Saiba por que a escolha do sistema principal é fundamental para simplificar o cálculo estrutural no método das forças, e veja a resolução comentada de uma questão clássica de Engenharia Civil.
Enunciado da questão
A escolha do sistema principal é um dos pontos mais importantes quando falamos acerca do método das forças, pois, a partir dessa escolha, os cálculos podem se tornar mais ou menos complexos, chegando a uma mesma resolução. Por esse motivo, tal escolha deve ser feita cuidadosamente. Na figura, a primeira barra representa a estrutura original, a segunda representa a escolha do primeiro sistema e a terceira representa a escolha do segundo sistema:
Pergunta: No que tange à escolha do sistema principal, assinale a alternativa correta.
a) No segundo sistema, não podem ser introduzidas rótulas.
b) Não existe uma escolha mais apropriada entre os sistemas.
c) O traçado dos diagramas com as rótulas é mais simples.
d) O segundo sistema apresenta uma resolução mais complexa.
e) O primeiro sistema consiste em uma resolução mais simples.
Resolução comentada
Análise das alternativas:
a) Incorreta. As rótulas podem sim ser introduzidas no segundo sistema, o que influencia a análise.
b) Incorreta. Sempre existe uma escolha que torna a análise mais eficiente.
c) Alternativa correta! O uso de rótulas zera o momento nos pontos onde são colocadas, facilitando o traçado dos diagramas de esforço interno (momento fletor e cortante). Por isso, o traçado dos diagramas com as rótulas é mais simples e didático, especialmente em provas e projetos conceituais.
d) Errado, pois a complexidade não é necessariamente maior no segundo sistema, depende de como os vínculos são tratados.
e) Nem sempre o primeiro sistema é mais simples, pois pode ter mais vínculos externos ao invés de internos (rótulas).
Gabarito: c) O traçado dos diagramas com as rótulas é mais simples.
Teoria rápida: método das forças e escolha do sistema principal
O método das forças é uma técnica clássica para análise de estruturas hiperestáticas. Uma das etapas mais importantes é a escolha do sistema principal, ou seja, a estrutura isostática de referência criada a partir da remoção de determinados vínculos (apoios ou continuidade de rotação).
Escolher corretamente o sistema principal pode significar menos incógnitas e menos trabalho na resolução do sistema de equações.
Dica de estudo
Ao estudar para provas, pratique a análise de diferentes escolhas de sistemas principais e observe como muda o número de incógnitas e a facilidade de traçar diagramas.
Lembre-se: inserir rótulas estratégicas costuma simplificar cálculos e facilitar a visualização dos esforços.
Entender a escolha do sistema principal no método das forças é fundamental para quem estuda ou trabalha com Engenharia Civil. Essa etapa pode facilitar — e muito — os cálculos estruturais, economizando tempo e reduzindo a chance de erros em provas e projetos.
Pratique sempre com diferentes tipos de questões e busque analisar os efeitos de diferentes escolhas de sistemas principais. Quanto mais experiência você adquirir, mais natural ficará identificar a opção que simplifica sua análise.
Se ficou com alguma dúvida sobre esse tema ou quer sugerir outra questão comentada, deixe sua pergunta nos comentários! Compartilhe este post com colegas que também estão se preparando para provas e concursos de Engenharia Civil.
