak dapat ditangkap oleh perhitungan τ = F/A statis. Untuk sambungan yang sangat penting bagi keselamatan, periksa ulang hasil ini dengan kekuatan geser yang ditetapkan pabrikan pengikat dan terapkan faktor keamanan yang sesuai sebelum menyelesaikan desain.