home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Piper's Pit BBS/FTP: ibm 0020 - 0029 / ibm0020-0029 / ibm0028.tar / ibm0028 / STATTUT.ZIP / S05.CHN (.txt) < prev    next >
Encoding:
Turbo Pascal Chain module  |  1987-10-26  |  36.7 KB  |  285 lines

  1. DATA AREA FOR BUILDEXE FOLLOWS
  2. GBIGTURBO - Large Code Model. Copyright (c) 1985 by TurboPower Software.
  3. "All Rights Reserved. Version 1.08D
  4. 0123456789ABCDEFLL
  5. module: 
  6.  procedure: 
  7.  called from 
  8. module:  0
  9. 1Out of BIGTURBO stack space or no modules loaded.
  10. 3Attempting to call routine in uninitialized module.
  11. 3Invalid FarIncoming pointer or corrupt module code.
  12. Program error - code 
  13.  in FarOutgoing.
  14. Error while calling module: 
  15. , procedure: 
  16.  from module 
  17. F(AB)
  18. F(AB)
  19. F(KL)
  20. F(KL)
  21. F(KL)
  22. F(KL)
  23. F(AB)
  24. F(AB)
  25. F(KL)
  26. F(KL)
  27. F(KL)
  28. F(KL)
  29. F(AB)
  30. F(KL)
  31. F(KL)
  32. =The frame shown consists of two vertical members AKC and BLD 
  33. <supported by pins and brackets at C and D and pin-connected 
  34. >to the links AB and KL.  Two horizontal loads (~P and ~Q) are 
  35. applied at A and K as shown.
  36. >\We propose to find the reactions at the supports C and D and 
  37. 4the forces exerted on member BLD by links AB and KL.
  38. iSelect the magnitude and sense of each load (from 5 to 100 kN), specifying its sense, and the dimensions 
  39. (b (from 1 to 6 m) and c (from 0 to 6 m).
  40. D\For the value of c you have chosen, member BLD becomes a two-force 
  41. Imember. While the method of analysis that we shall follow is still valid 
  42. $it is not the most efficient to use.
  43. :For later reference, we shall determine the angle ~
  44.  that 
  45. $member KL forms with the horizontal:
  46.           ~     ~[======]  m `
  47.      tan (~
  48.           ~     ~[======]  m 
  49. VALUES
  50. \     ~
  51. Member/Frame/
  52. ?Shall we draw the free-body diagram of the entire frame (F) or 
  53. 'of an individual member (M)?  ~[======]
  54. YOUR ANSWER [M or F]
  55. 6\Do we know the direction of the reaction at C? ~[===]
  56. 6This means the reaction at C should be represented by 
  57. ~[===]  unknowns.
  58. YOUR ANSWER
  59. DThese 2 unknowns represent the components Cx and Cy of the reaction 
  60. 7at C. We shall show them both on the free-body diagram.
  61. 6Do we know the direction of the reaction at D?  ~[===]
  62. FThis means the reaction at D should be represented by ~[===] unknowns.
  63. YOUR ANSWER
  64. ;These 2 unknowns represent the components Dx and Dy of the 
  65. Greaction at D. We shall show them both on the figure and thus complete 
  66. #the free-body diagram of the frame.
  67. J&We are now ready to write the equilibrium equations for the entire frame.
  68. BHow many _independent_ equilibrium equations can we write?  ~[===]
  69. YOUR ANSWER
  70. $How many unknowns do we have? ~[===]
  71. YOUR ANSWER
  72. D\This means that we cannot determine _all_ of the unknowns from the 
  73. >equilibrium conditions for the entire frame. We may, however, 
  74. determine _some_ of them.
  75. DIn order to write an equation involving only one unknown, should we 
  76. Kconsider the components or the moments of the various forces? ~[==========]
  77. ;About what point do you wish to compute the moments of the 
  78. forces? ~[=]
  79. YOUR ANSWER [C or D]
  80. We write the equation\
  81. ~MC = 0:  ~[=] Dy (~[===] m) ~[=] (
  82.  kN) (~[===] m) ~[=] (
  83.  kN) (~[===] m) = 0
  84. ~MD = 0:  ~[=] Cy (~[===] m) ~[=] (
  85.  kN) (~[===] m) ~[=] (
  86.  kN) (~[===] m) = 0
  87. SIGNS AND VALUES
  88. Solving this equation for 
  89. , we obtain 
  90.  kN.  
  91. <Does the sign obtained indicate that this force is directed 
  92. upward or downward? ~[========]
  93. Upward/Downward/
  94. YOUR ANSWER [U or D]
  95. CCan we write _another_ equation involving only one unknown?  ~[===]
  96. 6Will it involve moments or components?  ~[===========]
  97. Moments about what point?  ~[=]
  98. A/B/C/D/
  99. YOUR ANSWER [A,B, or D]
  100. YOUR ANSWER [A,B, or C]
  101. #Components in what direction?  ~[=]
  102. YOUR ANSWER [X or Y]
  103. We write the equation
  104. ~Fy = 0:  
  105.  ~[=]  ~[======] kN = 0
  106. SIGN AND VALUE
  107. Solving this equation for 
  108. , we obtain 
  109. =\Does the sign obtained indicate that this force is directed 
  110. upward or downward? ~[========]
  111. Upward/Downward/
  112. YOUR ANSWER [U or D]
  113. CWe have used 2 equilibrium equations associated with the free-body 
  114. Dof the entire frame and found 2 of the unknown reaction components, 
  115. namely Cy and Dy.
  116. ;\How many more unknown reaction components are left? ~[===]
  117. YOUR ANSWER
  118. These components are Cx and Dx.
  119. J\Can you write an equation involving only _one_ of these unknowns? ~[====]
  120. ECan you write an equation involving _both_ of these unknowns? ~[====]
  121. <Let us write the most obvious equation involving Cx and Dx :
  122.      ~
  123. ~Fx = 0:  Cx + Dx + 
  124.  kN + 
  125.  kN = 0
  126. \We therefore have
  127.      Cx + Dx = 
  128. Cx+Dx
  129.  kN  
  130. A\Can we write another equation involving Cx and Dx, so that both 
  131. Eequations can be solved simultaneously for these two unknowns? ~[===]
  132. Actually
  133. :, we could write an equation involving moments about some 
  134. <appropriate point, but this equation _would not contain any 
  135. @information we do not already have_, since only 3 _independent_ 
  136. 5equations can be obtained from any 2-dimensional FBD.
  137. So, we must try something else.
  138. >In order to proceed with the solution of the problem, we must 
  139. @dismember the frame and sketch the free-body diagram of each of 
  140. )its members, namely AKC, BLD, AB, and KL.
  141. 3\Is any of these members a two-force member? ~[===]
  142. 1/2/3/4/
  143. A\Please list all two-force members in order by number. ~[=] ~[=]`
  144. $     1. AKC   2. BLD   3. AB   4. KL
  145. YOUR ANSWERS [1, 2, 3, or 4]
  146. :Let us first consider the two-force members AB and KL and 
  147. the forces exerted on them.
  148. 0Do we know the direction of these forces? ~[===]
  149. #Do we know their magnitude? ~[====]
  150. Do we know their sense? ~[====]
  151. =While we know neither the magnitude nor the sense of the two 
  152. Gforces acting on AB, we know they must be equal and opposite. We shall 
  153. Marbitrarily assume that they _pull_ on AB, that is, the member is in tension.
  154. @Since the forces exerted on each other by two members are equal 
  155. Band opposite (see Sec. 6.10 of _Vector Mechanics for Engineers_), 
  156. =we may represent as shown the forces exerted by AB and KL on 
  157. #the two vertical multiforce members
  158. VSince we have no further use for the two-force members AB and KL, we shall erase them.
  159. BWe now may use either member AKC or BLD as a free body. Since the 
  160. Dproblem calls for the determination of the forces exerted on member 
  161. EBLD (in addition to the reactions at both supports), we shall choose 
  162. BLD as a free body.
  163. EWriting that the sum of the y components of the forces must be zero, 
  164. Gwe conclude that Dy = 0. But we found earlier a different value for Dy.
  165. R\This inconsistency is due to the fact that the frame is _improperly constrained_ 
  166. *and will collapse under the given loading.
  167. HWe recall that we found Dy = 0 from the free-body diagram of the entire 
  168. Lframe. We check that the equilibrium equation (~
  169. Fy = 0) written for _this_ 
  170. free body is satisfied.
  171. 6But this leaves only _two_ more independent equations 
  172. D(out of three) to solve for the three unknowns Dx, F(AB), and F(KL).
  173. KThe frame is statically indeterminate. It is also _improperly constrained_ 
  174. -and would collapse under a different loading.
  175. GLet us remember that we have already determined the reaction component 
  176. JDy from the free-body diagram of the entire frame. How many of the forces 
  177. 3shown on this free-body diagram are unknown? ~[===]
  178. VALUE
  179. ,The unknown forces are Dx, F(AB), and F(KL).
  180. BHow many independent equilibrium equations are available from the 
  181. 'free-body diagram of member BLD? ~[===]
  182. VALUE
  183. ?This means we can write as many equations as we have unknowns. 
  184. 4So, we should be able to determine all the unknowns.
  185. ~LLet us try to write an equation with only one unknown. Should this equation 
  186. W~;involve the components or the moments of the forces acting 
  187. ~ on the free body? ~[===========]
  188. }"Components in what direction? ~[=]
  189. YOUR ANSWER [X or Y]
  190. We write the equation\
  191. ~Fy = 0: ~[=] F(KL) sin 
  192.  ~[=] ~[======] kN = 0\
  193. SIGNS AND VALUES
  194. z1Solving this equation for F(KL), we find F(KL) = 
  195. <zRDoes the sign indicate that F(KL) is directed toward or away from L? ~[==========]
  196. Toward/Away from/
  197. YOUR ANSWER [T or A]
  198. 2x2The force exerted by KL on member BLD is therefore
  199.      F(KL) = 
  200.  kN ~
  201. F(KL)
  202. 33333
  203. vIThe relatively large value obtained for F(KL) indicates a poor design of 
  204. vJthe frame. Point L should not have been selected so close to the midpoint 
  205. of member BD.
  206. uCLet us try to write another equation with only one unknown. Should 
  207. uCthis equation involve the components or the moments of the various 
  208. gu/forces acting on the free body?  ~[===========]
  209. \Moments about what point? ~[=]
  210. YOUR ANSWER [B or D]
  211. (t9Referring to the free-body diagram, we write the equation
  212. cos/sin/
  213.  /+/-/
  214. ~MB = 0: ~[=] Dx (~[======] m) ~[=] F(KL) (~[===] ~
  215. ) (~[======] m) = 0\
  216.  /+/-/
  217. ~MD = 0: ~[=] (F(AB) ~[======] m) ~[=] F(KL) (~[===] ~
  218. ) (~[======] m) = 0\
  219. Oq-SIGNS, VALUES, AND S for SINE OR C for COSINE
  220. p:Substituting the numerical values of ~
  221.  and F(KL), we have
  222. p6     + F(AB) (6 m) - (~[======] kN) (cos ~[======] ) (
  223.  m) = 0
  224. o6     + F(AB) (6 m) + (~[======] kN) (cos ~[======] ) (
  225.  m) = 0
  226. n3     + Dx (6 m) + (~[======] kN) (cos ~[======] ) (
  227.  m) = 0
  228. n3     + Dx (6 m) - (~[======] kN) (cos ~[======] ) (
  229.  m) = 0
  230. NUMERICAL VALUES
  231. Solving for Dx, we find Dx = 
  232. l#Solving for F(AB), we find F(AB) = 
  233. l@\Does the sign obtained indicate that this force is directed to 
  234. ?l"the right or to the left? ~[=====]
  235. Left/Right/
  236. YOUR ANSWER [L or R]
  237. YOUR ANSWER [L or R]
  238. F(AB)
  239. dj5The horizontal component of the reaction at D is thus
  240.      Dx = 
  241. Yi,The force exerted at B on member BLD is thus
  242.      F(AB) = 
  243. e,force F(AB) exerted on member BLD at point B
  244. e!component Dx of the reaction at D
  245. We still have to determine the 
  246. .  Equating to zero 
  247. eAthe sum of the x components of the forces shown on the free-body 
  248. diagram, we write
  249. cos/sin/
  250. F(AB) ~[=] Dx
  251. Dx ~[=] F(AB)
  252. ~Fx = 0: ~[=] 
  253.  ~[=] F(KL) ~[===] ~
  254. b$SIGNS AND S for SINE or C for COSINE
  255. - F(AB) 
  256. + Dx 
  257.  F(AB) 
  258. ~Fx = 0: 
  259.  F(KL) cos ~
  260. a<\Substituting the numerical values obtained earlier we have 
  261. - F(AB) 
  262.  ~[======] 
  263. + Dx 
  264.  ~[======] 
  265.  ~[======] cos ~[======] = 0
  266. SIGNS AND VALUES
  267. _DWe still have to determine the horizontal component of the reaction 
  268. ^Gat the support C of the frame. Recalling the equation obtained earlier 
  269. ^8from the free-body diagram of the entire frame, we write
  270.      Cx + Dx = 
  271. ]FSubstituting the value found for Dx with the appropriate sign, we have
  272.      Cx ~[=] ~[======]  = 
  273. VALUE
  274. Solving for Cx, we find Cx = 
  275. [8\Does the sign obtained indicate that Cx is directed to 
  276. O["the right or to the left? ~[=====]
  277. Left/Right/
  278. YOUR ANSWER [L or R]
  279.  kN ~
  280. Y5The horizontal component of the reaction at C is thus
  281.    Cx = 
  282. X?\We have now determined all the forces and reactions requested.
  283. SETUPJUMPTABLE FOLLOWS
  284. FARCALLHANDLER FOLLOWS
  285.