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Como calcular os esforços solicitantes majorados em pilares usando Python - Python para Engenharia Civil

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Quando estamos dimensionando pilares em concreto armado em geral, a primeira coisa que devemos fazer é calcular os esforços solicitantes, ou seja, as cargas que estão chegando ao pilar.

No caso dos pilares intermediários, ou seja, pilares que residem fora dos cantos e extremidades da estrutura e que, por isso, recebem a carga em seu centro geométrico, considera-se a compressão centrada. Dessa forma, chamamos de Nk o somatório de todas as cargas verticais atuantes na estrutura e podemos desprezar as excentricidades de 1ª ordem.

De acordo com a NBR 6118 (ABNT, 2014), para a situação de projeto, essa força normal Nk deve ser majorada pelos coeficientes γn e γf, resultando em uma força normal de projeto chamada Nd.

O coeficiente γn deve majorar os esforços solicitantes finais de cálculo de acordo com a menor dimensão do pilar. A norma diz que a menor dimensão que um pilar pode ter é 19cm, mas, em alguns casos, podemos ter a menor dimensão de até 14cm, precisando, para isso, majorar os esforços solicitantes. Nos comentários do código Python eu mostro como esse cálculo é feito, de acordo com a NBR 6118 (ABNT, 2014), é claro.

O coeficiente γf, na maioria dos casos, possui o valor 1,4 e entra no cálculo para converter a força normal Nk em força normal de projeto Nd.

A fórmula para o cálculo dos esforços solicitantes majorados em pilares intermediários é:

\[ Nd = \gamma n \cdot \gamma f \cdot Nk \]

Onde:

γn majora os esforços de acordo com a menor dimensão do pilar de acordo com a NBR 6118 (ABNT, 2014).

γf em geral possui o valor 1.4 para majorar os esforços em estruturas de concreto armado.

Nk é a força normal característica aplicada ao pilar, em kN.

Nd é a força normal de projeto, em kN.

Vamos então ao código Python, que solicitará ao usuário os valores de suas dimensões hx e hy (em centímetros) e a carga, ou seja, a força normal característica chegando no pilar em kN e vamos mostrar a força normal de projeto Nd:

----------------------------------------------------------------------
Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
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# método principal
def main():
  # vamos pedir as dimensões do pilar
  hx = float(input("Informe a dimensão do pilar na direção x (em cm): "))
  hy = float(input("Informe a dimensão do pilar na direção y (em cm): "))

  # vamos pedir a carga total no pilar em kN
  Nk = float(input("Informe a carga total no pilar (em kN): "))

  # vamos obter o menor lado do pilar (menor dimensão da seção transversal)
  if (hx < hy):
    b = hx
  else:
    b = hy
  
  # agora vamos calcular a área do pilar em centímetros quadrados
  area = hx * hy

  # a área está de acordo com a norma NBR 6118 (ABNT, 2014)
  if (area < 360):
    print("A área do pilar não pode ser inferior a 360cm2")
    return

  # vamos calcular a força normal de projeto Nd
  yn = 1.95 - (0.05 * b) # de acordo com a norma NBR 6118 (ABNT, 2014) Tabela 13.1
  yf = 1.4 # regra geral para concreto armado
  Nd = yn * yf * Nk

  # e mostramos os resultados
  print("\nA área do pilar é: {0} cm2".format(round(area, 2)))
  print("A menor dimensão do pilar é: {0} cm".format(round(b, 2)))
  print("O valor do coeficiente yn é: {0}".format(round(yn, 2)))
  print("A força normal de projeto Nd é: {0} kN".format(round(Nd, 2)))

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Informe a dimensão do pilar na direção x (em cm): 40
Informe a dimensão do pilar na direção y (em cm): 19
Informe a carga total no pilar (em kN): 841.35

A área do pilar é: 760.0 cm2
A menor dimensão do pilar é: 19.0 cm
O valor do coeficiente yn é: 1.0
A força normal de projeto Nd é: 1177.89 kN

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Python ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres

Como concatenar strings em Python usando o operador de adição

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A concatenação de textos, frases ou palavras pode ser feita em Python usando-se o operador de soma (ou adição). Veja um exemplo de como isso pode ser feito:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
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# método principal  
def main():
  frase1 = "Gosto de "
  frase2 = "Python"
  frase3 = frase1 + frase2
  # mostra o resultado
  print(frase3)

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

c:\estudos_python>python estudos.py
Gosto de Python


Python ::: Dicas & Truques ::: Sistema

Como obter o diretório do seu programa Python usando sys.path[0]

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Nesta dica eu mostrarei como é possível usar a primeira posição da lista de strings contida na propriedade path do módulo sys da linguagem Python. Lembre-se de que sys.path contém uma lista de strings especificando os caminhos de busca para os módulos Python.

Veja o código completo para o exemplo:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
----------------------------------------------------------------------

import sys

# função principal do programa
def main():
  print("O diretório do programa é: ", sys.path[0])
 
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos este código nós teremos o seguinte resultado:

O diretório do programa é: c:\estudos_python


Python ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Strings e Caracteres

Exercícios Resolvidos de Python - Como retornar o código ASCII associado a um caractere em Python - Ler um caractere e retornar o código ASCII correspondente

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Pergunta/Tarefa:

Escreva um programa Python que pede para o usuário informar um caractere (letra ou número) e mostre o código ASCII correspondente.

Sua saída deverá ser parecida com:

Informe um caractere: A
Você informou o caractere: A
O código ASCII correspondente é: 65
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício em Python:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
----------------------------------------------------------------------

# função principal do programa
def main():
  # vamos pedir para o usuário informar uma letra, símbolo ou pontuação
  caractere = input("Informe um caractere: ")
    
  # agora vamos obter o código ASCII correspondente
  codigo = ord(caractere)
    
  # e mostramos o resultado
  print("Você informou o caractere: {0}".format(caractere))
  print("O código ASCII correspondente é: {0}".format(codigo))
    
if __name__== "__main__":
  main()

O Código Padrão Americano para o Intercâmbio de Informação (do inglês American Standard Code for Information Interchange - ASCII, pronunciado [áski]) é um sistema de representação de letras, algarismos e sinais de pontuação e de controle, através de um sinal codificado em forma de código binário (cadeias de bits formada por vários 0 e 1), desenvolvido a partir de 1960, que representa um conjunto de 128 sinais: 95 sinais gráficos (letras do alfabeto latino, algarismos arábicos, sinais de pontuação e sinais matemáticos) e 33 sinais de controle, utilizando 7 bits para representar todos os seus símbolos.


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