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Como calcular o Momento Fletor Mínimo e a Excentricidade Mínima de 1ª Ordem de um pilar em Python - Python para Engenharia Civil e Cálculo Estrutural

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O cálculo e dimensionamento de pilares, sejam pilares de canto, extremidade ou intermediários, sempre seguem alguns passos cujas ordens são muito importantes, pois os dados de entrada de um passo podem vir de um ou mais passos anteriores.

Em dicas anteriores do uso da linguagem Python no cálculo de pilares eu mostrei como calcular os esforços solicitantes majorados em pilares e também como calcular o índice de esbeltez de um pilar nas direções x e y.

Nesta dica mostrarei como calcular o Momento Fletor Mínimo e a Excentricidade Mínima de 1ª Ordem de um pilar. Estes dados são muito importantes para a aplicação das fórmulas que embasam a área de aço a ser usada no pilar. Note que a Excentricidade Mínima de 1ª Ordem pode ser desprezada no caso de pilares intermediários (também chamados pilares de centro).

O Momento Fletor Mínimo é o momento mínimo que deve ser considerado, mesmo em pilares nos quais a carga está centrada, e é calculado por meio da seguinte fórmula:

\[M_\text{1d,min} = Nd \cdot (1,5 + (0,03 \cdot h) \]

Onde:

M1d,min é o momento fletor mínimo na direção x ou y em kN.cm.

Nd são os esforços solicitantes majorados em kN.

h é a dimensão do pilar na direção considerada (x ou y) em cm.

A Excentricidade Mínima de 1ª Ordem do pilar pode ser calculada por meio da fórmula:

\[e_\text{1,min} = \frac{M_\text{1d,min}}{Nd} \]

Onde:

e1,min é excentricidade mínima de 1ª ordem na direção escolhida.

Nd são os esforços solicitantes majorados em kN.

Note que, a exemplo do momento fletor mínimo, a excentricidade mínima de 1ª ordem também deve ser calculada nas direções x e y do pilar.

Vamos ao código Python agora? Veja que o código pede para o usuário informar as dimensões do pilar nas direções x e y em centímetros, a carga total que chega ao pilar em kN e mostra o momento fletor mínimo e a excentricidade mínima de 1ª ordem no pilar, tanto na direção x quanto na direção y:

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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():
  # 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 agora vamos calcular o momento fletor mínimo na direção x do pilar
  M1d_min_x = Nd * (1.5 + (0.03 * hx))

  # e agora vamos calcular o momento fletor mínimo na direção y do pilar
  M1d_min_y = Nd * (1.5 + (0.03 * hy))

  # agora vamos calcular a excentricidade mínima de 1ª ordem na direção x do pilar
  e1x_min = M1d_min_x / Nd

  # e finalmente a excentricidade mínima de 1ª ordem na direção y do pilar
  e1y_min = M1d_min_y / Nd

  # e mostramos os resultados
  print("\nO momento fletor mínimo na direção x é: {0} kN.cm".format(
    round(M1d_min_x, 2)))
  print("O momento fletor mínimo na direção y é: {0} kN.cm".format(
    round(M1d_min_y, 2)))
  print("A excentricidade mínima de 1ª ordem na direção x é: {0} cm".format(
    round(e1x_min, 2)))
  print("A excentricidade mínima de 1ª ordem na direção y é: {0} cm".format(
    round(e1y_min, 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

O momento fletor mínimo na direção x é: 3180.3 kN.cm
O momento fletor mínimo na direção y é: 2438.23 kN.cm
A excentricidade mínima de 1ª ordem na direção x é: 2.7 cm
A excentricidade mínima de 1ª ordem na direção y é: 2.07 cm

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Python ::: PyQt GUI Toolkit ::: QPushButton

Como criar um botão em Python PyQt usando a classe QPushButton

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Os botões QPushButton são os controles mais básicos e comuns em aplicações GUI PyQt. Eles são criados a partir da classe QPushButton. Veja a sua posição na hierarquia de classes dos PyQt:

QObject, QPaintDevice
  QWidget
    QAbstractButton
      QPushButton
        QCommandLinkButton


Veja um trecho de código no qual criamos um botão QPushButton e o colocamos em uma janela QWidget:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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# vamos importar os módulos necessários
import sys
from PyQt6.QtCore import *
from PyQt6.QtGui import *
from PyQt6.QtWidgets import *

# método que mostrará a janela principal
def mostrar_janela_principal():
  # cria uma instância da classe QApplication
  app = QApplication(sys.argv)
  
  # criamos a janela principal
  janela = QWidget()
  
  # definimos o título da janela
  janela.setWindowTitle("Cadastro de Clientes")
  
  # definimos as coordenadas e as dimensões da janela
  janela.setGeometry(100, 100, 500, 300)

  # vamos criar um botão QPushButton
  botao = QPushButton("Cadastrar", janela)
  
  # definimos a localização do botão 
  botao.move(10, 10)

  # tornamos a janela visível 
  janela.show()

  # e executamos a aplicação
  sys.exit(app.exec())

if __name__== "__main__":
  mostrar_janela_principal()

Ao executar este código Python PyQt nós teremos o seguinte resultado:




Python ::: Dicas & Truques ::: Arquivos e Diretórios

Como usar a função exists() do módulo os.path para testar a existência de um arquivo ou diretório em Python

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Antes de efetuarmos qualquer ação em um arquivo ou diretório, é sempre uma boa idéia testar primeiro se tal arquivo ou diretório existe no sistema. Isso pode ser feito por meio do método exists() do módulo os.path.

Este método retorna True se o arquivo ou diretório existir, e False em caso contrário. Veja um exemplo no qual checamos a existência de um arquivo chamado "teste.txt":

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from os import path

def main():
  # vamos verificar se este arquivo existe, neste local
  if path.exists("C:\\estudos_python\\teste.txt"):
    print("Arquivo foi encontrado")
  else:
    print("Arquivo não foi encontrado")

if __name__== "__main__":
  main()

Se o arquivo existir no caminho informado, o texto "Arquivo foi encontrado" será impresso na tela. Se o arquivo não puder ser encontrado, o texto "Arquivo não foi encontrado" será exibido.

Veja agora como podemos verificar se um diretório existe ou não no sistema operacional:

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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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from os import path

def main():
  # vamos verificar se este diretório existe
  if path.exists("C:\\estudos_python"):
    print("Diretório existe.")
  else:
    print("Diretório não existe.")

if __name__== "__main__":
  main()

Execute este código e veja o resultado. Se o diretório pesquisado existir, o texto "Diretório existe." será exibido.


Python ::: Dicas & Truques ::: Matemática e Estatística

Como testar se um número é primo em Python

Quantidade de visualizações: 3613 vezes
O Número Primo é o número maior que 1 e que só pode ser dividido por 1 e por ele mesmo, ou seja, números primos não podem ser divididos por outros números, a não ser por ele mesmo e pelo número 1. Dessa forma, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, etc, são todos números primos.

É importante observar que 0 e 1 não são números primos, e que o número 2 é o único número primo par.

Veja agora um código Python completo que pede para o usuário informar um número inteiro positivo e mostra uma mensagem indicando se o número informado é primo ou não:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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def main():
  primo = True # vamos assumir que o número é primo

  # vamos solicitar um número inteiro positivo
  numero = int(input("Informe um número inteiro positivo: "))

  # o número é negativo?
  if numero < 0:
    print("Número inválido.")
  # é 0 ou 1?
  elif (numero == 0) or (numero == 1):
    print("Número válido, mas não é primo.")
  # passou até aqui. Vamos testar se o número é primo
  else:
    for i in range(2, int((numero / 2))):
      # se passar no teste, não é primo
      if numero % i == 0:
        primo = False # recebe false
        break

    if primo:
      print("O número informado é primo")
    else:
      print("O número informado não é primo")
    
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Informe um número inteiro positivo: 9
O número informado não é primo


Vamos testar seus conhecimentos em

Domínios de Deformações

Para o dimensionamento de elementos de concreto armado sujeitos a solicitações normais, é necessário utilizar as relações de tensão-deformação (σ x ε) dos materiais (concreto e aço), as relações de compatibilidade de deformações e as relações de igualdade entre os esforços atuantes e os esforços resistentes.

Analise as informações a seguir a respeito das relações referenciadas:

I) As relações tensão-deformação referem-se ao comportamento do concreto simples.

II) As relações de compatibilidade de deformações são o resultado da hipótese de que as seções permanecem planas até a ruptura e dos domínios de deformação.

III) As relações de igualdade entre os esforços atuantes e os resistentes correspondem às equações de equilíbrio de forças e momentos em uma seção de concreto armado.

Assinale e alternativa correta:

A) Somente a afirmação I está correta.

B) Somente as afirmações II e III estão corretas.

C) Somente a afirmação II está correta.

D) Somente a afirmação III está correta.

E) Somente as afirmações I e II estão corretas.
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Vamos testar seus conhecimentos em AutoCAD Civil 3D

Comando Create Alignment from Objects

Qual dos objetos abaixo não pode ser usado para criar um alinhamento quando acionamos o comando Create Alignment from Objects, disponível no item Alignment da aba Create Design?

A) Line

B) Arc

C) Circle

D) Polyline
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Vamos testar seus conhecimentos em Fundações

Fundações profundas

As estacas Strauss podem ser armadas com ferragem longitudinal (barras retas) e estribos que permitam livre passagem do soquete de compactação e garantam um cobrimento da armadura não inferior a 3cm.

A estaca Strauss é recomendada:

A) apenas em terrenos com comprimento fixo de cravação.

B) em trabalhos abaixo do lençol freático.

C) em terrenos com comprimento variável de cravação.

D) com a disponibilidade de equipamentos robustos e complexos na execução.

E) em áreas não suscetíveis à presença de agentes biológicos.
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Vamos testar seus conhecimentos em Ética e Legislação Profissional

Noções de licitação pública

Tipo de licitação é a forma como se dará o julgamento das propostas e a escolha do vencedor.

Em relação aos tipos e às modalidades da licitação pública, leia com atenção a afirmativa a seguir:

O _________ será sempre pelo tipo ____________; o __________ será sempre pelo tipo _____________; o _____________ não será por nenhum tipo; já as demais modalidades podem ser por qualquer tipo, sendo a regra o menor preço.

Marque a alternativa que preenche as lacunas de forma correta.

A) leilão - menor preço - pregão - maior lance ou oferta - concorrência.

B) pregão - menor preço - leilão - maior lance ou oferta - concurso.

C) concurso - melhor técnica - leilão - técnica e preço - convite.

D) pregão - técnica e preço - leilão - maior lance ou oferta - concurso.

E) concurso - menor preço - leilão maior lance ou oferta - convite.
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Vamos testar seus conhecimentos em AutoCAD Civil 3D

Questões de Certificação em AutoCAD Civil 3D

Quando selecionamos um objeto do Civil 3D na janela de desenho, uma nova aba (ou ribbon) é exibida, com opções relacionadas ao tipo de objeto selecionado.

Estamos falando da aba:

A) Modify tab.

B) Insert tab.

C) Context tab.

D) Manage tab.

E) Analyze tab.
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Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Python

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