As estruturas de carga e descarga aplicam força a parafusos e outros tipos de conectores. A tensão de cisalhamento é uma das forças que afetam os parafusos. Quando um parafuso conecta duas ou mais peças, cada uma das partes pode transmitir forças separadas no parafuso, geralmente em direções diferentes. O resultado é uma tensão de cisalhamento no plano através do parafuso entre os dois componentes conectados. Se a tensão de cisalhamento no parafuso for muito alta, ele poderá quebrar. Um exemplo extremo de tensão de cisalhamento é o uso de cortadores de parafusos em um parafuso. As duas lâminas dos cortadores transmitem forças opostas em um único plano do parafuso, resultando em um parafuso cortado. Determinar a tensão de cisalhamento em um parafuso é um cálculo direto usando apenas algumas entradas.
Use uma régua ou pinças digitais para medir a espessura de cada parte do conjunto parafusado. Rotule cada espessura t1, t2, t3 e assim por diante.
Calcule a tensão de cisalhamento usando a fórmula F d (d x (t1 + t2)) se o parafuso conectar duas placas onde cada placa é submetida a uma força (F) em direções opostas. Esse caso de carga é chamado de cisalhamento único. Por exemplo, se duas placas com 1 polegada de espessura são conectadas por um parafuso com um diâmetro (d) de 1 polegada e cada placa é submetida a uma força de 100 lb, a tensão de cisalhamento é de 100 lb ÷ (1 polegada x (1 polegada)) + 1 polegada)) ou 50 psi.
Calcule a tensão de cisalhamento usando a fórmula F ÷ (2d x (t1 + t2 + t3)) se o parafuso conectar três placas, onde a placa central experimenta uma força em uma direção e as outras duas placas experimentam uma força na outra direção. Esse caso de carga é considerado cisalhamento duplo porque o cisalhamento ocorre em dois planos diferentes no parafuso. Por exemplo, se três placas com 1 polegada de espessura forem conectadas por um parafuso com um diâmetro (d) de 1 polegada e as placas estiverem sujeitas a uma força de 100 lb, a tensão de cisalhamento será de 100 lb ÷ (21 polegadas x (1 polegada + 1 polegada + 1 polegada)) ou 16,7 psi.