Tugas 1 Dinamika Struktur [PDF]

Citation preview

TUGAS DINAMIKA STRUKTUR



Dosen Tanggal Tanggal dikumpul



: Dr. Arianta, ST, MT : 8 Maret 2021 : Sebelum UTS Dinamika Struktur dimulai



SDOF-Tanpa Redaman 1. Sistem struktur balok seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini, mempunyai parameter sebagai berikut: L = 1XY in, EI = 108 (lb.in2), W = 3XY0 lb, k = 2XY0 lb/in. Jika pada berat W memiliki perpindahan awal sebesar u0 = 1,XY in dan kecepatan awal sebesar v0 = 2X in/sec. Tentukan nilai perpindahan dan kecepatan pada saat t = 1 detik kemudian.



2. Tentukan frekuensi alami untuk gerak horisontal pada struktur rangka seperti gambar dibawah ini. Diketahui E = 30 x 106 psi, momen inersia (I) untuk profil W8x24 = 170,9 in4, momen inersia (I) untuk profil W10x33 = 82,5 in4, g = 386 in/sec2. Asumsikan horisontal girder kaku dan masa pada kolom diabaikan.



5Y kips



3𝐸𝐼 𝑘= 𝐿



𝑘=



12𝐸𝐼 𝐿 𝑘=



3𝐸𝐼 𝐿



TUGAS DINAMIKA STRUKTUR



Dosen Tanggal Tanggal dikumpul



: Dr. Arianta, ST, MT : 8 Maret 2021 : Sebelum UTS Dinamika Struktur dimulai



3. Sistem struktur balok seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini, dengan nilai L = 120 in, EI = 109 (lb.in2), W = 5XY0 lb, dan kondisi awal u0 = 0,5X in dan v0 = 1Y in/sec. Plot grafik respon struktur untuk perpindahan (displacement), kecepatan dan percepatan dari waktu awal sampai waktu 5 detik dan tentukan nilai amplitudo maksimumnya. Kemudian tentukan nilai perpindahan, kecepatan dan percepatan pada W pada saat t = 2 detik



4. Tentukan nilai frekuensi alami dari W pada struktur seperti yang tergambar di bawah ini. Balok memiliki nilai I dan E yang seragam. Abaikan masa dari balok.



SDOF-Dengan Redaman



5. Apabila soal nomer 1 diberikan redaman kritis sebesar 15%. Tentukan nilai perpindahan dan kecepatan pada saat t = 1 detik kemudian. Berikan komentar anda terhadap hasilnya dibandingkan dengan hasil pada nomer 1.



TUGAS DINAMIKA STRUKTUR



Dosen Tanggal Tanggal dikumpul



: Dr. Arianta, ST, MT : 8 Maret 2021 : Sebelum UTS Dinamika Struktur dimulai



6. Amplitudo getaran pada sistem yang terlihat pada gambar dibawah ini, mengalami penurunan 5% pada setiap siklus pergerakannya. Tentukan nilai koefisien c apabila nilai k = 2XY lb/in and m = 1X lb.sec2/in.



7. Suatu struktur dimodelkan sebagai peredam osilator yang mempunyai nilai kontanta spring k = 3X kip/in dan frekuensi alami tidak teredam  = 25 rad/sec. Secara percobaan ditemukan setiap gaya 1 kip menghasilkan kecepatan relative sebesar 1,0 in/sec pada elemen redaman. Tentunkan: a. Rasio redaman  b. Periode redaman TD c. Logarithmic decrement  d. Rasio antara 2 amplitudo u1/u2 SDOF-Getaran Paksa 8. Suatu elektrik motor dengan total beban W = 1XY0 lb dipasang pada bagian tengah balok seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini. Kondisi unbalance pada rotor W’e = 1 lb.in. Tentukan amplitude steady-state gerak vertical pada saat kecepatan motor 9XY rpm. Asumsi redaman pada sistem adalah 10% dari redaman kritis. Abaikan massa balok. E = 30 x 106 psi, I = 110 in4, g = 386 in/sec2.



TUGAS DINAMIKA STRUKTUR



Dosen Tanggal Tanggal dikumpul



: Dr. Arianta, ST, MT : 8 Maret 2021 : Sebelum UTS Dinamika Struktur dimulai



9. Tentukan gaya maksimum transmitted ke pondasi (support) pada soal nomer 8 10. Tentukan amplitude steady-state untuk gerak horizontal untuk struktur rangka baja pada gambar di bawah ini. Asumsi girder horizontal kaku, serta abaikan kedua masa kolom dan redaman. Tentukan respon struktur untuk waktu 0 sampai dengan 20 detik. E = 30 x 106 psi, I = 170 in4, g = 386 in/sec2. W = 2+X kips/ft F = (5+Y) sin 12t (kips)



11. Pertanyaan yang sama dengan nomer 11 namun ditambahkan redaman pada sisitemnya sebesar 8% Catatan: 1. Berikut ini adalah panduan contoh menentukan angka pada nilai di soal berdasarkan 2 angka terakhir NIM: Contoh: NIM = 2001410045 => (20014100XY), 2 angka terakhir adalah X = 4 dan Y = 5 Aplikasi pada soal sebagai berikut: 5X = 54 5Y = 55 5+X = 5+4 = 9 5+Y = 5+5 = 10 5XY = 545 5YX = 554 5,XY = 5,45 5,YX = 5,54



TUGAS DINAMIKA STRUKTUR



Dosen Tanggal Tanggal dikumpul



: Dr. Arianta, ST, MT : 8 Maret 2021 : Sebelum UTS Dinamika Struktur dimulai



5+XY = 5+45 = 50 5+YX = 5+54 = 59 2. Kerjakan pada lembar HVS polos disertakan Nama, NIM, Mata Kuliah, dan tanda tangan 3. Upload lembar jawaban dan alat bantu perhitungan dengan nama file Tugas1_Dinstruk_NIM_Nama 4. Lembar jawaban dalam format pdf 5. Tugas di upload pada teams sesuai batas waktu yang ditentukan