Tutorial: pórtico triarticulado
Um pórtico triarticulado é isostático: as três equações de equilíbrio mais a condição na rótula fornecem as quatro reações de apoio. Isso o torna um modelo perfeito para conferir cada número que o EduBeam desenha. Reserve cerca de 15 minutos.

Abra o modelo pronto se quiser apenas explorá-lo.
O problema
- Dois pilares de 4 m, com apoios fixos nas bases A e E, a 8 m um do outro.
- Uma viga horizontal B–D no topo, com uma rótula no meio do vão, em C.
- Uma carga uniforme kN/m em toda a viga.
- Aço ( GPa, GPa), IPE 300 ( cm², cm⁴, mm).
| Nó | X [m] | Z [m] | Apoio |
|---|---|---|---|
| A | 0 | 0 | apoio fixo |
| B | 0 | −4 | |
| C | 4 | −4 | (rótula na viga) |
| D | 8 | −4 | |
| E | 8 | 0 | apoio fixo |
Lembre-se de que z aponta para baixo, então o topo dos pilares está em Z = −4.
1. Material e seção
- Limpar estrutura (marque Excluir materiais e Excluir seções).
- Materiais → Biblioteca de materiais → Steel (S235).
- Seções → Adicionar seção:
Área = 0,00538,Iy = 8,356e-5,Altura = 0,3,Coeficiente de cisalhamento = 1.
A seção afeta apenas os deslocamentos. Este pórtico é isostático, então seus esforços internos não dependem de , ou .
2. Desenhe o pórtico
O jeito mais rápido é uma única poligonal com o mouse:
- Verifique se Encaixar na grade está ativado (o botão S).
- Aba Elementos → o segundo botão Adicionar elemento (ícone de cursor).
- Clique em (0, 0), depois em (0, −4), (4, −4), (8, −4) e (8, 0). Use as réguas e a mira para encontrar os pontos. Cada clique adiciona um nó e o liga ao anterior.
- Pressione Esc para terminar e depois F para ajustar o pórtico à tela.
Agora você tem cinco nós e quatro elementos. As imagens aqui rotulam os nós de A a E; renomeie os seus na tabela Nós, se quiser, ou mantenha 1–5. Confira as coordenadas na tabela e corrija as que não caíram na grade.
3. Apoios e a rótula
- Clique no nó A, abra Apoios do nó e escolha o apoio fixo. Faça o mesmo no nó E.
- Na tabela Elementos, encontre o elemento de B a C e marque a rótula do fim (a segunda caixa em Rótulas de extremidade).

Uma rótula, não duas
Rotular o fim do elemento B–C basta: o momento em C passa a ser zero, porque C–D não consegue transmitir momento a um nó que só ele segura rigidamente. Marque também o início de C–D e nada muda. Mas marque também uma rótula em B, e o pórtico vira um mecanismo. Experimente: o EduBeam mostra como ele se move.
4. Carga
Cargas → Adicionar carga de elemento → Carga distribuída uniforme, elemento B–C, fz = 10 kN/m. Repita para o elemento C–D. A viga é horizontal, então a caixa LCS não faz diferença aqui.
5. Resultados
As opções de exibição começam com a forma deformada, o momento fletor e as reações ligados. Marque N (x) e Vz (x) para ver o resto.




6. Confira à mão
Reações verticais. Por simetria, cada base recebe metade da carga:
Reações horizontais. Tome os momentos em relação à rótula C para a metade esquerda do pórtico. O momento ali deve ser nulo:
As duas bases empurram para dentro com 20 kN; esse empuxo horizontal é o que torna eficiente um pórtico triarticulado.
Esforços internos.
| Grandeza | Fórmula | À mão | EduBeam |
|---|---|---|---|
| Reações verticais | 40 kN | 40 kN | |
| Reações horizontais | de | 20 kN | 20 kN |
| Momento nos cantos B e D | 80 kNm, tração por fora | −80 kNm | |
| Momento na rótula C | 0 | 0 | |
| Esforço normal nos pilares | −40 kN | −40 kN | |
| Esforço normal na viga | −20 kN | −20 kN | |
| Cortante nos pilares | 20 kN | −20 kN (A–B), +20 kN (D–E) | |
| Cortante na viga em B | 40 kN | 40 kN | |
| Cortante na viga em C | 0 | 0 | |
| Cortante na viga em D | −40 kN | −40 kN |
Os dois pilares têm sinais opostos de cortante embora suportem a mesma força, porque os eixos locais de cada elemento seguem a sua orientação: A–B é desenhado para cima e D–E para baixo. Inverta os nós de um pilar e o sinal dele se inverte.
Na viga, kNm (x a partir de B), que é nulo na rótula e nunca positivo: a viga inteira tem momento negativo. O cortante cai a zero exatamente em C, então o extremo do momento também está na rótula.
Deslocamento. A rótula C desce 43,1 mm (Resultados → Resultados nodais, Dz de C). Isso vem da flexão das quatro barras e é um bom exercício para o princípio dos trabalhos virtuais.
7. Experimente
- Desmarque a rótula em C. O pórtico passa a ser uma vez hiperestático; os momentos nos cantos diminuem e surge um momento positivo no meio do vão. Agora a seção importa: experimente uma viga mais rígida.
- Engaste as bases (escolha o apoio engaste). Surgem momentos em A e E.
- Adicione uma carga horizontal: uma carga nodal
Fx = 10kN em B. O pórtico se desloca lateralmente e as reações deixam de ser simétricas. Confira-as com as mesmas três equações e . - Marque também uma rótula em B. O pórtico agora é um mecanismo, e o EduBeam anima como ele pode se mover.