Torção de compatibilidade e de equilíbrio

Ao analisar a vinculação de vigas, a NBR6118:2014 diferencia os tipos de torção que agem sobre vigas - torção de equilíbrio e torção de compatibilidade. No seu item, 17.5.1.2, "Quando a torção não for necessária ao equilíbrio, caso da torção de compatibilidade, é possível desprezá-la, desde que o elemento estrutural tenha a adequada capacidade de adaptação e que todos os outros esforços sejam calculados sem considerar os efeitos por ela provocados".

Esta colocação visa diferenciar a torção de equilíbrio da torção de compatibilidade: enquanto a primeira é essencial ao equilíbrio da estrutura, a segunda é oriunda apenas da compatibilidade entre as deformações dos elementos e, portanto, pode ser redistribuída pela estrutura sem prejuízo ao equilíbrio estático. Para determinar se a torção aplicada por uma viga é de compatibilidade, ou se é necessária ao equilíbrio, deve-se analisar a concepção estrutural adotada. O exemplo mostrado abaixo apresenta as duas situações para as vigas V1 e V2:

Viga V1 - torção de equilíbrio

A viga V1 é uma viga em balanço. Logo, para que ela fique em equilíbrio, é necessário que seja engastada na sua viga de apoio, sendo o modelo estrutural da mesma o definido abaixo: 

Através da figura acima se pode observar que o momento fletor máximo negativo atuante no engaste da viga V1. Ainda, se analisarmos o diagrama de momentos torsores da viga que a apoia, veremos que há uma torção de mesmo valor atuando sobre a viga

Caso a viga V1 fosse considerada rotulada na sua extremidade, a mesma não seria estável (viga hipostática), como visto abaixo:

Viga V2 - Torção de compatibilidade

Bem como para a viga V1, a viga V2 também apresentará momentos fletores em suas extremidades, uma vez que se encontra engastada às suas vigas de apoio. Da mesma maneira, estes esforços serão repassados para as vigas de apoio como torção.

Caso a viga V2 seja considerada no modelo com as ligações em seus apoios definidas como rotuladas, o esquema estrutural da mesma seria o definido abaixo:

Como visto no esquema estrutural acima, ao contrário do que ocorre para a viga V1, para a viga V2, o engaste na ligação com seus apoios não é fundamental para o equilíbrio da viga (torção de compatibilidade). Logo, de acordo com o exposto no item 17.5.1.2, as extremidades da viga V2 poderiam ser rotuladas. Dessa forma os momentos fletores negativos nos apoios da viga seriam redistribuídos para o seu momento positivo. Como neste caso os momentos fletores negativos tornam-se nulos, as vigas de apoio não absorvem momentos torsores.

Colaborador: André Kirsten