EBB106-3 - KEKUATAN BAHAN JUN 1992

Sidang Akademik 1991 tgT Jun 1992

EBB 106/3 - Kekuatan Bahan Masa

: (3

^jam)

ARAHAN KEPADA CALON

Sila

pastikan bahawa kertas soalan

ini

mengandungi LAPAN anda memulakan peperiksaan ini.

Sifa

jawab LIMA

(5) _{soalan sah aja.}

Kertas soafan ini mengandungi

TUJUH (7\

soalan semuanya.

Semua soalan MESTII-AH dijawab di dalam Bahasa Malaysia.

Semua jawapan _mesti dimulalen pada mukasurat baru.

s.

(8)

mukasurat bercetak sebelum

...2t-

IEBB

^106/3I

30 kl{

2

Yx/m

3

lsN/n

-4m

I I

+

I I I

20

kN

Rajah

I

Rajah

I

menunjukkan rasuk ABCD yang terikat

di

hujung A dan disokong bebas

di

^{hujung D.}

la

membawa beban teragih seragam

2

kNim dari

A ke

B, beban tertumpu

30

kN di B, dan beban teragih seragam 3 kN/m dari C ke ^D.

Nilai tindakbalas sokong bebas

di

D ialah 20 ^kN.

Ial

Lukiskan gambarajah daya ricih dan momen lentur.

tb

]

Cari kedudukan dan magnitud momen lentur maksimum.

lc

I Cari

^kedudukan

titik

kontralentur.

(7O narkah )

(2O markah)

( _| O markah)

,/4

...31-

L

l2

I

I

I

paksi. neutral

---d 2

^sm fa...'-

I

2sm

T

I

O _.sm

I

I

I

lo sn

_Fl

Rajah 2

Rajah

2

menunjukkan

satu

keratan lintang

rasuk yang

berukuran

10 sm x

¹⁰

smx2sm.

Jika daya ricih 50

kN

dibebankan

ke

atas keratan lintang rasuk itu,

lal cari

^tegasan

ricih

^maksimum dalam rasuk

itu; (50 narkah)

lbl cari tegasan ricih di beberapa permukaan yang selari dengan

paksi neutral dan seterusnya plotkan gambarajah tegasan ricih dalam rasuk itu.

(5O

narkah)

Diberi:

t =

^{FAV tegasan ricih}

daya

ricih

lu as

jarak

_{sentroid dari} lebar

Momen Iner.sia

!t":'o 3

t

F

A

v

b

I

+10

bI

...41-'

IEBB

^106/3I

I

oo

kr{

3.

l l4

I

F lO sm l|

h tzo

^sm

50 klr

A --tt

2OO sm

Rajah 3(a) Rajah 3(b)

Rajah 3(b)

menunjukkan

rasuk ABC sepanjang 200 sm disokong bebas

^di hujung A dan C, dan membawa beban tertumpu 100 kN

di B.

Rajah 3(a) adalah keratan

lintang

rasuk tersebut.

Jika daya paksi mampatan setinggi 50 kN dikenakan dihujung A dan ^C,

lal

Cari nilai tegasan tegangan maksimurn tergabung dan tegasan mampatan maksimum tergabung dalam rasuk.

(60

markah)

lbl Dengan menggunakan gambarajah tunjukkan kedudukan

^tegasan

maksimum dan minimum dalam rasuk.

Diberi:

o =

Tegasan lentur

Y = Jarak dari paksi

^neutral

M =

^{Momen lentur}

I =

^{Momen inersia}

(40

markah)

I

Se-;,t

I ra

f\'

U=' IY

I

^...51-

4.

I I E i

I

20

IKN I

+

I I

.r- |

zm+3m

2

IKN/n

Rajah

4

menunjukkan sebatang

di

hujung

A

dan

D.

Rasuk itu beban tertumpu

di

C.

Dengan menggunakan Kaedah maksimum

rasuk

tersebut.

Rajah 4

rasuk mendatar ABCD yang disokong _{sec ara} bebas membawa beban teragih seragam dari

A ke

B dan

Macaulay, cari kedudukan dan magnitud pesongan

Diberi: E =

^{202,000 N/m m2}

I = 50x1OO

^mm4

# Ee* M =

Momen lentur

E =

Modulus kekenyalan

I =

Momen inersia

( IOO markah)

...6/-

5.

IEBB

^106/3I

q

I

Rajah 5(a)

tal Rajah 5a

menunjukkan tegasan-tegasan

ke atas satu unsur

segiempat tePat Yang amat kecil.

Nilai

tegasan-legasan adalah seperti ^berikut:-

= 6

^N/mm2

= 4

^N/mmz

= 4

^N/mm2

61

6z

^r

i)

ii)

iii)

Dengan menggunakan kaedah Bulatan Mohr,

^cari

berikut:-

n ilai- n ilai yang

tegasan-tegasan utama dalam

unsur (2o narkah)

tegasan ricih maksimum dalam

unsur.

⁽

lo narkahl

satah-satah tempat tegasan-tegasan itu bertindak

^(tunjukkan

dengan gambarajah).

(2O

markahl

6

_{...7 t-}

N/m2

6,

Rajah 5 (b)

Ib]

^Rajah

5 (b)

menunjukkan tegasan-tegasan

terus

sesatah menghala _tiga arah pada satu titik.

Dengan

mengg u

nakan

kaedah tegasan-tegasan utama.

Mohr, cari magnitud dan

arah

(

50

markah)

mempunyai keratan dengan

daya

paksi

Cari: i)

pemanjangan batang

keluli; (20 narkah)

ii)

pengurangan dalam ukuran keratan lintang batang keluli

E

220,000 N/m

m2

(Modulus young)

V =

114 (Nisbah Poisson)

(2O markahl

Ia]

^Sebatang

keluli

seragam yang panjangnya

3

meter, lintang

4 sm x 4 sm.

Kedua-dua hujungnya ditarik setinggi 180 kN.

.Fl,r.,

J

I r. ⁱ

Diberi:

...81-

B

lb ]

Pada satu kiub kecil dalam satu jasad _terdapat Py dan

Pz-

^Jika

Py = 5 kN/sm2, Pz = -12

ex = 0, cari

nilai-nilai

px,

"y dan

^€:z.

Diberi: 22O,OOO N/m

m2

(Modulus Young) 114 (Nisbah Poisson)

Ia]

Buktikan bahawa ungkapan

bagi tegasan lilitan

dan

untuk

silinder

dinding nipis

adalah

seperti

berikut:

IEBB

^106/31

tegasan-tegasan utama _Px, kN/sm2 dan terikan

(

60

markah)

tegasan

membujur

:

tekanan dalam silinder

= garispusat

silinder

= tebal dinding

silinder

(4O markah)

80 sm direka untuk

mampu

maksimum

yang

dibenarkan (

10

markah)

tekanan

dalam

itu

E=

V=

7.

tegasan

lilitan o1 =

^pg

2r

tegasan

membujur 62 =

^pd

o,

lb I Satu silinder yang

^{mempunyai garispusat}

menahan tekanan dalam setinggi 300 N/sm2

il Cari tebal

dinding silinder

jika

_tegasan

tidak melebihi 9,000

^N/s m2.

p

d t

iil Cari

tambahan kepada garispusat sitinder apabila

(300

N/s

m2)

dikenakan.

Diberi: Modulus Yourg, Nisbah Poisson,

220,000

^N/m m2

0.3

tr

V=,

(

50

markah)

-oooOooo-

(,

^;,