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Python ::: Python para Engenharia ::: Engenharia Civil - Concreto, Concreto Armado e Concretos Especiais

Como calcular o Momento Mínimo de uma viga de concreto armado usando Python - Python para Engenharia Civil e Cálculo Estrutural

Quantidade de visualizações: 501 vezes
A ABNT NBR 6118 (Projeto de estruturas de concreto armado) define que todas as vigas, independente de suas dimensões e momentos solicitantes, precisam apresentar uma taxa mínima de armadura de tração. O concreto possui excelente resistência à compressão, porém, sua resistência à tração é muito baixa, ficando em torno de 10% do valor de sua resistência à compressão.

A NBR 6118 lista, como primeira exigência, uma taxa mínima absoluta de 0,15% de armadura longitudinal para as vigas de concreto armado. A segunda exigência é calcular a área de armadura mínima a partir do Mdmin, que é o momento mínimo (de projeto) a ser considerado no dimensionamento.

Dessa forma, após calcularmos o momento mínimo Mdmin, só precisamos calcular a área de aço correspondente a este momento.

A fórmula do momento mínimo para as vigas de concreto armado é:

\[M_\text{dmin} = 0,8 \cdot W_\text{0} \cdot f_\text{ctk,sup}\]
Onde:

Mdmin é o momento mínimo de projeto a ser considerado, em kN.m (ou kN.cm dependendo da necessidade);

fctk,sup é o limite superior da resistência à tração média do concreto, em kN.cm2. Em outra dica desta seção eu mostrei como o fctk,sup é calculado;

W0 é o módulo de resistência da seção transversal da viga, em m3.

Já o Módulo de Resistência da Seção (para seções retangulares), é calculado pela seguinte fórmula:

\[W_\text{0} = \frac{b \cdot h^2}{6}\]
Onde:

W0 é o módulo de resistência da seção transversal da viga, em cm3;

b é a largura da viga em centímetros;

h é a altura da viga em centímetros.

Veja agora o código Python que pede para o usuário informar o FCK do concreto e as dimensões da viga e calcula o fctk,sup, o W0 e finalmente o Mdmin solicitante para o cálculo da armadura longitudinal mínima da viga:

# vamos importar o módulo Math
import math

# função principal do programa
def main():
  # vamos pedir para o usuário informar o FCK do concreto
  fck = float(input("Informe o FCK do concreto em Mpa: "))

  # vamos ler a largura da viga
  bw = float(input("Informe a largura bw da viga em cm: "))
  
  # vamos ler a altura da viga
  h = float(input("Informe a altura h da viga em cm: "))
  
  # agora vamos calcular a resistência à tração média
  # do concreto
  fctk_m = 0.3 * math.pow(fck, 2.0 / 3.0)

  # vamos calcular o limite superior
  fctk_sup = 1.3 * fctk_m

  # vamos calcular o módulo de resistência da seção
  w0 = (bw * math.pow(h, 2) / 6.0) 

  # agora já podemos calcular o momento mínimo
  mdmin = 0.8 * w0 * (fctk_sup / 10.0)

  # e mostramos os resultados
  print("\nO fctk,sup é: {0} Mpa ({1} kN/cm2)".format(round(fctk_sup, 5),
    round(fctk_sup / 10.0, 5)))
  print("O módulo de resistência da seção W0 é: {0} cm3 ({1} m3)".format(
    round(w0, 5), round(w0 / 1000000.0, 5)))
  print("O momento mínimo Mdmin é: {0} kN.cm ({1} kN.m)".format(
    round(mdmin, 5), round(mdmin / 100.0, 5)))

if __name__ == "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Informe o FCK do concreto em Mpa: 30
Informe a largura bw da viga em cm: 20
Informe a altura h da viga em cm: 50

O fctk,sup é: 3.76541 Mpa (0.37654 kN/cm2)
O módulo de resistência da seção W0 é: 8333.33333 cm3 (0.00833 m3)
O momento mínimo Mdmin é: 2510.2724 kN.cm (25.10272 kN.m)


Java ::: Dicas & Truques ::: Formatação de datas, strings e números

Java para iniciantes - Como formatar uma string no estilo printf da linguagem C usando a classe Formater do Java

Quantidade de visualizações: 12197 vezes
Nesta dica eu mostro como é possível usar o método format() da classe Formater da linguagem Java para formatar strings ao bom e velho estilo da linguagem C, ou seja, com marcadores %d para inteiros, %f para decimais, por exemplo.

Veja o exemplo completo:

package arquivodecodigos;

import java.util.*;
 
public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
 
    int pessoas = 20;    
 
    StringBuilder string = new StringBuilder();
    Formatter fm = new Formatter(string);
 
    fm.format("Havia %d pessoas lá.", pessoas);
 
    System.out.println(string);    
  }
}

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

Havia 20 pessoas lá.


Java ::: Dicas & Truques ::: Data e Hora

Como validar uma data em Java usando a classe GregorianCalendar

Quantidade de visualizações: 13590 vezes
Esta dica mostra a você como validar uma data em Java usando a classe GregorianCalendar. Veja que estamos usando o método set() para atribuir valores aos campos ano, mês e dia. Contudo, o valor para o dia está incorreto. Desta forma, ao chamarmos o método getTime() uma exceção do tipo IllegalArgumentException será lançada. Veja o código:

import java.util.*;

public class Estudos{ 
  public static void main(String args[]){ 
    try{
      GregorianCalendar data = new GregorianCalendar();
      data.setLenient(false);
      data.set(GregorianCalendar.YEAR, 2008); // ano
      data.set(GregorianCalendar.MONTH, 11); // mês
      // dia inválido
      data.set(GregorianCalendar.DATE, 32);
      
      // a validação da data ocorre aqui
      Date temp = data.getTime();
    }
    catch(Exception e){
      System.out.println("Data inválida.");
      e.printStackTrace();
    }
  } 
}

Ao executarmos este código teremos o seguinte resultado:

Data inválida.
java.lang.IllegalArgumentException: DAY_OF_MONTH
at java.util.GregorianCalendar.computeTime(Unknown 
Source)
at java.util.Calendar.updateTime(Unknown Source)
at java.util.Calendar.getTimeInMillis(Unknown Source)
at java.util.Calendar.getTime(Unknown Source)
at Estudos.main(Estudos.java:14)



C ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres

Como escrever uma função strtolower() para transformar uma palavra inteira em letras minúsculas usando a linguagem C

Quantidade de visualizações: 10239 vezes
O C padrão não possui uma função para transformar todas as letras de uma palavra em minúsculas, embora alguns compiladores a forneça.

O que temos é a função:

    
int tolower(int c);


que permite transformar um caractere em seu correspondente minúsculo. Podemos tirar vantagem disso e escrever uma função strtolower() personalizada. Veja a listagem logo abaixo:

 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
void strtolower(char *string){
  while(*string){
    *string = tolower(*string);
    string++;
  }
}
 
int main(int argc, char *argv[])
{
  char frase[] = "PROGRAMANDO EM C";
  strtolower(frase);
   
  printf("%s\n\n", frase);
   
  system("PAUSE");  
  return 0;
}

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

programando em c
Pressione qualquer tecla para continuar...


C ::: Dicas & Truques ::: Data e Hora

Como obter e exibir a data atual no formato DD/MM/YYYY (Ex: 02/07/2013) usando a linguagem C

Quantidade de visualizações: 5023 vezes
Em algumas situações gostaríamos de obter e exibir a data no formato DD/MM/YYYY, por exemplo, 23/05/2010. Para isso podemos usar a função strftime(), que nos permite formatar o conteúdo da estrutura tm usando especificadores de formato. Veja o código:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(int argc, char *argv[]){
  time_t data_hora_segundos; // guarda os segundos deste 01/01/1970
  struct tm *timeinfo; // declara uma estrutura tm
  time(&data_hora_segundos); // preenche a variável data_hora_segundos
  // preenche a estrutura timeinfo
  timeinfo = localtime(&data_hora_segundos);

  // obtém e exibe a data atual no formato DD/MM/YYYY
  char data_atual[80];
  strftime(data_atual, 80, "A data de hoje é: %d/%m/%Y", timeinfo);

  // mostra o resultado
  printf("%s\n\n", data_atual);

  system("PAUSE");
  return 0;
}

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

A data de hoje é: 02/08/2013

Para exibir a data no formato DD/MM/YYYY eu usei os especificadores de formato %d, %m e %Y.


Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de C

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