April L993 ii ] SATU soalan yang dijawab di luar kul,it buku I

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

Peperiksaan Semester Kedua

Sidang Akademik 1992/93

April

L993

- Teori Struktur

I I

EAA 252/3

Masa

t:

^{jarn I}

t,

Arahan kepada calon:

-

Sila pastikan

kertas bercetak sebelum anda

Kertas.

ini

terbahagi

B.

Jawab LIMA

t5I

^{soalan sahaja:}

ini

mengandungi LAIAN

(8) helai

^muka surat

memulakan peperiksaan

ini.

kepada dua bahagian; Bahagian A dan Bahaglan z"

3.

i

I

^pjr4

ii ]

^SATU

{2) (1)

dari

Bahagian A dan DUA

(2) dari

Bahagian

B,

dan

dari

mana*mana Bahagian A atau Bahagian ^B.

4.

l'larkah hanya akan dikira bagi LIMI

^{(5 )}

dimasukkan

di

dalarn buku mengikut susunan .jawapan terbaik"

jawapan PERTAI'IA yang

dan bukannya LIMA ⁽⁵ )

jawapan

D.

6.

Semua soalan mempunyai Semua jawapan I-{EST ILAFI a_t. Semua soalan MESTILAH

markah yang sama.

dlmulakan

di

muka

surat

yang baru.

dijawab dalam Bahasa Malaysia.

soalan

^yang

dijawab di luar kul,it

buku

Tuliskan

nombor anda.

I'

I

8"

.2/-

t

menunjukkan susunan ^sebuah

o

leh

^{dua daYa}

(Qr, =

^{20kN dan}

tj,ndak baras pada penyokong

A, c

^{dan D"}

p"a* setiaP

^anggota kerangka"

tEAAzsa/sl

kerangka rrrang ^ABCD Qr*

= 10

^kN

)

Pada

tZO markahl

-2-

BAryG.IAN

i

t.

^{Gambar rajah}

Yang dibebani

rit,ik

^B.

Tentukan:

i

I

^DaYa

iil

^DaYa

zl

f

I I

I

.\\

m\.

r){-

\

ol

\

\

_\

i \-=-{"

'L--

*/

Ih

B

10 kN

l0m

Gambar raiah

^l.{J

2

t-. \,

\\

_-r\

\1\.\.

.

3/'

2.

<_

\,

Gambar

rajah 2

menunjukkan sebuah menanggung beban

teragih

sebesar w =

Tentukan daYa tindak balas

Pada rnenganggap bahawa persamaan lengkung

lEAAzsZ/31

gerbang dua engseI

Yang

5

^kN/m.

penyokong

A

dan

gerbang

ialah y

=

B

dengan

4hx (L-

^{x )}

L2 tZO markah ^J

rv=li klrl/m

Gamtrar rnjah

^2.{J

L= [ 0,Ont

i3

.4

/-

3" Sebuah

tiang

bersendi awal berbentuk

t, =

¹⁵

IEAAzs2/31

Y

pin

pada set,iap hujung mempunyai lengkungan

sin

^{?rT mm (Gambar}

rajah 3)'

L Dapatkan

lenturan lenturan

hubungan

di antara daya

^mampatan

P

^{de'ngan jumlah}

d1

pertengahan

rentang tiang'

^{Anggapkan kekukuhan}

(EI

) ialah

^{4' 952}

x

1012 ^Nmmz'

l,2O markahJ

\\ i

1,5 sin (nx/L) ^mm

Gambar raiah

^3'0

.

.5/-

I Q.

^i\...'

I i \''..

I i \,. ^\rr.

I l1\,\, I \

^''.,

I i\\\

*:

4

4.

-5-

^lEAAZsz/31

Kerangka satah ABCD (gambar

rajah 4) dibina bagi

menanggung beban

teragih

sebanyak 10 ^kN/m

dI

sepanjang ^BC'

Tent,ukan

natrik

kekukuhan keseluruhan

struktur

dengan nenganggap bahawa kekukuhan

paksi

dan

adatah

tetap

^{dan sama pada}

setiap

anggota' Kekukuhan anggota dinyatakan ^{dalam persamaan A.}

kerangka tersebut kekukuhan lenturan

IZO ^markahJ

0 6EI /LZ ZET/L

0 -6E T/Lz

4ET/L

Go"

I

lo

tKl

⁼

lo

I

-EAIL

io

[_o

0 L}ET/L3

6EI /L2

0 -LilET/L3

5EI /L2

0 6E I ,/L2

LET/L 0 -6E T/LZ

zET/L

-EML

0 0 EA/L

o 0

o

-LZEI/L3 -5E T/Lz

0 L}ET/L3 -6E T/Lz

Persamaan ^A

10 kN/m

.z

,"'/'g ct"'r /\

\ ,/'

't'a..-

"... ^AA-

tW o D,$--

?5mtsrnl5ml.

--

Garnbar rajah

^4.0

5

.6/-

6 lEAAz52./31

BAHAGIAN ^B

Kerangka

^ABCDE

yang ditunjukkan di Ganbar rajah 5 ialah

sebahagian daripada ^sebuah

bangunan'

^Kerangka

tersebut

bersendl

Oi" di- A

^dan

C aan terikat di E, Ia

^{membawa dua beban tumpu}

seperti

^yang ditunjukkan

di

^ganbar

rajah'

Menggunakan kaed,ah agihan Aonenl

kira

^momen

lentur dt

sendi-sendi B,D dan

E

dan

seterJsny"'luki"k"n

^ganbar

rajah

^momen

lentur

^dan

gambar

rajah

^{pesongan kerangka tersebut'}

Anggap

EI

adalah malar dan kekukuhan anggofa-anggota AB dan ^BC adalah 3,za _kekukuhan

sebenar'

[20 ^markah]

50kN

I I

J,

D

1okN

Gambar

rajah

⁵

.

.7/-

6

6.

F7 _{I EAAz} sZ/3]

Kerangka

di

^gambar

rajah 6

adalah

kerangka

sebuah

blok

^pejabat

yang

berkembar dengan sebuah dewan serbaguna. Kerangka ^membawa

sistem

beban

seperti dl

^gambar

rajah.

^Momen

plastik

setiap anggota adalah

seperti berlkut

^(kNm):

-

AB = ^AF = ^BC = ^DG

=

^{120; CE}

=

^EH

= 75i

BD

= 90;

DE

=

^225.

Sendi-sendi

F,

G dan H adalah

lerikat.

I.

Semak jawapan anCa menggunakan keseimbangan.

6OkN

1 okN

4m

-*----+

4m

20kN

Gambar

rajah

⁶

Kerangka ^d i j angka akan

runtuh

sanna ada mekanisne

6(a) atau

mekanisrne ?. ^(garnbar

rajah 6(b)),

Berdasarkan mekanisme-nekanisme

ini, kira

I

(gambar rajah

faktor

^{beban muktamad}

[20 ^markahJ

40kN

1okN

*---*) _20kN

C___+

7

G H

F

Gambar

rajah

6(a) Gambar

rajah

^{6b )}

.g

/-

ke 7. di

B-

sebutkan

tiga jenis

^{beban dinamik}

untuk setiap

jenis,

berikan ^contoh dialami.

Menggunakan

PrinsiP

D'Alambert, gelombang sudut bagi sistem dinamik

Kira

^gelombang

tabii

^(natural),

jui,ur-spring seperti

di

^{garnbar rajah}

terbitkan

^{ungkapan untuk}

di

^gambar rajah ^?(a]"

f

, untuk

^sistem

'

_rasuk

7b.

t ZO markah l

r["t

^sesuatu

mana ^beban

IEA A"5Z/31

struktur

^dan tersebut ^boleh

Gambar rajah 7(a)

Gambar rajah ?(b)

'

^{10.69 t<ll/r}

50.7 kg

B kth2

-ooo000ooo-