Un piano di taglio è il piano in cui si verifica lo sforzo di taglio. Come lo stress normale, lo stress da taglio è una misura della forza per unità di area. In un dato punto di una struttura, ci sono molti possibili piani che possono essere definiti per misurare lo stress. Di conseguenza, qualunque piano contenga l’area in questione è il piano di taglio. Il piano di taglio è utile per gli ingegneri che analizzano le sollecitazioni interne nelle strutture.
Lo stress ha le stesse unità della pressione: forza per area. Lo stress normale si verifica quando un componente viene messo in tensione o compressione. Se un’asta metallica viene allungata verticalmente, una sollecitazione interna tenderà a resistere a ulteriori deformazioni. Questa sollecitazione si verificherà nelle sezioni trasversali orizzontali della barra. La sollecitazione è detta normale perché è diretta ad angolo retto o normale ai piani di sollecitazione orizzontali.
La sollecitazione di taglio è simile alla sollecitazione normale in quanto ha le stesse unità. La direzione della sollecitazione, tuttavia, è parallela al suo piano di sollecitazione. Questo tipo di sollecitazione potrebbe derivare dall’applicazione di un diverso insieme di forze alla stessa barra metallica; vale a dire, se qualcuno ha tenuto ferma la parte inferiore della barra mentre cercava di spostare la parte superiore della barra verso destra. La sollecitazione interna risultante è chiamata sollecitazione di taglio, perché parti della barra stanno cercando di scivolare, o di tranciarsi, l’una sull’altra.
In queste condizioni di carico, le sollecitazioni su un piano orizzontale situato al centro della barra sarebbero sollecitazioni di taglio dirette orizzontalmente. La parte inferiore della barra cercherebbe di spostarsi a sinistra; sottoporrebbe le forze verso sinistra in un piano di taglio orizzontale. La parte superiore della barra cercherebbe di spostarsi a destra; sottoporrebbe le forze verso destra sullo stesso piano di taglio.
L’analisi del piano di taglio è importante per prevenire il cedimento meccanico di una struttura. Ogni materiale ha un limite a quanto stress può sopportare. Questo limite è una proprietà del materiale stesso, piuttosto che la forma dell’oggetto. Ad esempio, due elastici potrebbero essere realizzati in diverse dimensioni ma con lo stesso materiale. Quello più grande può sopportare più forza prima di rompersi, ma solo perché ha più area della sezione trasversale per distribuire la forza; la sollecitazione interna sarà la stessa al cedimento per entrambe le taglie.
Allo stesso modo, i componenti possono rompersi a causa di un eccessivo sforzo di taglio. Se un componente si rompe per sollecitazione di taglio, parti di esso scivoleranno letteralmente l’una sull’altra. I vecchi bulloni di metallo, ad esempio, di solito falliscono in questo modo. Il limite della sollecitazione di taglio, come per la sollecitazione normale, è una proprietà del materiale.