• Tidak ada hasil yang ditemukan

Beam Deflection-Singularity Functions

N/A
N/A
Mevila Risanti

Academic year: 2023

Membagikan "Beam Deflection-Singularity Functions "

Copied!
13
0
0

Teks penuh

(1)

Singularity Functions

Beam Deflection

Wawan Hermawan Department of Mechanical and Biosystem Engineering Faculty of Agricultural Engineering and Technology Bogor Agricultural University

(2)

Introduction

• By using double integration

method, in the case of two or more differential functions are needed to represent the bending moment

over the entire length of the beam, additional constants and a

corresponding number of additional equations would be required.

A B

P1 w P2

1 2 3 4

Needs 4 differential functions

Lengthy computations

These computations will be

simplified through the use of the

singularity functions

(3)

Singularity function

 

=¿

( )

 

0

 

when xa

when x < a

 

�� = 1 +1

+1 for n0

a

Loading Bending Moment

Mo

O x   ()=

�−�

0

a

O x

P

( ) =

1

 

a

O x

wo

( ) = 1

2

2

 

a

O x

Slope=k

( ) =

6 ⟨

3

 

  ()=

�−�

1

a

O x

( ) =

( + 1 )( + 2) ⟨

+2

 

  ()=

�−�

(4)

L A

P

D

3  4

4  y

x B Consider the beam and loading as

shown in the figure.

3

 4

4  Using the appropriate singularity

function, to represent the contribution to the shear of concentrated load P,

( )=3

4

14

0

 

Integrated in x,

()=3

4 �−

14

 

�� 2

�� =3

4 −�

14

�� 2  

�� =()  

Integrated in x,

�� ��

��=�� �=3

8 � �2 1

2

14

2+1

 

���=1

8 � �3 1

6

14

3+1 +2

 

and can be determined from the boundary conditions

 

=0, =0

 

0=0 1

6

0 14

3+0+2

  = 0 

2

= 0

 

= , =0

 

0=1

8 � �3 1

6

14

3+1

 

1= 7 � �2 128

  1

2

0=1

8 � �3 1

6

34

3+1

 

1=

1 6

128 � �3+ 9

128 � �3

 

Example 1

(5)

�� ��

��=�� �=3

8 � �2 1

2

14

2+1

 

���=1

8 � �31

6

14

3+1 +2

 

1= 7 � �2 128

  �� ��

�� =�� �=3

8 � �2 1

2

14

2 7128� �2

 

���=1

8 � �3 1

6

14

3 7128� �2

2

= 0

   

For x  L

 

  14

=0

���

 

= 1 8 � �

3

7 128 � �

2

 

= �� 1 ( 1 8 � �

3

7 128 � �

2

)

For xL x L

 

  14

0 ���=18 � �3 1

6

(

14

)

3 7128� �2

 

= 1

��

(

18 � �3 16

(

14

)

37128� �2

)

 

AD AD segmentsegment

DB DB segmentsegment

(6)

Example 2

Consider the beam and loading as shown in the figure. Determine the deflection equation and the deflection at the mid point C. EI = 50 kN.m2

w=2 kN/m

A B

5 m

3 m 2 m

C

5

 

( 4 �� × 1 )= 0

 

=0.8 �� =800

2.5 m

RA

RB

( ) =

1

2

2

 

( ) = 800 1

2 ( 2000 ) ⟨ 3 ⟩

2

 

( ) = 800 1000 ⟨ 3 ⟩

2

 

�� �=400 23 33.3

�−3

3+1

 

�� �=133.3 38 3.3

�−3

4+1+2

 

Boundary conditions

Integrating twice Reaction

Moment

=0, =0

 

0 = 0 0 + 0 +

2

   

2

= 0

=5 , = 0

 

0  =133.3(53)8 3.3

5 3

4+1(5)+0

1=133.3

(

53

)

+83.3

5 3

4

5 = 3066

 

= 1

�� ( 133.3

3

83.3 3

4

3066 )

 

(7)

= 1

�� ( 133.3

3

83.3 3

4

3066 ) 133.3

3

 

EI = 50 kN.m2

= 1

50000 ( 133.3

3

83.3 3

4

3066 )

  (m)

Deflection at point CDeflection at point C

x = 2.5 m

= 1

50000 ( 133.3 × 2.5

3

83.3 ⟨ 2.5 3 ⟩

4

3066 × 2.5 )

 

- 0.11 m = - 11 cm

 

Determine deflection at x=4 m

Determine deflection at x=4

m

(8)

Untuk batang dan pembebanan seperti pada Gambar (a), dengan menggunakan metode fungsi singularitas:

(a)Nyatakan persamaan slope dan defleksi sebagai fungsi dari jarak x dari titik A,

(b)Hitung defleksi pada titik tengah D.

Gunakan E= 200 Gpa, I= 6.87 x 10-6 m4

Example 3

Beban terdistribusi (C-D) diganti dengan beban terdistribusi C-B dan D-B (penyeimbang)

Beban terdistribusi (C-D) diganti dengan beban terdistribusi C-B dan D-B (penyeimbang)

(9)

Shear and Bending Moment:

Diintegrasikan dua kali:

(10)

Menggunakan kondisi batas untuk mencari C1 dan C2

Untuk x=0, y=0, pada persamaan (9.49) maka diperoleh C2 =0 Untuk x=3,6, y=0, dan C2=0 maka:

Diperoleh C1= -2,692 Untuk titik D (x = 1,8 m), maka dapat persamaan :

(11)

Bila nilai dalam kurung negative, maka menjadi NOL, sehingga diperoleh:

Dengan menggunakan data E dan I, maka diperoleh defelksi pada titik D:

(12)

Problem 1

A

5 kN

C 2 

x B

Consider the beam and loading as shown in the figure. Determine

the deflection equation and the deflection at point C. EI = 50

kN.m

2

3 

4 

Hint:

Determine reaction at A

Compose the moment equation a=2 m

Double integration EI y

Determine constants (using boundary condition)

Compose deflection equation y= ...

Determine deflection at C (x= 4 m)

 

(13)

Problem 2

Determine magnitude and location of the maximum deflection.

E= 50 GPa and I = 210-6 m4

P=5 kN

A B

5 m 2 m

C

Hint:

Determine reaction at A

Compose the moment equation a=2 m

Integration EI

Double integration EI y

Determine constants (using boundary condition)

Compose slope equation   = ...

Determine the location of the maximum deflection   =

 

Referensi

Dokumen terkait

Metode penyelesaian yang digtmakan dalam analisa kapasitas kekuatan ultimate sambtmgan beam dan pelat pada tubular member (IT dan PT joint) pada tugas akhir ini

PENGARUH VARIASI JUMLAH FASTENER TERHADAP KEKUATAN STRUKTUR REPAIR LONGITUDINAL FLOOR BEAM PESAWAT

 Pada skema frekuensi reuse menggunakan beberapa beam, bandwidth total B dapat diulang sebanyak beam yang dibatasi oleh faktor interferensi.  Kedua skema frekuensi reuse

Kesimpulan yang dapat ditarik dari penelitian ini bahwa box beam memiliki kekuatan tekan yang lebih tinggi dari pada kayu solid dengan luas penampang yang

Hasil Algoritma Penjadwalan Mata Kuliah Algoritma yang dihasilkan dari penelitian ini merupakan perancangan dari Algoritma Beam Search untuk jadwal mata kuliah, dimana

Materi Pembelajaran / Pokok Bahasan Kuliah: 1 Definisi kekuatan bahan, diagram tegangan-regangan, sifat-sifat mekanis bahan: tegangan, regangan, modulus Young/elastisitasrasio

The main issues raised in this study are the extent to which strength and reliability of modified precast concrete beam structure using NK-SpirCON connection system compared with

Buku bahan kuliah mata kuliah Material Kekuatan dan Bahan Studi