EAA 45L/3 - EPrints USM

UN IVERSITI SAINS ^},IALAYSIA

Peperlksaan ^{Semester Pertama} Sldang Akademl"k 1993/94

Oktober/November ¹⁹⁹³

EAA 45L/3

- Teorl Struktur

I I I

Masa: [3

Jaml

Arahan kePada

ca!c!:

1. Slla pastlkan kertas

^soalan

lnl

nengandungl LIMA

(5)

nuka surat bercetak ^sebelum anda nenulakan peperlksaan

Inl'

2.

Kertas peperlksaan

lnl

nengandungi LIMA

(5)

_soalan semuanya'

3.

^{Jawab EI'{PAT}

(4)

soalan sahaja'

4.

^{Markah hanya}

akan dlklra bagl

^Fi|PAT

(4)

_Jawapan PERTAI-{i yang dtrnasukkan

dl

dalam buku mengttu-s.usunan dan bukannya E'IPAT (4) Jawapan

terbalk.

Sernua soalan mempunyal markah yang sana'

Senrua Jawapan ^MESTILAH dlmulakan ^pada nuka

surat

baru' SenuaJawapanMESTILAHdlJawabdalarnBahasaMalaysla.

Tullskan

nonrbor soalan yang dlJawab

dl luar kullt

^buku Jawapan anda.

5.

6.

7, 8.

59 .2/'

- ? -

^{IEAA 451 /37}

1.

^{Kerangka satah ABC}

sepertl

yang dttunJukkan dalam Gambar raJah ¹

terlkat tegar

^{pada penyokong}

A

dan

C. Buktlkan

bahawa anJakan

pada

sanbungan

B

^(dengan mengandalkan bahaua

kesan p-delta dlabalkan)

lalah:

Ax

= *449. x

10-3 ^mm Ay

= llo.2 x

^{10-3 mm}

g =

_{-0. 822}

x

10-3 rad Salz keratannya adalah sama

berlkut:

(anJakan pada

paksl

x) (anSakan pada

paksl

y) (anJakan pada satah x*y)

sepanJang

struktur

dengan

nlIal-nl lal

Le? kN/m

240 ^kN

sc

Momen

slfat tekun = I =

⁸⁰⁰

x

105 IRInz

Luas

keratan rentas

₌ A

=

^2A

x

^{103 mmz}

Modulus

Young

= ^E

= |]fi

^kN,/mmz

l, 9'6

^m

Gambar raJah t

Nota:

Matrlk kekukuhan element adalah ^yang ber lkut ^r

K'

11

r

len

LL

EA

-+

^L

EA +

L

r

lsn

l-

l-L

s21zEI

t'

TzE:-

I

D.".|

lAEI

J

L

cz

lzEI

T

L.

F' _b- ^6EI

L2

C 5EI

€

LE

4EI

L

]-

s2

6EI C 6EI

L

J

L2

.3/-

*rzet

Lt

1zEI

Lt

--

12EI

Lt

+ SC

L'

ct

^LzEr

t'

(F 6EI Ln

C 6EI

E

L,

4EI

13EI -

^{S qFI}

lEAn 451tgl

L,

C 6EI JL

2EI

L

c3c

K'

₂₂

KIt2

r

^13F.1

,2L

c, El

+

L

sc IEA

LT

sc

fEA

Lt -

st

EA+ c"

L

]-

-S

^5EI

-

,2_L

C 5EI

-

^L"

=

K

'T

?t

f c'EA

-i -

LL

+

st

rzEI

F -sc s

^L

-C5EI -

^L

-sc

_{F.l_}

L

S 6EI JL

SC IaET

*

Lt

S- ) EA

;-

[25 narkah]

2.

Gambar

raJah 2

nenunJukkan sebuah

rasuk yang

nengalaml beban

plksl

P

=

^{100 kN dan beban}

teragth

^l.l

= 5

^kN/m.

Dengan nengandalkan bahawa

rasuk tersebut

nengalaml beban paksl P

=

^{10O kN} (mampatan)

klrakan

^pada

tltlk A,

B dan

C. (l)

anJakan,

(11)

_nonen

lentur dan (f11) daya-daya.

Penyelesalan

anallsls nestllah

berpandukan kepada kaedah

matrlks

kekukuhan dengan kesan

p-delta.

l.J

= 5

^kN/m

{r-ry P = ^{1, OO kN}

,F- 4 m --f -.- 4 m

+

Gambar raJah 2 1

j

-4-

^{[EAn 4s1/31}

Data rasuk ^yang

laln

lalah:

Monens!,fat-tekun BI=

Luas }ceratan

rentas =

^{A =}

Modulus

Young -=

E =

4008

"*n 36.?

"*t

2!A ^kN/nnmz

3.

[25 ^markah]

Kaedah

nratriks

kektrkuhan

telah dlterbltkan

dan dlgunakan sebagal kaedah

alternatlf bagl

nenganallsls

struktur boleh tentu

^secara

statlk dan tldak boleh tentu

^secara

statlk.

Sehubungan dengan

lnt

^terangkan

kaedah tersebut

bernula darlpada

penlllhan

darJah kebebasan sehlnggalah kepada penentuan anJakan

dan

daya-daya/

nronen

setlap

elenen

struktur.

Perlu dlterangkan dengan Jelas (1)

pembentukan

natrlks kcseluruhan stnrktur adalah

dalam

paksl global, (11)

matrlks

penJelnaan dan (11f) kesan beban paksl ke atas

fungsl kestabllan.

[25 narkah]

Garnbar

raJah 3

menunJukkan

satu papak trapezold

^dlperbuat

darlpada

konkrlt tetulang

^{menbawa beban}

teraglh

seragam 15 kN/mz.

Papak

terlkat dl slsl

^AB dan bertopang nudah

dl slsl-stsl

^{AC dan}

BD. Stsl

^CD

tldak

^dltopang.

Ilengan nengandalkan

garls alah sepertl dl

^gambar

raJah, klra

nonen rlntangan nuktanad ^papak tersebut.

Gambar raJah

t25 ^markahl

4.

3

l-t

I

lm

^m1

r tl -;;-

62

.5/-

5.

-5-

^{lEnE 4s1 /31}

Ganbar

raJah 4

menunJukkan

satu

elemen

segltlga Jenls

^tegasan

satah dengan dua

(2)

_darJah kebebasan

dl setlap

nod.

Ptlth satu

rangkap 6asaran menggunakan rangkap

pollnomlal

dan eenak kesesualan rangkap tersebut.

Berlkan komen anda tentang sesaran dan

terlkan

dengan nenggunakan senpadan

l, 2

^dan

3

^{sebagal ruJukan.}

Terbltkan matrtk terlkan

dalam sebutan

koordlnat

nod.

Gambar raJah ⁴

125 markahJ

-

^ooo000ooo

-

t--* l---

63

4,

I