CIE 302 Final, Fall 2011

CIE302 Structural Analysis I (Fall/2011) Page 1|7 FINAL, Closed Book, 120 Minutes, Friday 27‐Jan‐2012 Write your full name, ID number, and circle the section that you are registered in. Name: ID: Section: 10 AM 11 AM 1 PM Problem 1 Problem 2 Problem 3 Problem 4 Problem 5 Problem 6 Score / 20 Points / 20 Points / 15 Points / 15 Points / 15 Points / 15 Points / 100 Make sure  that you are aware of all the following Show all your calculations, points will be deducted for answers that are not supported by proper calculations. Use the Virtual Work Method to determine all displacement; using any other method will not count. Use the specified Virtual structure; using any other virtual structure will not count. If the Virtual structure is not specified, choose your own Virtual structure. Ignore shear deformations unless stated otherwise in the problem. All members have the same E , G, I, J and A, unless stated otherwise in the problem. Use the specified redundant; using any other redundant will not count. If a redundant is not specified, choose your own redundant. Use matrix algebra to solve simultaneous equations. Any other method will not count. Take advantage of the information provided on the test sheets. CIE302 Structural Analysis I (Fall/2011) Page 2|7 FINAL, Closed Book, 120 Minutes, Friday 27‐Jan‐2012 TRUSS PROBLEM For the truss shown in the figure, determine the horizontal reaction at D and the horizontal displacement at B. Use E = 1 and A = 10 Problem 1 (20 points) Solve the truss problem given above by using only the Stiffness method. Any other method will not count. Use the structural model given below; points will be deducted for using any other model. Joints are: Joint 1 is A Joint 2 is B Joint 3 is C Joint 4 is D Elements are: Element 1 is AB Element 2 is BC Element 3 is BD CIE302 Structural Analysis I (Fall/2011) Page 3|7 FINAL, Closed Book, 120 Minutes, Friday 27‐Jan‐2012 Problem 2 (20 points) Solve the truss problem given on Page 2 by using the Flexibility method with Q1 = axial force in BD. CIE302 Structural Analysis I (Fall/2011) Page 4|7 FINAL, Closed Book, 120 Minutes, Friday 27‐Jan‐2012 Problem 3 (15 points) For the beam shown in the figure, determine the vertical reaction at A. In addition to the applied distributed load = 2, there is a support movement at B = 2.25 down. Use E = 1 and I = 1 CIE302 Structural Analysis I (Fall/2011) Page 5|7 FINAL, Closed Book, 120 Minutes, Friday 27‐Jan‐2012 Problem 4 (15 points) For the frame shown in the figure the supports are a hinge at A and roller at D. Determine the horizontal displacement at B. Use E = 1, A = 3, and I = 288 CIE302 Structural Analysis I (Fall/2011) Page 6|7 FINAL, Closed Book, 120 Minutes, Friday 27‐Jan‐2012 Problem 5 (15 points) Two members AB and BD are connected by a pin at B. The supports are a fixity at A, rollers at C and D. Determine the vertical reaction at A. Use the Flexibility method with Q1 = moment at A. Use E = 1, and I = 1. CIE302 Structural Analysis I (Fall/2011) Page 7|7 FINAL, Closed Book, 120 Minutes, Friday 27‐Jan‐2012 Problem 6 (15 points) Two members AB and BC are connected by a pin at B. The supports are hinges at A and C. Determine the rotation at A. Use Virtual structure same as the Real structure. Use E = 1, A = 1, and I = 1