Quando rotular uma viga?

Atribuir as vinculações de vigas em um projeto é de suma importância, visto que têm influência direta nos esforços, deslocamentos e na própria estabilidade global da edificação. 

Este artigo orienta você como atribuir nós rotulados às vigas e a definir em que casos esta consideração pode ser tomada.

Nós rotulados

Ao aplicar uma rótula na vinculação viga-pilar, considera-se, em linhas gerais, que não haverá transferência de momentos fletores entre a viga e o pilar. Isto faz com que a ligação fique flexibilizada e garante que não haja continuidade de rotação entre os dois elementos. O programa permite que o usuário aplique rótulas por meio do menu Modelo - Vigas - Rotular (botão ). Vinculações rotuladas serão representadas com um semicírculo junto ao nó correspondente.

De modo geral, é possível identificar duas situações, previstas em norma, onde a aplicação da rótula é justificada.

Redistribuição de esforços

A primeira delas está relacionada com a redistribuição de esforços utilizada em nós semirrígidos, tendo sido abordada em maior detalhe no artigo Quando aplicar um nó semirrígido?. Brevemente, o item 14.6.4.4 da NBR6118:2014 permite que o projetista utilize um valor de redistribuição arbitrário para nós semirrígidos, caso seja verificada a capacidade de rotação plástica do nó. Além disso, caso o quociente  x/d (posição da linha neutra/altura de cálculo) atendam certos limites, pode ser dispensada a verificação da capacidade de rotação plástica, de modo que o usuário poderá arbitrar um valor qualquer de redistribuição.

Neste caso, o projetista poderá optar por utilizar uma redistribuição com um valor elevado, ou então uma rótula na vinculação. É importante destacar que, mesmo rotulada, a viga pode ainda apresentar uma armadura mínima nos apoios para evitar a fissuração, de modo que, construtivamente, haverá a transferência de um pequeno momento fletor para o pilar. Analiticamente, este momento não será considerado no dimensionamento do pilar, uma vez que a vinculação será rotulada. Assim, aplicar uma redistribuição considerando o momento repassado por essa armadura pode ser uma medida interessante, alternativa à aplicação de rótulas.

Torção de compatibilidade

Vigas apoiadas em outras vigas caracterizam uma situação trivial de projeto, uma vez que reduzem a necessidade de pilares no encontro desses elementos. No exemplo abaixo, a viga V3 se apoia sobre as vigas V1 e V2. 

Estando a viga V3 engastada em suas vigas de apoio, é criado um momento fletor negativo nas extremidades da viga. Este será então repassado às vigas de apoio como um esforço de torção. Este comportamento pode ser visualizado com facilidade no pórtico unifilar, onde podemos ver uma equivalência dos momentos fletores na viga V3 e dos momentos torsores nas vigas V1 e V2:

Todavia, este esforço não é necessário à estabilidade da viga, de modo que, a critério do projetista, pode ser desconsiderado na análise. O item 17.5.1.2 da norma NBR 6118:2014 diz que: “Quando a torção não for necessária ao equilíbrio, caso da torção de compatibilidade, é possível desprezá-la, desde que o elemento tenha a adequada capacidade de adaptação plástica e que todos os outros esforços sejam calculados sem considerar os efeitos por ela provocados”. Assim, é possível rotular as extremidades da viga V3, de modo a reduzir as solicitações em suas vigas de apoio.