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Como calcular a Força Normal Adimensional ou Força Normal Reduzida de um pilar em Python - Python para Estruturas de Concreto ArmadoQuantidade de visualizações: 357 vezes |
 A Força Normal Adimensional de um pilar, também chamada de Força Normal Reduzida, é representada pela letra grega ν (ni) e nos dá uma idéia da magnitude da força normal que está sendo aplicada na seção transversal de um pilar. A fórmula para o cálculo da Força Normal Adimensional pode ser representada da seguinte forma: \[\nu = \frac{N_\text{sd}}{A_\text{c} \cdot \frac{f_\text{ck}}{\gamma _\text{c}}} \] Onde: ν é a Força Normal Adimensional sem unidade; Nd é a força normal de projeto, em kN. fck é a resistência característica do concreto em kN/cm2. Para converter de Mpa para kN/cm2 nós só precisamos dividir por 10. γc é o fator de ponderação do concreto e, em geral, possui o valor 1,4. Ao dividirmos o fck pelo γc nós chegamos ao fcd, que é resistência de cálculo do concreto. Note que o valor encontrado para a força normal adimensional ν (ni) é o valor que, junto com o μ (mi), forma a dupla de fatores para o ábaco de VENTURINI que nos retornará o valor de ω (ômega) que nos ajudará a calcular a área de aço (As) do pilar. Há duas considerações importantes em relação à Força Normal Adimensional ν de um pilar: a) Se ν < 0,30 -> pode ser adequado reduzir a seção transversal do pilar. b) Se ν > 1,30 -> pode ser conveniente aumentar a seção transversal do pilar. Agora vamos ver o código Python? Note que pediremos para o usuário informar as dimensões do pilar nas direções x e y em centímetros, a carga total no pilar em kN e o fck do concreto em Mpa e retornaremos o valor da força normal adimensional:
# 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): "))
# agora vamos obter o FCK do concreto em MPa
fck = float(input("Informe o FCK do concreto (em MPa): "))
# vamos converter MPa para kN/cm2
fck = fck / 10
# 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")
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 Informe o FCK do concreto (em MPa): 30 A Força Normal Adimensional do pilar é: 0.72 |
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