UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

Peperiksaan Semester KeduaSidang Akademik 2000/2001

FEBRUARVMAC 2001

REG 262 - REKABENTUK STRUKTUR

Masa: 3 jam

Sila pastikan bahawa kertas peperiksaan ini mengandungi EMPAT muka surat yangtercetak dan TIGA lampiran yang dikepilkan sebelum anda memulakan peperiksaanini.

Jawab LIMA soalan.

1 . Jelaskan tentang perbezaan serta kelebihan bentuk struktur rasuk jikadibandingkan dengan bentuk struktur yang lain seperti kabel, arca dan kekuda.

(20MARKAH)

2 . a) Apakah kelebihan yang terdapat pada struktur yang tidak boleh tentu jikadibandingkan dengan struktur boleh tentu berdasarkan penggunaanya dalamrekabentuk bangunan.

b) Kirakan kesemua tindakbalas pada sebuah struktur tidak boleh tentu (Rajah2b) menggunakan kaedah kecacatan konsisten.

U (berat seunit panjang)

RAJAH 2b

(20MARKAH)

795

2 REG 262

3 . a) Sebuah sistem rasuk berterusan diturijukkan dalam Rajah 3a dibebankandengan beban mati Gk dan beban hidup Qk. Tunjukan beberapa kes bebanyang dapat memberikan momen maksima direntang dan tupang pada sistemrasuk tersebut.

A B C D E

b- 4@8mmd

Rajah 3a

b) Lukiskan gambarajah momen untuk sistem rasuk tersebut di atas (Rajah 3a)jika beban Gk = 40 kN/m dan Qk = 32 kN/m dan setiap rentang sistem rasuktersebut adalah 8m.

[ Rujukan : Table 33 - Moments from equal loads on equal spans ]

(2OMARKAH)

796

3 REG 262

4. Sebuah kerangka bangunan 10 tingkat ditunjukan dalam Rajah 4 dan ianyadibebankan dengan beban sisi sebanyak 10 kN pada setiap tingkat seperti yangditunjukan. Kira serta lukiskan gambarajah momen lentur pada rasuk dan tiangparas tiga kerangka tersebut berdasarkan kaedah titik lenturan kontra (point ofcontraflexure).

m-1okN -

1okN -

1okN -

1okN -

1okN -

1okN --

10 kN

1ok.N -

1okN-

l--l--HIhi 10@4m

Paras tiga

Rajah 4

(20MARKAH)

797

4 REG 262

5. Sebuah sistem lantai yang ditunjukan dalam Rajah 5 diperbuat daripada konkritbertulang dan dibebankan dengan beban hidup Qk = 2.5 kN/m2. Beban mati Gkke atas lantai (iaitu termasuk berat sendiri dan lepaan) adalah 4 kN/ m2. Jikaketabalan lantai adalah lOOmm, kirakan jumlah keluli (As) utama yang perludigunakan pada lantai dalaman ABCD. Anggapkan konkrit gred 30 (fcu = 30N/mm2) digunakan, kekuatan keluli fy adalah 460N/mm2.

3@4m

Rajah 5

Rujukan : i) Carta Rekabentuk untuk rasuk dan lantai (Table 109)

ii) Jadual3.15 (BS 8110 : Part 1: 1985)

Lantaikonkrit

(20MARKAH)

- 000000000 -

798

a w, * 5

Continuous beams: Moments from equal loads on equal spans-l

REG 262

Allspanrloaded(e.g. &ad loed)

01100 OS00

A a000 4 0.025 4 an80 1

0.107 cl071 0107

A QO?? A 0 . 0 3 6 A O.O36-A 0 . 0 7 7 i

0105 0.079 o.cn9 0105

4 0.0?0 A A A, Aa033 0.046 0.033 0.0?8 A

0.136

0x29 0.39A 0000 4 0.020 4 an00 A

CL::7 Qc70 0.117

O.lC5A A- 0.00L - 0.004

0.716 OS16

Ol2L CO83 0.12k

A 0.092 4 0.045 A 0.045 A o.clY2 1

0125 0092 0 0 9 2 0177

i 0.093 A QOLl 0.056A : 0.041 0.093: :

--

0 1 5 ;

A 0.030 A o.cQo i

0.12l 0 . 1 2 11A o.lo2 8 00% A o.lo2 A

0.130 0.066 al30

A 0.098 0.050 aoso 0.098A A i i

o.T27 0.096 ODY6 0.127

A 0.099 0.0~6 omi 0046 0.099A A A A A

Imposedload(scqucnceulloudcdrpanslogjve

mar. biding momcnr)

0117 a117

A 0.101 0.075A 4 ~101 A

(Cl16) (0.107) (0116, -0121 0’107 tX?l

A 0099 0001A A 000: A Qog9 i

(Ollfii (OSO6i iGlO6; (0.W t0.127 0 1 1 1 0111 0120

A o.100 A nom A OOR~ A on-n 4 moo A

0.136

A O.IIT A 0.083 A 0.111 *(0.127) (ail71 (0.127)O.??! 0.111 0131

A OFX 4 aoes A 0.009 A QlOg 4

(0.126) (0.116) (0116) (0.m)0.131 312: 0121 0.131

3?13 4 0.x7 A C?COG A e.<)a? * cinc

c.:ss4 o:t: A ox A

0.135 0.1.1?5

A ~120 A O.OSG 4 Gl.tio A-- -2

-.. HOl35) (012L) (0.135)QlLo O.iiL Qlit,

4 ma 0.096 cl.=6 GIla?. 4 4 4

(0.135) CO.1231 (0123) (0135)0.!39 3129 0.129 OS39

A 0119 A * A A0.095 .OIOZ o.mj 0119 A

0151

: 0.121 A O.lZ! :

0x1 O.lLl

A 0.126 A oo9-1 4 0.128 4

fOlL0) 10130~ (Olf.Ol0.146 0130 OX6

A 0.126 * 0103 ‘ 0103 A 0.126 A

(OKOI (0.129) CO.1291 mL0~ON2 a135 al35 O.lL5

i 0.127 4 0.102 * al09 A al02 A 0.127 A

799

6 REG 262BSBllO:Part1:1985Section three

c

Table 3.15 Bending moment coefficients for rectangular panels supported on four sides with provision for torsionat corners

Typo of panel and moments Short span coeff icier&, p,x Lono tpsnconsidered coefficients,

Values of lyll, P , for ail“Ls o f

1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 15 1.75 2.0 4Jb

Interior panels .

Negative moment atcontinuous edge 0.031 0.037 0.042 0.046 0.050 0.053 0 . 0 5 9 0.063 0 . 0 3 2

Positive moment atmid-span 0 . 0 2 4 0 . 0 2 8 0.032 0.035 0.037 0.040 0 . 0 4 4 0.048 0 . 0 2 4

One short edgediscontinuous

Negative moment atcontinuous edge 0.039 0 . 0 4 4 0.048 0.052 0.055 0.058 0.063 0.067 0.037

Positive moment atmid-span 0 . 0 2 9 0 . 0 3 3 0.036 0 . 0 3 9 0.041 0.043 0.047 0.050 0.028

One long edgediscontinuous

Negative moment at .

continuous edge 0.039 0 . 0 4 9 0.056 0.062 0.068 0.073 0.082 0.089 0.037Positive moment at

mid-span 0.030 0 . 0 3 6 0.042 0.047 0.051 0.055 0.062 0.067 0.028

Two adjacent edgesdiscontinuous

Negative moment atcontinuous edge 0.047 0 . 0 5 6 0.063 0.069 0.074 0.078 0.087 0.093 0.045

Positive moment atmid-span 0.036 0.042 0.047 0.051 0.055 0.059 0.065 0.070 0.034

Two short edgesdiscontinuous

Negative moment atcontinuous edge 0.046 0 . 0 5 0 0.054 0.057 0.060 0 . 0 6 2 0.067 0.070 -

Positive moment at. . mid- span 0 . 0 3 4 0 . 0 3 8 0.040 0 . 0 4 3 0.045 0.047 (0.050 0.053 0.034

ITwo long edges

discontinuous

Negative moment at

continuous edge - - - 0.045Positive moment at

mid-span 0 . 0 3 4 0 . 0 4 6 0.056 0 . 0 6 5 0.072 0.078 0.091 0.100 0 . 0 3 4

Three edges discontinuous -(one long edgecontinuous)

Negative moment atcontinuous edge 0.057 0 . 0 6 5 0.071 0 . 0 7 6 0.081 0 . 0 8 4 0.092 0.098 -

Positive moment atmid-span 0 . 0 4 3 0 . 0 4 8 0.053 0.057 0.060 0.063 0.069 0.074 0 . 0 4 4

Three edges discontinuous(one short edgecontinuous)

Negative moment at

continuous edge - - - 0.058Positive moment at

mid-span 0.042 0 . 0 5 4 0.063 0.071 0.078 0 . 0 8 4 0.096 0.105 0.044

Four edges discontinuous

Positive moment at 800mid-span 0.055 0.065 0.074 0.081 0.087 0.092 0.103 0.11: 0.056

3/18

7

Chart for beams and slabs fv = 460 N/mm2

REG 262

- 109TABLE

Values of f,, in N/mm;-