Thursday, November 21, 2013

ANALISA STRUKTUR IV DENGAN MATLAB (RANGKA BATANG)

 SOAL



 PEMODELAN
 


  PERSIAPAN DATA

·         Data Propertis Batang
6 cm2 = 6e-4 m2
210 Gpa = 210e9 N/m2

α = 450
Gaya arah Y
Sin 45 =  0,7071
350 x 0,7071 = 247.458  N

Gaya arah X
Cos 45 =  0,7071
350 x 0,7071 = 247.458   N
·         Data Koordinat

No Titik
X
Y
1
0
0
2
3.5
0
3
7
0
4
0
3.5
5
3.5
3.5
6
7
3.5
7
10.5
3.5


  


·         Data Batang

No. Batang
No. titik kiri (bawah)
No. titik kanan
(atas)
No. Propertis
1
1
2
1
2
2
3
1
3
2
4
1
4
2
5
1
5
2
6
1
6
3
6
1
7
3
7
1
8
4
5
1
9
5
6
1
10
6
7
1

·         Data Tumpuan

No. Titilk
Restrain RX
Restrain RY
Restrain R
1
1
1
1
4
1
1
1

·         Data Beban Titik

No. Titik
Beban Fx
Beban Fy
Beban Mz
5
0
-300
0
6
0
-200
0
7
247.458  
-247.458  
0


 1.      INPUT DATA
%****RANGKA BATANG 2D---TEKNIK SIPIL UNISSULA SEMARANG----
%****nama file : soal5Reqsi_s----oleh :ZAITUN ANDARWAN (022113198)----
%****struktur : SOAL2 R. BATANG
     clear all
     clc
%****General Data--------------
     type='t2d'
     nfile='SOAL2 R. BATANG'
%****Property---i,E,A--------------
     prop = [   1   210e9    6e-4  ];
%****Coordinates------------
%****--- Joint   X    Y  ---
     coord=[ 1   0      0
             2   3.5    0
             3   7      0
             4   0      3.5
             5   3.5    3.5
             6   7      3.5
             7   10.5   3.5 ];
%****Element data------------------
%****--- Element  J1 J2  No.prop---
     element=[ 1   1   2    1
               2   2   3    1
               3   2   4    1
               4   2   5    1
               5   2   6    1
               6   3   6    1
               7   3   7    1
               8   4   5    1
               9   5   6    1
               10  6   7    1 ];       
%****Nodal Restraint----------
%****---- Joint  JR1   JR2  --
     Support=[ 1    1     1    1  
               4    1     1    1 ];
%****Joint Load-------------
%****---Joint   FX   FY   --
     JL=[ 5      0         -300  
          6      0         -200 
          7      247.458   -247.458 ];
%****Element Load Data----------------
     AML=[ 1  0   0    0   0];
%****Call function for analysis trs2d 2d--------------------
[dof,index,coord,element]=TRUSS2D_sdata(prop,element,coord,type);
[S,Sm,SmS,Cx,Cy,RT,L,A,Joint,Xj,Xk,Yj,Yk]=...
    TRUSS2D_stiff(prop,element,coord,index,nfile);
[IR,IF,Support]=TRUSS2D_ldata(Support,dof);
[DF,AR,AM]=TRUSS2D_analysis_result...
    (element,dof,index,IF,IR,S,Sm,JL,AML,RT,Support,type,nfile);
[joint_disp,support_reaction,beam_endforces]=TRUSS2D_print_result...
    (JL,AML,dof,Support,element,IF,IR,DF,AR,AM,type,nfile);
%****end data------------------------------------------------
      TRUSS2D_xplot;
%-------------------

2.      OUTPUT DAN CEK
STIFFNESS MATRIX METHOD : PROGRAM TRUSS2D
File Name : SOAL2 R. BATANG_2.txt

Joint Loads :
Joint          Fx          Fy       
    5       0.000    -300.000
    6       0.000    -200.000
    7     247.458    -247.458

Member Loads :
Member        Fx1         Fy1            Fx2         Fy2
    1       0.000       0.000          0.000       0.000

Support Restraints :
Joint          Rx          Ry       
    1           1           1
    1           4           1
    1           1 
Joint Displacements :
Joint          Dx             Dy       
    1    0.0000e+000    0.0000e+000
    2   -4.0066e-005   -9.8792e-005
    3   -4.6940e-005   -2.3324e-004
    4    0.0000e+000    0.0000e+000
    5    2.6177e-005   -1.0713e-004
    6    5.2354e-005   -2.2637e-004
    7    6.6102e-005   -3.6572e-004

Support Reactions :
Joint          Rx             Ry       
    1    1.4424e+003    0.0000e+000
    4   -1.6898e+003    7.4746e+002

Member End Forces (axial/normal):
Member     axial force : + tension - compression
    1            -1442.374
    2             -247.458
    3             1057.065
    4             -300.000
    5             -632.801
    6              247.458
    7             -349.958
    8              942.374
    9              942.374
   10              494.916

<<< end of file >>> 



CEK KESEIMBANGAN

Support Reactions :
Joint          Rx             Ry       
    1    1.4424e+003    0.0000e+000
    4   -1.6898e+003    7.4746e+002

ϵFX = 0
(1442.4 – 1689.8) +
247.4 = 0 (OKE)

ϵFY = 0
747.4 - ( 300 + 200 + 247.4 ) = 0 (OKE)


FREE BODY DIAGRAM


1
      GAMBAR BIDANG NORMAL







Sunday, November 10, 2013

ANALISA STRUKTUR IV DENGAN SOFTWARE MATLAB (PORTAL)

1. Soal


2. Penomoran koordinat, titik simpul dan batang



         3.      Persiapan Data

·         Data Propertis Batang

E=2.0e8 (ton/m2) A= 1.00*0.8 (m2)    I=1/12*1.00*0.8^3 (m4)

·         Data Koordinat

No. Titik
X
Y
1
0
0
2
0
4
3
0
8
4
5
8
5
10
8
6
10
4
7
10
0
8
5
0

·         Data Batang

No. Batang
No. titik kiri (bawah)
No. titik kanan
(atas)
No. Propertis
1
1
2
1
2
2
3
1
3
3
4
1
4
4
5
1
5
6
5
1
6
7
6
1
7
8
7
1
8
1
8
1

·         Data Tumpuan

No. Titilk
Restrain RX
Restrain RY
Restrain R
1
1
1
0
7
1
1
0

          ·         Data Beban Titik

No. Titik
Beban Fx
Beban Fy
Beban Mz
2
2
0
0
4
0
-6
0
6
-2
0
0
8
0
-5
0

·         Data Beban Batang

No. Batang
Beban FX1
Beban FY1
Beban
MZ1
Beban FX2
Beban FY2
Beban
MZ2
1
0
8
0
5.33
8
-5.33
2
0
8
0
5.33
8
-5.33
3
0
20
0
16.67
20
-16.67
4
0
20
0
16.67
20
-16.67
5
0
-8
0
-5.33
-8
5.33
6
0
-8
0
-5.33
-8
5.33
7
0
5
0
4.167
5
-4.167
8
0
5
0
4.167
5
-4.167






4.      Input Data


%****PORTAL 2D---TEKNIK SIPIL UNISSULA SEMARANG----
%****nama file : PORTALZ----oleh :zaitun andarwan 022113198 ----
%****struktur :
     clear all
     clc
%****General Data---
     type='FRAME2D'
     nfile='PORTALZ,'
%****Material Properties---i,E,A,I---
     prop = [   1   2e8  1.00*0.8  1/12*1.00*0.8^3];      
%****Coordinates---
%****--- Joint   X    Y  ---
     coord=[ 1   0      0
             2   0      4
             3   0      8
             4   5      8
             5   10     8
             6   10     4
             7   10     0
             8   5      0];
%****Element data---
%****--- Element  J1 J2  prop---
     element=[ 1   1   2    1
               2   2   3    1
               3   3   4    1 
               4   4   5    1
               5   6   5    1
               6   7   6    1
               7   8   7    1
               8   1   8    1];

%****Nodal Restraint---
%****---- Joint  JR1   JR2  JR3---
     Support=[ 1    1     1     0
               7    1     1     0 ];
%****Joint Load---
%****---Joint   FX   FY   MZ---
     JL=[ 2     2    0     0
          4     0    -6    0
          6     -2    0    0
           8      0   -5   0];
%****Load Data---
%****
     AML=[ 1   0   8       5.33    0      8      -5.33 
           2   0   8       5.33    0      8      -5.33
           3   0   20      16.67   0      20     -16.67 
           4   0   20      16.67   0      20     -16.67 
           5   0   -8      -5.33   0      -8      5.33 
           6   0   -8      -5.33   0      -8      5.33 
           7   0   5       4.167   0      5      -4.167 
           8   0   5       4.167   0      5      -4.167  ];
%****Call function for analysis portal 2d--------------------
[dof,index,coord,element]=FRAME2D_sdata(prop,element,coord,type);
[S,Sm,SmS,Cx,Cy,RT,L,A,Joint,Xj,Xk,Yj,Yk]=FRAME2D_stiff...
    (prop,element,coord,index,nfile);
[IR,IF,Support]=FRAME2D_ldata(Support,dof);
[DF,AR,AM]=FRAME2D_analysis_result...
    (element,dof,index,IF,IR,S,Sm,JL,AML,RT,Support,type,nfile);
[joint_disp,support_reaction,beam_endforces]=FRAME2D_print_result...
    (JL,AML,dof,Support,element,IF,IR,DF,AR,AM,type,nfile);
%****end data------------------------------------------------
%
      FRAME2D_xplot
%
%

 5.      Output Data dan cek

STIFFNESS MATRIX METHOD : PROGRAM FRAME2D
File Name :     PORTALZ,_2.txt

Joint Loads :
Joint       Fx          Fy          Mz
    2       2.000       0.000       0.000
    4       0.000      -6.000       0.000
    6      -2.000       0.000       0.000
    8       0.000      -5.000       0.000

Member Loads :
Member       Fx1          Fy1          Mz1          Fx2          Fy2          Mz2
    1        0.000        8.000        5.330        0.000        8.000       -5.330
    2        0.000        8.000        5.330        0.000        8.000       -5.330
    3        0.000       20.000       16.670        0.000       20.000      -16.670
    4        0.000       20.000       16.670        0.000       20.000      -16.670
    5        0.000       -8.000       -5.330        0.000       -8.000        5.330
    6        0.000       -8.000       -5.330        0.000       -8.000        5.330
    7        0.000        5.000        4.167        0.000        5.000       -4.167
    8        0.000        5.000        4.167        0.000        5.000       -4.167

Support Restraints :
Joint          Dx          Dy          Rz
    1           1           1           0
    7           1           1           0

Joint Displacements :
Joint          Dx             Dy             Rz
    1    0.0000e+000    0.0000e+000   -5.4719e-006
    2    4.8437e-006   -1.0750e-006    2.8794e-006
    3    8.2956e-007   -2.1500e-006   -6.6680e-006
    4   -5.1689e-022   -4.6896e-005   -2.1794e-022
    5   -8.2956e-007   -2.1500e-006    6.6680e-006
    6   -4.8437e-006   -1.0750e-006   -2.8794e-006
    7    0.0000e+000    0.0000e+000    5.4719e-006
    8    0.0000e+000   -2.2835e-005   -3.3553e-022

Support Reactions :

           Joint          Rx             Ry             Mz
    1   -7.4540e+000    5.5500e+001    0.0000e+000
    7    7.4540e+000    5.5500e+001    0.0000e+000


          
Member End Forces :
Member       Fx1          Fy1          Mz1          Fx2          Fy2          Mz2
    1       43.000        7.454      -13.578      -43.000        8.546       11.394
    2       43.000      -10.546      -11.394      -43.000       26.546      -62.790
    3       26.546       43.000       62.790      -26.546       -3.000       52.210
    4       26.546       -3.000      -52.210      -26.546       43.000      -62.790
    5       43.000       10.546       11.394      -43.000      -26.546       62.790
    6       43.000       -7.454       13.578      -43.000       -8.546      -11.394
    7        0.000       -2.500      -23.922        0.000       12.500      -13.578
    8        0.000       12.500       13.578        0.000       -2.500       23.922

<<< end of file >>>

  •        Deformade Geometri


6. Cek Keseimbangan
  • Support Reactions :

    Joint          Rx             Ry             Mz
        1   -7.4540e+000    5.5500e+001    0.0000e+000
        7    7.4540e+000    5.5500e+001    0.0000e+000
     ϵFY = 0
    (55.5 + 55.5) – (80+20+5+6) = 0
    111 – 111 = 0  (oke)

    ϵFX = 0
    (-7.454+7.454) – (32 +2 -32 -2) = 0  (oke)

    7. Free Body Diagram


    8.      Gambar Bidang Momen, Lintang dan Normal (M, D & N)

    ·        BIDANG MOMEN





           ·       BIDANG LINTANG



         ·        GAYA NORMAL