Moment Area Note

49
PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/1 PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK MENGGUNAKAN KAEDAH MOMEN LUAS OBJEKTIF AM : Pelajar dapat menyelesaikan masalah rasuk terletak mudah yang dikenakan beban dengan kaedah Momen Luas OBJEKTIF KHUSUS Diakhir unit pelajar akan dapat Melukis bentuk pesongan sebenar apabila rasuk terletak mudah dikenakan beban Melukiskan tengen terhadap lengkungan pesongan. Melukis rajah momen kaedah bahagian demi bahagian untuk rasuk terletak mudah. Menulis persamaan tengen dari teorem momen luas. Menerbitkan persamaan cerun dari teorem momen luas pertama. Menyelesaikan masalah pesongan dan kecerunan rasuk 6.0 PENGENALAN C3007-Mekanik Struktur Disediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

Transcript of Moment Area Note

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/1

    PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK MENGGUNAKAN KAEDAH MOMEN LUAS

    OBJEKTIF AM : Pelajar dapat menyelesaikan masalah rasuk terletak mudah yang dikenakan beban dengan kaedah Momen Luas

    OBJEKTIF KHUSUSDiakhir unit pelajar akan dapat

    Melukis bentuk pesongan sebenar apabila rasuk terletak mudah dikenakan beban

    Melukiskan tengen terhadap lengkungan pesongan.

    Melukis rajah momen kaedah bahagian demi bahagian untuk rasuk terletak mudah.

    Menulis persamaan tengen dari teorem momen luas.

    Menerbitkan persamaan cerun dari teorem momen luas pertama.

    Menyelesaikan masalah pesongan dan kecerunan rasuk

    6.0 PENGENALAN

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/2

    Dalam unit 4 dan 5 kita telah mempelajari kaedah untuk memperolehi nilai kecerunan dan pesongan sesuatu rasuk dengan kaedah penyelesaian secara matematik yang telah ditunjukkan dalam kaedah Macaulay.

    Dalam unit ini kita akan mempertimbangkan lagi satu kaedah yang digunakan bagi mendapatkan pesongan rasuk iaitu kaedah momen luas. Kaedah ini menggunakan sifat-sifat luas gambarajah momen lentur. Kaedah ini amat sesuai apabila kita ingin mendapatkan pesongan atau sudut putaran hanya di satu-satu titik di sesuatu rasuk oleh sebab kuantiti pesongan boleh ditentukan tanpa terlebih dahulu mendapatkan persamaan lengkung pesongan yang lengkap .

    INPUT 1

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/3

    7.0 KAEDAH MOMEN LUAS

    Untuk menerangkan kaedah momen luas, mari kita pertimbangkan satu ruas C dan D pada satu pesongan sebuah rasuk di kawasan di mana kelengkungan adalah positif. Rajah 6.1(a) ialah gambarajah momen lentur susuatu rasuk, dan gambarajah 6.1(b) pula ialah bentuk lenturan rasuk tersebut apabila mengalami momen yang telah dikenakan.

    Titik C dan D mempunyai jarak yang yang teramat hampir. Oleh itu kita boleh menganggapkan nilai momen yang bertindak ke atas titik tersebut boleh dianggap sama. Jarak lentur s antara dua titik tersebut juga boleh dianggap sama dengan jarak dengan jarak datar diantarannya.

    Katakan:A = Luas gambarajah momen lenturM = momen pada titik C dan D x = jarak datar antar C dan DS= jarak lengkung antara C dan DJ = Jejari lenturan rasuk antara C dan D =beza sudut antara tangen C dan D

    A

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/4

    x

    C D x x

    Rajah 6.1(a): Gambarajah momen lentur

    Y M J J

    z

    z

    XO

    Rajah 6.1(b): Gambarajah lenturan

    Oleh itu jarak lengkung antara C dan D ialah: x =J ------ persamaan 6.1

    Tengen di C dan D akan menghasilkan jarak tengen ke garisan yang hampir sama iaitu:

    =x ------persamaan 6.2

    Dari persamaan 6.1, = x / J masukkan ke dalam

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/5

    persamaan 6.2

    dxJxv

    Jdxxv

    =

    =

    Dari persamaan lenturan unit 4,

    EIM

    dxyd

    =2

    2

    Mengamilkan antara C dan D

    = EIMdx

    dxdy D

    C

    Jika EI adalah tetap

    EIA

    dxdy

    dxdy

    PQ

    =

    -------persamaan 6.3

    Teorem Momen Luas Iini menunjukkan perubahan kecerunan(sudut dc) pada mana-mana dua titik pada sebatang rasuk adalah sama dengan luas bersih gambarajah momen lentur di antara titik-titik tersebut dibahagi dengan EI.

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    Bagi mendapatkan cerun

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/6

    Perubahan kecerunan = luas gambarajah momen lentur / EI

    dc = A / EI

    Jika J =jejari lengkungan rasuk pada suatu titik antara C dan

    D = x = sudut tengen

    maka, z = x =x x / R

    =Mx x / EI

    = EIdxMxz .

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    Momen lentur M akan mempunyai tanda positif apabila M menghasilkan mampatan di bahagian atas rasuk

    Sudut relatif ba

    akan bertanda positif

    b

    secara aljebranya lebih besar dari

    a

    Luas gambarajah M/EI bertanda bergantunng pada tandaan momen lentur

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/7

    EIxAz = jika EI tetap ---------persamaan 6.4

    di mana : z = perubahan pugak pesongan

    x = jarak sentroid

    Teorem momen luas kedua Ofset ba titik D dari titik C adalah bersamaan dengan negatif pertama A/EI antara C dan D diambil dari D

    6.11 Mendapatkan Kecerunan Pada Titik Yang Ditentukan

    Dalam menggunakan teorem-teorem momen luas pertama dan momen luas kedua, adalah berguna melakarkan bentuk rasuk terpesong diikuti bentuk rajah momen yang terjadi. Secara ringkasnya kita boleh mengikuti panduan-panduan yang diberi di bawah secara berturutan.

    TATACARA

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    Bagi mendapatkan pesongan

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/8

    i. Tentukan tindakbalas rasuk. Anda boleh mengabaikan bagi tindakbalas di sebelah kanan.

    ii. Lakarkan rajah lengkungan. Lengkung ini mestilah konsisten dengan keadaan yang diketahui pada sokong, seperti cerun sifar atau pesongan sifar pada penatang.

    iii. Lukiskan rajah momen lentur. Adalah mudah sekiranya membina rajah momen lentur bahagian demi bahagian .

    Dalam kes rasuk yang mempunyai keratan rentas tetap, hitungan boleh dilakukan terus dengan menggunakan rajah momen lentur dan kemudian membahagikan luas yang dihitung atau momen luas dengan EI.

    iv. Titik A dan B yang sesuai dipilih dan tangen dilukis ke lengkung pesongan yang diandaikan pada salah satu daripada dua titik ini, katakana A.

    v. Pesongan titik B daripada tangen pada A kemudian dihitung dengan menggunakan teorem momen luas kedua.

    6.12 Luas dan sentroid

    Untuk menggunakan kaedah momen luas ini, adalah penting anda mempunyai kemahiran dalam mencari luas dan jarak sentroid bagi bentuk-bentuk gambarajah momen yang dilukis. Untuk membantu anda, jadual 1 di bawah

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/9

    menunjukkan formula bagi bentuk-bentuk momen yang biasa dilukis.

    Bentuk

    Segitiga

    b x h

    x

    Parabola

    b

    h

    x

    Segiempat

    b h

    x

    Luas A

    bh21 bh

    31 bh

    41

    Sentroid x

    b31 b

    41 b

    21

    Rajah 6.3: Luas dan sentroid bagi bentuk asas6.2 RASUK TERSOKONG MUDAH DENGAN BEBAN TUMPU

    Di bawah adalah satu contoh rasuk tersokong mudah yang dibebani daya P1 dan P2.

    P1 P2

    Rajah 6.2: Rasuk disokong mudah dengan beban titik

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/10

    Dengan mengikuti tatacara di 6.11. Maka bentuk pesongan yang terjadi adalah seperti di bawah:

    P1 P2

    i. Dengan berpandukan kepada titik paling kiri, lukiskan garis yang tengen dengan tupang paling kiri. Seterusnya lukiskan garisentuh dari tupang paling kanan.

    ii. Anda terlebih dahulu dikehendaki mencari tindakbalas pada penyokong. Seterusnya lukiskan gambarajah momen lentur bagi setiap beban dan tindakbalas secara berasingan iaitu

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    Bentuk pesongan yang terjadi

    Garistengen

    Garisentuh pada titik B dari titik A

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/11

    satu rajah momen bagi satu beban atau momen atau tindakbalas.

    Katakan tindakbalas di A ialah TA dan di titik B sebagai TB.Maka terdapat dua beban dan dua tindakbalas. Dari itu kita perlukan tiga gambarajah momen tidak termasuk titik B (kerana terletak di hujung paling kanan).

    Gambarajah momen dari TA

    Arah tindak balas ke atas, maka rajah momen ke atas dianggap positif

    Titik di mana TA bertindak

    Gambarajah momen akibat beban P1

    Arah daya ke bawah, maka rajah momen ke bawah dianggap negatif

    Titik dimana P1 bertindak

    Gambarajah momen akibat beban P2

    Titik dimana P2 bertindak

    Contoh 6.1

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/12

    Satu rasuk tersokong mudah dengan jarak rentang 6m dikenakan beban tumpu 20kN

    dan 15m terhadap titik B dan C seperti yang ditunjukkan dalam rajah xxxx di bawah.

    Cari pesongan rasuk pada titik C .

    20kN 15kN

    1m 3m 2m

    Rajah 6. 3 : Rasuk tersokong mudah dengan dua beban tumpu

    Jawapan

    Dapatkan tindakbalas pada penyokong A. T.b. pada penyokong D tidak perlu kerana kita mengambil momen pada titik paling kanan.

    M = 0RA(6) 5(20) 15(2) = 0RA = 21.67 kN

    Seterusnya mari kita ikuti langkah-langkah di contoh 6.1 seperti di bawah:-

    i. Lukiskan kemungkinan pesongan yang terjadi

    ii. Lukiskan garis sentuh pada pesongan tertentu dari satu tupang, dalam unit ini kita pilih tupang paling kanan.

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/13

    iii. Lukis gambarajah momen lentur untuk setiap daya dan juga beban.

    iv. Guna persamaan 6.4 untuk mendapatkan nilai bagi tangen.

    20kN 15kN

    A B C D

    Lengkungan terjadi

    akibat beban

    TCD TDAGaris sentuh lengkungandari titik A

    Gambarajah momen bagi setiap beban

    21.667x686.667 =130

    +

    -60 20 x 5

    = 100

    - 15 x 2 =30

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/14

    Dengan menggunakan persamaan perubahan pugak pesongan dari persamaaan 6.4

    EIxAz =

    EIxATDA = = xAEI

    1

    = 221302

    215

    311005

    216

    311306

    211

    EITDA

    ( )30667.4167801 =EI

    TDA

    EITDA

    667.1226=

    ( )90113.2311 =EI

    TCA

    EITCA

    113.141=

    Dengan menggunakan kaedah segitiga sebentuk;

    A C D

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    = 331603

    214

    31667.864

    211

    EITCA

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/15

    yc

    TCA TBA

    C

    D

    64DATCC

    =

    64

    =DATCC =

    64667.1226

    EI

    EICC 778.817=

    Diketahui EI

    TCA113.141

    = dan yc=CC-TCA

    Maka pesongan pada titik C, EI

    yc113.141778.817

    =

    EIyc

    665.676=

    Perubahan cerun antara titik D dan A

    A = Tan A

    6667.1226

    =

    EIA

    EIA445.204

    =

    Perubahan kecerunan antara A dan C ialah

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    6DA

    AT

    =

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/16

    AC = EILMluasG AC...

    EIAC

    =

    60321667.864

    21

    EIAC334.83

    =

    Kecerunan di C, C = AC - A C = EI

    445.204334.83

    Contoh 6.2

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    Sudahkah anda faham contoh 6.1???? Jika belum sila ulangi dengan bantuan pensyarah.Jika sudah anda boleh teruskan dengan contoh 6.2 iaitu contoh bagi rasuk juntai.

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/17

    Berpandukan kepada gambarajah rasuk juntai di bawah, dapatkan kecerunan dan pesongan pada titik C dan D.

    100kN 40kN

    A B C D

    Rajah 6.4 ; Rasuk juntai

    4m 4m 2m

    Jawapan

    Mc=08RA 4(100) + 2(40) = 0RA =40kN

    F = 0 40 100 + RC 40 = 0RC = 100kN

    100kN 40kN

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/18

    40kN TBA 100kN TCA TDA

    400kNm 320kNm

    160kNm +ve

    -ve

    400kNm 600kNm

    +ve 200kNm

    Persamaan perubahan pugak pesongan

    TDA = EIxA

    +

    =

    366006

    21

    322002

    21

    31040010

    211

    EITDA

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/19

    EITDA

    3200=

    =344004

    21

    3832008

    211

    EITBA

    EITBA

    67.2346=

    EIT

    T

    CA

    CA

    67.426

    341604

    21

    21

    =

    =

    Dengan menggunakan kaedah segitiga sebentuk

    EICC

    EICC

    TCC BA

    34.1173

    8467.2346

    84

    =

    =

    =

    EIDD

    EIDD

    TDD BA

    34.2933

    81067.2346

    810

    =

    =

    =

    Pesongan di C Pesongan di D

    EIy

    EIEIy

    TCCy

    c

    C

    CAC

    67.746

    67.42634.1173

    =

    =

    =

    EIy

    EIy

    DDTy

    D

    D

    DAD

    66.266

    34.29333200

    =

    =

    =

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/20

    Perubahan cerun antara titik C dan A Per. Cerun antara titik D dan A

    EI

    EI

    EI

    EI

    TTan

    CA

    CA

    A

    A

    BAAA

    320

    160421

    33.293

    867.2346

    8

    =

    =

    =

    =

    ==

    Kecerunan di C

    EI

    EI

    C

    C

    ACAC

    67.26

    33.293320

    =

    =

    =

    EI

    EI

    DA

    DA

    400

    6006212002

    2140010

    21

    =

    +

    =

    Kecerunan di D

    EI

    EI

    D

    D

    ADAD

    67.106

    33.293400

    =

    =

    =

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    Untuk menguji kefahaman anda sila buat aktiviti 1 di bawah. Sekiranya anda menghadapi masalah sila berjumpa pensyarah

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/21

    AKTIVITI 1

    Soalan 6.1

    Berdasarkan kepada gambarajah rasuk di bawah, dapatkan kecerunan dan pesongan pada titik B dan D.

    20kN 15kN 18kN

    A B C D E 1.5m 1m 3m 1m

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/22

    Rajah 6.5 : Rasuk yang ditindaki tiga beban titik

    Soalan 6.2

    Satu rasuk tersokong mudah ytang mempunyai rentang 9m menanggung beban-beban seperti rajah di bawah. Dapatkan kecerunan dan pesongan rasuk tersebut pada titik C dan D.

    30kN 25kN 40kN

    A B C D E2m 2m 2m 3m

    Rajah 6.6: Rasuk terletak mudah

    INPUT 2

    6.3 RASUK TERSOKONG MUDAH DENGAN BEBAN TERAGIH

    Bagi kes-kes beban teragih yang terletak di atas rasuk disokong mudah, anda perlu mempertimbangkan kedudukan beban teragih tersebut seperti di bawah: i. Bagi kes dimana beban berada di hujung paling kanan

    seperti rajah 6.7 di bawah.

    wkN/m

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/23

    Rajah 6.7: Rasuk dengan beban teragih di hujung

    L/3L

    .

    18

    2wL

    2

    2

    1823 wLL

    w =

    ii. Bagi kes dimana beban berada di tengah rentang rasuk maka perlu dibuat imbangan seperti di bawah.

    wkN/mRajah 6.8: Rasuk tersokongmudah dengan beban teragih L/3 L/3di tengah rentang

    L

    32 2wL

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    Lakaran bagi G.M.L. akibat beban teragih wkN/m

    Bila beban terletak di tengah rentang, tambah beban teragih hingga ke hujung paling kanan.

    p

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/24

    2

    2wL

    Contoh 6.3

    Dapatkan kecerunan dan pesongan pada titik C bagi rasuk tersokong mudah yang menanggung beban teragih seperti rajah di bawah.

    8kN/m

    A B C D

    1m 2m 4m

    Rajah 6.7 : Rajah rasuk terletak mudah dengan beban teragih

    Jawapan

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    Beban yang ditambah tadi dibuat imbangan dengan meletakkan beban teragih di bawah rasuk sepanjang L/3 di rentang paling kanan.

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/25

    Dapatkan tindak balas di penyokong A dan F

    MF=0

    7RA 8(2)(5) = 0

    RA = 11.43kN

    Sama seperti kaedah Macaulay bagi beban teragih seragam, hendaklah dibuat imbangan. Iaitu dengan menambah beban hingga ke hujung paaling kanan dan kemudiannya dibuat semula imbangan dengan menolak sebanyak beban yang ditambah tadi.

    Tambah beban teragih hingga ke kanan

    Buang semula beban teragih yang ditambah

    A B C D

    yC

    TCA TDA C

    D11.43x7

    =80kNm

    34.29+

    - 16

    8x62/2 =144kNm

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    Beban teragigih dari titi B hingga ke titik D

    Bagi beban teragih, rajah momen berbentuk lengkungan parabolik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/26

    8x42/2 =64kNm

    +

    EIT

    EIT

    EIT

    EIxAT

    DA

    DA

    DA

    DA

    666.870

    333.85132333.653

    441644

    316

    41446

    317

    31807

    211

    =

    ++=

    +

    =

    =

    EIT

    EIT

    EIT

    CA

    CA

    CA

    102.46

    333.5435.51

    241162

    313

    3129.343

    211

    =

    =

    =

    Gunakan segitiga sebentuk ADD dan ACC

    EICC

    EICC

    ADACTCC

    ADDD

    ACCC

    DA

    14.373'

    73666.870'

    '

    ''

    =

    =

    =

    =

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    Beban imbangan dari titik C ke D

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/27

    Dapatkan pesongan di titik C

    yC = CC - TCA

    yC = EI102.4614.373

    EIyC

    04.327=

    Dapatkan kecerunan di titik C

    EI

    EI

    ADTTan

    A

    DAAA

    38.124

    7666.870

    =

    =

    ==

    Perubahan kecerunan antara C dan A

    EI

    EI

    CA

    CA

    768.40

    1623129.343

    211

    =

    =

    Kecerunan di C

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/28

    EI

    EI

    C

    C

    ACAC

    612.83

    38.124768.40

    =

    =

    =

    Contoh 6.4

    Gambarajah di bawah menunjukkan satu rasuk disokong mudah yang menanggung beban teragih dan beban titik. Berdasarkan gambarajah dapatkan kecerunan dan pesongan pada titik C.

    25kN

    12kN/m 15kN/m

    A B C D3m 2m 3m

    Rajah 6.8: Rasuk dengan beban teragih dan beban titik

    Dapatkan tindakbalas di penyokong A

    MD = 0

    8RA 12(3)(6.5) 25(5) 15(3)(1.5) = 0

    RA = 53.31kN

    Lukiskan gambarajah pesongan dan momen

    25kN

    12kN/m 15kN/m

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/29

    A C D yC

    RA=53.31kN TCA TDA

    C

    D

    426.48266.55

    150

    384

    150

    24

    50

    125

    67.5

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/30

    [ ]

    E IT

    E IT

    E IT

    E IxAT

    D A

    D A

    D A

    D A

    1 6 2.2 2 4 2

    6 2 5.5 08 3 3.5 2 05.3 1 22 0 4 81 2.4 5 4 91

    3415.6 73

    315

    311 2 55

    21

    5411 5 05

    318

    413 8 48

    318

    314 8.4 2 68

    21

    1

    =

    +=

    +

    =

    =

    [ ]

    EIT

    EIT

    EIT

    CA

    CA

    CA

    792.772

    333.3385.312625.11101

    231502

    212

    41242

    315

    411505

    315

    3155.2665

    211

    =

    +=

    +

    =

    Segitiga sebentuk ACC dan ADD

    ADDD

    ACCC ''

    =

    ADACTCC DA =

    85162.2242

    =

    EICC

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/31

    EICC 35.1401'=

    Pesongan pada titik C

    EIy

    EIy

    TCCy

    C

    C

    CAC

    558.628

    792.77235.1401

    '

    =

    =

    =

    Dapatkan kecerunana di titik C

    EI

    EI

    TTan

    A

    A

    DAAA

    27.280

    8162.2242

    8

    =

    =

    ==

    Perubahan kecerunan antara C dan A

    [ ]

    EI

    EI

    EI

    CA

    CA

    CA

    375.382

    5016250375.6661

    50221242

    311505

    3155.2665

    211

    =

    +=

    +

    =

    Kecerunan di C

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/32

    EI

    EI

    C

    C

    ACAC

    103.102

    27.280373.382

    =

    =

    =

    AKTIVITI 2

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    Bagaimana????? Anda dah faham input 2??Kalau belum sila buat ulangkaji dan

    berjumpa pensyarah anda. Jika anda sudah faham.. mari kita terukan dengan menyelesaikan soalan di Aktiviti 2. SELAMAT MENCUBA.

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/33

    Soalan 6.3

    Berikut merupakan satu rasuk yang disokong mudah dan menanggung beban titik dan teragih seragam. Berdasarkan kepada rajah di bawah dapatkan kecerunan dan pesongan bagi rasuk pada titik B dan C.

    20kN 15kN 25kN 10kN/m

    Rajah 6.9: Rasuk disokong mudah dengan rentang 8m A B C D E

    2m 2m 1m 3m

    Soalan 6.4

    Berdasarkan kepada rajah rasuk terletak mudah di bawah, dapatkan kecerunan dan pesongan pada titik D dan E.

    25kN 15kN 20kN

    9kN/m 12kN/mRajah 6.10: Rasuk Disokong mudah

    A B C D E F

    1m 2m 1m 1m2m

    INPUT 3

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/34

    6.4 PESONGAN RASUK TERLETAK MUDAH DISEBABKAN OLEH MOMEN

    Mari kita pertimbangkan satu rasuk terletak mudah seperti di rajah 6.11 yang ditindaki momen wNm.

    wkNm A C B

    Rajah 6.11: Rasuk terletakMudah ditindaki momen

    L/2 L/2

    Seperti input 1 dan 2, kita mesti ikuti tatacara yang digariskan di 6.11 Apa yang hendak ditekankan di input 3 ialah kaedah melukis G.M.L. bagi momen.

    A C B

    TBA

    RAL+ve

    wkNm

    +ve

    Contoh 6.4

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    G.M.L. disebabkan tindakbalas di A

    G.M.L. akibat momen, +ve apabila arah momen ikut jam dan ve apabila momen lawan jam.

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/35

    Berdasarkan kepada rasuk tersokong mudah di bawah, dapatkan kecerunan dan pesongan pada titik C.

    25kN 12kN/m 16kNm

    A B C D

    2m 2m 3.5m

    Rajah 6.12: Rasuk terletak mudah dengan rentang 7.5m

    Jawapan

    Dapatkan tindakbalas pada penyokong A

    ( ) ( )( ) ( )

    kNR

    R

    M

    A

    A

    d

    37

    0165.5255.62125.7

    0

    =

    =+

    =

    25kN 12kN/m

    16kNm

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    Rajah momen ve apabila momen bertindak pada arah lawan jam.

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/36

    2m 2m 3.5m

    C D yC

    TCA TDA C

    D

    277.5 148

    181.5

    24

    96

    337.5

    50

    137.5

    16

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/37

    ( )

    E IT

    E IT

    xML u a s GE I

    T

    D A

    D A

    D A

    8 3 3.7 5 5

    25.35.31 6

    35.55.55.1 3 7

    21

    45.75.75.3 3 7

    31

    45.55.55.1 8 1

    31

    35.75.75.2 7 7

    21

    1

    ..1

    =

    +

    =

    =

    EIT

    EIT

    CA

    CA

    333.241

    32250

    21

    44496

    31

    42224

    31

    344148

    211

    =

    +

    =

    Segitiga sebentuk ACC dan ADD

    EICC

    EICC

    ADDDACCC

    DDAD

    CCAC

    111.403'

    5.7833.7554'

    ''

    ''

    =

    =

    =

    =

    EIy

    EIy

    TCCy

    TyCCDiketahui

    c

    C

    CAc

    CAc

    778.161

    333.241111.403

    '

    '

    =

    =

    =

    +=

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/38

    Kecerunan

    EI

    EI

    T

    Tan

    DA

    A

    777.100

    5.7833.755

    5.7

    =

    =

    =

    =

    Perubahan kecerunan antara A dan C

    EI

    EI

    GMluasEI

    AC

    AC

    AC

    134

    25021496

    31224

    314148

    211

    1

    =

    +

    =

    =

    Kecerunan di titik C

    EI

    EI

    AACC

    223.33

    77.100134

    =

    =

    =

    Contoh 6.6

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/39

    Berdasarkan kepada rajah rasuk disokong mudah di bawah. Daaptkan kecerunan dan pesongan pada titik D dengan kaedah Momen Luas.

    20kN 30kN 15kNm 40kNm

    A B C D E F

    1m 1m 1m 1m 1m

    Rajah6.13: Rasuk terletak mudah mempunyai rentang 5m

    Jawapan

    Dapatkan tindakbalas di penatang A

    MF=0

    5FA + 15 20(3) - 30(2) 40 = 0

    FA = 32kN.

    Seterusnya

    i. Lukis bentuk pesongan yang akan terjadi

    ii. Lukis rajah momen secara berasingan bagi setiap daya dan momen yang bertindak pada rasuk.

    A B C D E F

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/40

    yD

    TDA TFA

    160kNm

    96kNm

    15kNm

    20kNm

    60kNm

    60kNm

    40kNm

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/41

    EIT

    EIT

    EIT

    EIT

    DA

    DA

    FA

    FA

    151

    21201

    21

    52152

    33963

    211

    333.1303

    21401

    32602

    21

    33603

    21

    24154

    351605

    211

    =

    +

    =

    =

    +

    =

    Dengan menggunakan segitiga sebentuk ADD dan AFFdidapati

    EIDD

    EIDD

    AFFFADDD

    FFAF

    DDAD

    782'

    5333.13033'

    ''

    ''

    =

    =

    =

    =

    EIy

    EIy

    TDDyMaka

    yTDDDiketahui

    C

    C

    DAC

    CDA

    581

    151732

    '

    '

    =

    =

    =

    +=

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/42

    EI

    EI

    TFAA

    AA

    666.260

    533.1303

    5

    tan

    =

    =

    =

    =

    ( )

    EI

    EI

    GMluasEI

    DdanAantarakecerunanPerubahan

    AD

    AD

    ADAD

    164

    20121152963

    211

    1

    =

    +

    =

    =

    Kecerunan di C,

    EI

    EI

    D

    D

    AADD

    666.96

    666.260164

    =

    =

    =

    AKTIVITI 3

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/43

    Soalan 6.5

    Gambarajah di bawah menunjukkan satu rasuk terletak mudah AE yang mempunyai rentang 8m dan menanggung beban titik dan momen . Dengan kaedah Momen Luas dapatkan kecerunan dan pesongan rasuk ini pada titik C dan D sekiranya diketahui nilai bagi E=210kN/mm2 dan I=108mm4

    25kN 30kN 15kNm

    A B C D E

    1m 3m 1m 3m

    Rajah 6.14: Rasuk yang menanggung beban titik dan momen

    Soalan 6.6

    Berdasarkan rajah di bawah, dapatkan kecerunan dan pesongan pada titik B dan C dalam sebutan EI.

    A B C D E F Rajah 6.15: RasukDengan rentang6m

    1m 1m 1m 1m 2m

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    Untuk menguji kefahaman anda mari selesaikan soalan-soalan dalam penilaian kendiri di bawah. Anda boleh merujuk jawapan di bahagian maklumbalas. Sekiranya anda gagal mendapat jawapan sila berjumpa pensyarah untuk berbincang. TAHNIAH SEKIRANYA JAWAPAN ANDA BETUL

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/44

    PENILAIAN KENDIRI

    Soalan 1

    Rajah di bawah menunjukkan satu rasuk disokong mudah yang mempunyai rentang 7m dan menanggung beban dan momen. Dengan menggunakan kaedah Momen Luas dapat kecerunan dan pesongan rasuk ini di titik D.

    20N8N/m 28Nm 10N/m

    A B C D E F

    1m 2m 1m 1m 2m

    Rajah 6.16: Rasuk terletak mudah dengan rntang 7m

    Soalan 2

    40Nm 9N/m 15Nm

    A B C D E

    4m 1m 4m 4m

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/45

    Rajah 6.17: Rajah Rasuk dengan beban titik, teragih dan momen

    JAWAPAN AKTIVITI

    Soalan 6.1

    Soalan 6.2

    Soalan 6.3

    Soalan 6.4

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/46

    Soalan 6.5

    Soalan 6.6

    JAWAPAN MAKLUMBALAS

    Soalan 6.1

    ( )

    EIydan

    EIDD

    dapatikitaAFFdanADDsebentuksegitigaDenganEI

    T

    EIEIxLuasT

    D

    EA

    DA

    79.178,71.354'

    ''

    ,75.620

    92.175

    ==

    =

    =

    =

    EIDdiKecerunan

    EIGMLluas

    EI

    AdanDantarakecerunanPerubahan

    EI

    ADAD

    DADA

    AA

    09.6

    77.941

    68.88tan

    ===

    ==

    ==

    Soalan 6.2

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/47

    EIydan

    EIDDiii

    EIydan

    EICCii

    EIydan

    EIBBi

    didapatisebentuksegitigaDengan

    EIT

    EIT

    EIT

    EIT

    xGMLluasEI

    T

    D

    C

    B

    BACADAEA

    EAEA

    21.180449.4794'.

    604.1982604.2663'.

    4.175888.2130'.

    ,

    48.372,681,28.2990,37.6925

    1

    ==

    ==

    ==

    ====

    =

    ( )

    EIdan

    EIEI

    titikpadaKecerunan

    EIdan

    EIEI

    luasEI

    kecerunanPerubahan

    EITKecerunan

    DCB

    ADACAB

    EAA

    04.28072.169,36.277

    76.81200.363,36.255

    1

    72.53213

    tan,

    =

    =

    =

    ===

    =

    ===

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/48

    ( )=

    ===

    luasEI

    kecerunanPerubahan

    EITKecerunan EAA

    1

    72.53213

    tan,

    BAHAN RUJUKAN

    1. Kajidaya bahan 1989Mohamad Rashid b. Nabi BaxU.T.M.

    2. Mekanik Bahan 1997Penterjemah Ahmad Zafri b. Zainudin

    Muhammad Her b. Jantan Yahaya b. Ramli

    U.T.M.

    3. Pengenalan Mekanik Bahan 1992Mohd. Zamin b. JumaatDewan Bahasa & Pustaka

    4. Mechanics of Materials 1984H.J. Hearn

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

  • PESONGAN DAN KECERUNAN RASUK KAEDAH MOMEN LUAS(Rasuk Disokong Mudah) C3007/unit6/49

    Robert Maxwell, M.C.

    5. Theory and Problems of Strength Materials 1990William A. NashSchaums Outline Series, Mc Graw-Hill

    C3007-Mekanik StrukturDisediakan oleh Sharina Abdul Latiff & Noriza Awang Kechik

    OBJEKTIF KHUSUSDiakhir unit pelajar akan dapat

    Dengan menggunakan kaedah segitiga sebentuk;Contoh 6.2JawapanAKTIVITI 1

    Soalan 6.1Soalan 6.2Bagi kes-kes beban teragih yang terletak di atas rasuk disokong mudah, anda perlu mempertimbangkan kedudukan beban teragih tersebut seperti di bawah: Contoh 6.3Jawapan

    Contoh 6.4AKTIVITI 2Soalan 6.3Soalan 6.4

    JawapanContoh 6.6

    JawapanAKTIVITI 3Soalan 6.5Soalan 6.6PENILAIAN KENDIRISoalan 1Soalan 2JAWAPAN AKTIVITIJAWAPAN MAKLUMBALASSoalan 6.1

    Soalan 6.2BAHAN RUJUKAN