Latihan peperiksaan FE Awam: pek ulang kaji kilat

Lembaran formula, langkah kaedah utama untuk setiap topik dan 30 soalan latihan, dengan penyelesaian penuh di bahagian belakang.

Soalan baharuKembali ke kursus

Dalam tetingkap cetak, pilih “Simpan sebagai PDF” untuk menyimpan salinan pada peranti anda.

1Formula dan kaedah

Tindak balas penyokong rasuk

Keseimbangan
ΣFx = 0, ΣFy = 0, ΣM = 0
Beban seragam
paduan w·L di tengah beban
Momen
M = F·d

Kaedah

  1. Lukis gambar rajah jasad bebas dan gantikan setiap penyokong dengan tindak balasnya.
  2. Gantikan setiap beban teragih dengan satu daya pada sentroidnya.
  3. Ambil momen pada satu penyokong untuk mencari tindak balas pada penyokong yang lain.
  4. Gunakan ΣFy = 0 untuk mencari tindak balas yang tinggal, dan semak dengan persamaan momen kedua.

Kekuda: kaedah sambungan

Kaedah sambungan
ΣFx = 0, ΣFy = 0 at each joint
Kaedah keratan
ΣM = 0 about a cut point
Daya anggota
positif = tegangan, negatif = mampatan

Kaedah

  1. Cari tindak balas penyokong bagi keseluruhan kekuda.
  2. Kaedah sambungan: mulakan pada sambungan dengan paling banyak dua daya anggota yang tidak diketahui dan gunakan ΣFx = 0 dan ΣFy = 0.
  3. Kaedah keratan: potong melalui anggota yang anda perlukan dan ambil momen pada titik di mana anggota tidak diketahui yang lain bertemu.
  4. Andaikan tegangan; jawapan negatif bermaksud mampatan.

Daya ricih & momen lentur

Ricih dan momen
V = ΣF pada satu sisi, M = ΣF·d pada satu sisi
Tegasan lenturan
σ = M·y/I
Segi empat tepat
I = bh³/12
Modulus keratan
W = I/ymax
Disokong mudah, beban seragam
Mmax = wL²/8

Kaedah

  1. Cari tindak balas penyokong daripada keseimbangan seluruh rasuk.
  2. Potong rasuk pada keratan yang anda perlukan dan simpan satu sebelah.
  3. Daya ricih: hasil tambah daya tegak pada sebelah itu. Momen lentur: hasil tambah momennya pada potongan.
  4. Untuk momen maksimum, cari di mana daya ricih ialah sifar.

Pesongan rasuk

Beban titik pada pertengahan rentang
δ = PL³/(48EI)
Beban seragam, disokong mudah
δ = 5wL⁴/(384EI)
Julur, beban hujung
δ = PL³/(3EI)
Julur, beban seragam
δ = wL⁴/(8EI)
Superposisi
δ = δ1 + δ2

Lengkokan tiang

Beban Euler
Pcr = π²EI/(KL)²
Faktor panjang berkesan
K = 1 pin–pin, 0.5 tetap–tetap, 0.7 tetap–pin, 2 tetap–bebas
Tegasan kritikal
σcr = Pcr/A
Kelangsingan
λ = KL/r, r = √(I/A)

Sentroid & momen luas kedua

Sentroid
ȳ = ΣAiyi/ΣAi
Segi empat tepat
I = bh³/12
Teorem paksi selari
I = Ic + A·d²
Keratan gubahan
I = Σ(Ic,i + Aidi²)

Tegasan berkesan dalam tanah

Tegasan jumlah
σ = Σγi·hi
Tekanan air liang
u = γw·(z − zw)
Tegasan berkesan
σ′ = σ − u
Air
γw = 9.81 kN/m³

Enapan pengukuhan

Terkukuh secara normal
S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0)
Tegasan akhir
σ′f = σ′0 + Δσ (at mid-depth of the layer)
Terkukuh lebih, σ′f ≤ σ′p
S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0)
Terkukuh lebih, σ′f > σ′p
S = H/(1 + e0)·[Cr·log₁₀(σ′p/σ′0) + Cc·log₁₀(σ′f/σ′p)]
Nisbah pengukuhan lebih
OCR = σ′p/σ′0
Masa untuk pengukuhan
t = Tv·Hdr²/cv
Laluan saliran
Hdr = H/2 (saliran berganda), H (saliran tunggal)
Faktor masa
U 50% → 0.197, 60% → 0.287, 70% → 0.403, 80% → 0.567, 90% → 0.848

Daya hidrostatik

Tekanan pada kedalaman
p = ρgh
Daya pada dinding menegak
F = ρg·hc·A
Pusat tekanan
yp = yc + Ic/(ycA)
Segi empat tepat
Ic = bH³/12

Geseran paip & kehilangan turus

Nombor Reynolds
Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ
Rejim aliran
lamina di bawah Re ≈ 2000, gelora di atas Re ≈ 4000
Halaju min
V = Q/A, A = π·D²/4
Darcy–Weisbach
hf = f·(L/D)·V²/(2g)
Kehilangan kecil
hm = ΣK·V²/(2g)
Nilai K lazim
masukan 0.5, keluaran 1.0, lengkuk 90° ≈ 0.3
Susutan tekanan
Δp = ρ·g·hf
Dua takungan terbuka
Δz = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g)
Keluaran bebas
H = (1 + f·L/D + ΣK)·V²/(2g)

Aliran saluran terbuka (Manning)

Persamaan Manning
V = (1/n)·R2/3·S1/2
Kadar alir
Q = A·V
Jejari hidraulik
R = A/P (P = wetted perimeter, free surface excluded)
Segi empat tepat
A = b·y, P = b + 2y
Trapezoid (cerun sisi z:1)
A = (b + z·y)·y, P = b + 2y·√(1 + z²)
Paip bulat, penuh atau separuh penuh
R = D/4
Cerun yang diperlukan
S = (n·Q/(A·R2/3))²

Pam & kuasa pam

Kuasa hidraulik
Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp
Kuasa aci
Pshaft = Ph/ηpump
Kuasa elektrik
Pel = Pshaft/ηmotor
Turus pam
H = Δz + Δp/(ρ·g) + hL
Kehilangan sistem
hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g)

Nilai masa wang

Nilai masa hadapan
FV = PV·(1 + i)n
Nilai kini
PV = FV/(1 + i)n
Beberapa tempoh setahun
i = r/m, N = m·n
Anuiti, nilai kini
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
Anuiti, nilai masa hadapan
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

Kaedah

  1. Lukis garis masa dengan setiap aliran tunai dan masanya.
  2. Padankan kadar dengan tempoh: kadar bulanan untuk bayaran bulanan.
  3. Gunakan FV = PV·(1 + i)ⁿ untuk jumlah tunggal dan formula anuiti untuk bayaran yang sama.
  4. Semak tanda dan peringkat magnitud jawapan.

NPV & IRR

Nilai kini bersih
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
Aliran tunai yang sama
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
Kadar pulangan dalaman
r yang menjadikan NPV = 0
Keputusan
terima apabila NPV > 0 (atau IRR > pulangan yang diperlukan)

Kaedah

  1. Senaraikan semua aliran tunai dengan tahunnya; pelaburan pada tahun 0 adalah negatif.
  2. Diskaunkan setiap aliran tunai: CFt/(1 + r)t.
  3. Jumlahkannya untuk mendapatkan NPV. Positif bermaksud projek memperoleh lebih daripada r.
  4. Untuk IRR, cari kadar yang menjadikan NPV sifar melalui cuba-cuba atau interpolasi.

Taburan normal

Skor-z
z = (x − μ)/σ
Di bawah x
P(X < x) = Φ(z)
Di atas x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Antara
Φ(z2) − Φ(z1)
Persentil
x = μ + z·σ

Kaedah

  1. Tukar nilai kepada skor-z: z = (x − μ)/σ.
  2. Cari Φ(z), luas di sebelah kiri z.
  3. Untuk luas di sebelah kanan gunakan 1 − Φ(z); untuk satu selang tolak dua luas sebelah kiri.
  4. Untuk persentil, bekerja ke belakang: cari z untuk luas itu, kemudian x = μ + z·σ.

2Soalan latihan

1.Tindak balas penyokong rasukSederhana
P1​ = 10 kNP2​ = 50 kNABRA​ = ?RB​3 m2 m3 m

Rasuk disokong mudah itu mempunyai penyokong pin di A dan penyokong penggelek di B. Cari tindak balas penyokong tegak RA.

L = 8 mP1 = 10 kN pada 3 mP2 = 50 kN pada 5 m
RA = kN
2.Tindak balas penyokong rasukSukar
w = 5 kN/mP = 45 kNABRA​RB​ = ?2 m2 m1 m3 m

Rasuk disokong mudah itu mempunyai penyokong pin di A dan penyokong penggelek di B. Cari tindak balas penyokong tegak RB.

L = 8 mP = 45 kN pada 2 mw = 5 kN/m dari 4 hingga 5 m
RB = kN
3.Kekuda: kaedah sambunganSederhana
ABBCACACB50 kN8 m3 m3 m

Gunakan kaedah sambungan untuk mencari daya FBC dalam anggota BC. Berikan tegangan sebagai positif dan mampatan sebagai negatif.

rentang = 8 mtinggi = 3 mB ialah 3 m dari Abeban tegak = 50 kN
FBC = kN
4.Kekuda: kaedah sambunganSukar
ABCDEFGH25 kN20 kN40 kN30 kN4 × 3 m3 m

Tepat satu anggota kekuda ini tidak membawa daya di bawah beban ini. Yang manakah anggota daya sifar? Klik padanya dalam rajah.

D: 25 kN ↓F: 20 kN ↓F: 40 kN →G: 30 kN ↓
  1. 1anggota AB
  2. 2anggota BC
  3. 3anggota CD
  4. 4anggota DE
  5. 5anggota FG
  6. 6anggota GH
  7. 7anggota AF
  8. 8anggota HE
  9. 9anggota BF
  10. 10anggota CG
  11. 11anggota DH
  12. 12anggota FC
  13. 13anggota HC
5.Daya ricih & momen lenturSederhana
w = 4 kN/mABkeratan6.5 m3.5 m

Cari momen lentur Mx pada keratan x = 6.5 m dari penyokong A. Gunakan momen lenturan positif jika melendut ke bawah (sagging) dan ricih ke atas pada muka kiri positif.

L = 10 mw = 4 kN/m dari 0 hingga 10 mx = 6.5 m
Mx = kN·m
6.Daya ricih & momen lenturSukar
w = 8 kN/mABC8 m2.5 m

Rasuk itu bertumpu pada pin di A dan penggelek di B serta menjulur melepasi B sejauh 2.5 m hingga hujung bebas C. Beban teragih seragam w bertindak sepanjang keseluruhan panjang A–C. Cari jarak xc dari A ke titik lenturan songsang di antara penyokong (di mana momen lentur bertukar tanda).

L = 10.5 mw = 8 kN/m dari 0 hingga 10.5 mpenyokong pada x = 0 dan x = 8 m
xc = m
7.Pesongan rasukSederhana
w = 15 kN/mδL = 3 m

Satu julur membawa beban teragih seragam w sepanjang keseluruhan panjangnya. Cari pesongan δ pada hujung bebas.

w = 15 kN/mL = 3 mE = 200 GPa (keluli)I = 160 × 10⁶ mm⁴
δ = mm
8.Pesongan rasukSukar
w = 1.5 kN/mABδ4 m

Rasuk kayu disokong mudah berkeratan segi empat tepat, selebar 75 mm, membawa beban teragih seragam w sepanjang keseluruhan rentangnya. Pesongan tengah rentangnya tidak boleh melebihi rentang/300. Cari kedalaman terkecil hreq bagi keratan itu.

w = 1.5 kN/mL = 4 mE = 11 GPa (kayu balak)b = 75 mm
hreq = mm
9.Lengkokan tiangSederhana
PL = 4 m40 × 100 mmkeratan rentas

Satu tiang sepanjang L diperbuat daripada aluminium dan dengan pangkal tetap dan bahagian atas bebas. Dengan formula Euler, cari beban lengkokan kritikal Pcrnya.

L = 4 mE = 70 GPa (aluminium)b × h = 40 × 100 mm
Pcr = kN
10.Lengkokan tiangSukar
PL = 6 md = 60 mmkeratan rentas

Satu tiang sepanjang L diperbuat daripada aluminium dan dengan pangkal tetap dan bahagian atas berpin. Cari kelangsingannya dan tegasan lengkokan kritikal σcr daripada formula Euler.

L = 6 mE = 70 GPa (aluminium)d = 60 mm
σcr = MPa
11.Sentroid & momen luas keduaSederhana
1002514010xdimensi dalam mm

Cari momen luas kedua Ix keratan-T pada paksi mengufuk x yang melalui sentroidnya.

bf = 100 mmtf = 25 mmtw = 10 mmhw = 140 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas keduaSukar
100 mm150 mm97.5 mm50 × 20xIx​ = ?

Plat 100 mm × 150 mm mempunyai potongan segi empat tepat selebar 50 mm dan setinggi 20 mm, berpusat pada garis tengah menegak dengan pusatnya 97.5 mm di atas bahagian bawah. Cari momen luas kedua Ix pada paksi mengufuk melalui sentroid.

b = 100 mmh = 150 mmpotongan: 50 × 20 mmpusat lubang: y = 97.5 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
13.Tegasan berkesan dalam tanahSederhana
pasirγd​ = 16.5 kN/m³γsat​ = 20.5 kN/m³6 mparas air bumiXz = 6 m

Bagi profil tanah yang ditunjukkan, cari tekanan air liang u pada titik X.

z = 6 mzw = 3 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 16.5 kN/m³pasir: γsat = 20.5 kN/m³
u = kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanahSukar
pasirγd​ = 17 kN/m³γsat​ = 19 kN/m³3 mlempungγsat​ = 18 kN/m³8 mparas air bumiXz = 7 m

Bagi profil tanah yang ditunjukkan, cari tegasan jumlah menegak σ pada titik X.

z = 7 mzw = 2 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 17 kN/m³pasir: γsat = 19 kN/m³lempung: γsat = 18 kN/m³
σ = kPa
15.Enapan pengukuhanSederhana
Δσ = 10 kPapasirlempungCc​ = 0.25, Cr​ = 0.05e0​ = 0.65σ′0​ = 55 kPaσ′p​ = 145 kPa7 mparas air bumi

Satu lapisan lempung terkukuh lebih setebal 7 m mempunyai Cc = 0.25, Cr = 0.05 dan e₀ = 0.65. Pada kedalaman tengahnya tegasan berkesan menegak ialah 55 kPa dan tekanan prapengukuhan ialah 145 kPa. Sebuah bangunan baharu menambah 10 kPa tegasan menegak pada kedalaman tengah. Cari enapan pengukuhan primer S dalam mm.

H = 7 mCc = 0.25Cr = 0.05e0 = 0.65σ′0 = 55 kPaσ′p = 145 kPaΔσ = 10 kPa
S = mm
16.Enapan pengukuhanSukar
pasirlempungH = 4 m4 mpasirparas air bumi

Dalam ujian oedometer makmal, spesimen lempung setebal 19 mm, mengalir di atas dan bawah, mencapai 50% pengukuhan dalam 12 min. Di lapangan lempung yang sama membentuk lapisan setebal 4 m. Ia terletak di antara dua lapisan pasir, jadi air mengalir keluar di atas dan di bawah. Berapa hari t yang diambil oleh lapisan lapangan untuk mencapai 50% pengukuhan?

hlab = 19 mmtlab = 12 minH = 4 mlapangan: saliran berganda
t = hari
17.Daya hidrostatikSederhana
pintu aird = 0.5 mH = 2.5 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 1 m terletak pada dinding tangki air, dengan tepi atasnya 0.5 m di bawah permukaan. Cari daya hidrostatik paduan F pada pintu air itu.

d = 0.5 mH = 2.5 mb = 1 mρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
F = kN
18.Daya hidrostatikSukar
pintu aird = 1 mH = 3 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 2 m terletak pada dinding tangki air, dengan tepi atasnya 1 m di bawah permukaan. Cari daya hidrostatik paduan F pada pintu air itu.

d = 1 mH = 3 mb = 2 mρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
F = kN
19.Geseran paip & kehilangan turusSederhana
Q = 6 L/sD = 50 mmL = 100 mf = 0.018

Air mengalir pada 6 L/s melalui paip sepanjang 100 m dengan diameter dalam 50 mm. Gunakan faktor geseran Darcy f = 0.018 dan g = 9.81 m/s². Cari kehilangan turus geseran hf.

Q = 6 L/sL = 100 mD = 50 mmf = 0.018g = 9.81 m/s²
hf = m
20.Geseran paip & kehilangan turusSukar
K = 2keluaran bebasH = ?L = 150 m, D = 100 mm, f = 0.0153× lengkuk (K = 0.3)

Satu paip sepanjang 150 m dengan diameter dalam 100 mm (faktor geseran Darcy f = 0.015) bermula dari takungan terbuka dan mengalir keluar sebagai pancutan bebas ke udara. Kehilangan kecil ialah masukan bertepi segi empat (K = 0.5), 3 lengkuk (K = 0.3 setiap satu) dan injap (K = 2). Gunakan g = 9.81 m/s². Seberapa tinggi H permukaan takungan mesti berada di atas keluaran paip untuk kadar alir 12 L/s?

Q = 12 L/sL = 150 mD = 100 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 2
H = m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sederhana
D = 600 mmn = 0.013, S = 0.001

Sebuah pembetung air ribut konkrit dengan diameter dalam 600 mm mengalir tepat penuh (sebagai saluran terbuka, bukan di bawah tekanan). n Manning = 0.013 dan cerun ialah S = 0.001. Cari kadar alir Q dalam m³/s.

D = 600 mmn = 0.013S = 0.001
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sukar
b = 3.5 my = 1.7 mn = 0.015, Q = 11 m³/s

Satu saluran kerja bata segi empat tepat selebar 3.5 m mesti membawa 11 m³/s dalam aliran seragam pada kedalaman 1.7 m. n Manning = 0.015. Cari cerun dasar yang diperlukan S (dalam m/m).

Q = 11 m³/sb = 3.5 my = 1.7 mn = 0.015
S = m/m
23.Pam & kuasa pamSederhana
PQ = 50 L/sH = 44 m

Satu pam dengan kecekapan 72% menghantar 50 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan turus 44 m. Gunakan g = 9.81 m/s². Cari kuasa aci Pshaft yang diperlukan, dalam kW.

Q = 50 L/sH = 44 mη = 72%g = 9.81 m/s²
Pshaft = kW
24.Pam & kuasa pamSukar
350 kPa (tolok)PQ = 120 L/sΔz = 8 mL = 200 m, D = 250 mm, f = 0.015, ΣK = 4

Satu pam memindahkan 120 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) dari takungan bawah yang terbuka ke tangki atas yang permukaan airnya 8 m lebih tinggi. Paip itu sepanjang 200 m dengan diameter dalam 250 mm dan faktor geseran Darcy f = 0.015; jumlah pekali kehilangan kecil ialah ΣK = 4 (masukan dan keluaran disertakan). Gunakan g = 9.81 m/s². Tangki atas tertutup dan udara di atas airnya berada pada tekanan tolok 350 kPa. Cari turus H yang mesti ditambah oleh pam.

Q = 120 L/sΔz = 8 mL = 200 mD = 250 mmf = 0.015ΣK = 4ptank = 350 kPa
H = m
25.Nilai masa wangSederhana
tahun0123…9PV = ?€8 000+2.5%+2.5%…r = 4.5%

Sebuah hartanah dijangka memperoleh sewa bersih €8 000 pada tahun depan. Sewa dijangka bertumbuh 2.5% setahun selama-lamanya. Pulangan yang diperlukan ialah 4.5% setahun. Cari nilai PV hartanah itu hari ini.

C1 = €8 000g = 2.5%r = 4.5%
PV = €
26.Nilai masa wangSukar
bulan01…204…360€250 000AB = ?A7.2% / 12

Gadai janji €250 000 dibayar balik dengan bayaran bulanan yang sama sepanjang 30 tahun pada 7.2% setahun, dimajmukkan setiap bulan. Berapakah baki hutang sejurus selepas bayaran pada hujung tahun 17? Cari baki tertunggak B.

P = €250 0007.2% / 12N = 360k = 204
B = €
27.NPV & IRRSederhana
tahun01234−60 00021 50024 50025 00014 500

Sebuah projek berkos €60 000 hari ini dan memulangkan €21 500, €24 500, €25 000, €14 500 pada hujung tahun 1 hingga 4. Kos modal ialah 12%. Andaikan aliran tunai tiba secara sekata sepanjang setiap tahun. Cari tempoh bayar balik berdiskaun DPB dalam tahun.

r = 12%CF0 = −60 000CF1 = 21 500CF2 = 24 500CF3 = 25 000CF4 = 14 500
DPB = tahun
28.NPV & IRRSukar
tahun0123…9−20 0004 0004 0004 0004 000

Pelaburan €20 000 memulangkan €4 000 pada hujung setiap tahun selama 9 tahun. Cari kadar pulangan dalaman IRR dalam peratus.

C0 = €20 000CF = €4 000n = 9
IRR = %
29.Taburan normalSederhana
−3−2−10123zluas berlorek antara −z dan z = 0.3473

Seret z supaya luas berlorek antara −z dan z di bawah lengkung normal piawai ialah 0.3473. Cari z hingga dua tempat perpuluhan.

A = 0.3473
z =
30.Taburan normalSukar
0.05 mm0D − d?

Diameter lubang D adalah normal dengan min 25.05 mm dan sisihan piawai 0.02 mm. Diameter aci d adalah tak bersandar dan normal dengan min 25 mm dan sisihan piawai 0.02 mm. Aci yang dipilih secara rawak muat apabila D − d > 0. Cari kebarangkalian P bahawa ia muat. Bundarkan z kepada dua tempat perpuluhan.

lubang: μ = 25.05 mm, σ = 0.02 mmaci: μ = 25 mm, σ = 0.02 mm
P =

3Larutan

1.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RA = 25 kN

Keseimbangan statik: jasad yang pegun mempunyai ΣFx = 0, ΣFy = 0 dan ΣM = 0 pada sebarang titik. Mengambil momen pada satu penyokong menyingkirkan tindak balas penyokong itu daripada persamaan.

P1​ = 10 kNP2​ = 50 kNABRA​RB​3 m2 m3 m

Gambar rajah jasad bebas

Gantikan penyokong dengan daya tindak balas. Penggelek memberikan satu tindak balas tegak; dengan beban tegak sahaja, pin juga memberikan satu tindak balas tegak.

Keseimbangan

Momen pada A, lawan arah jam positif. Kemudian keseimbangan daya tegak.

ΣMA = 0: RB·8 = 10·3 + 50·5
RB = 280/8 = 35 kN
ΣFy = 0: RA = 60 − 35 = 25 kN

Jawapan

RA = 25 kN
2.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RB = 14.06 kN

Keseimbangan statik: jasad yang pegun mempunyai ΣFx = 0, ΣFy = 0 dan ΣM = 0 pada sebarang titik. Mengambil momen pada satu penyokong menyingkirkan tindak balas penyokong itu daripada persamaan.

w = 5 kN/mP = 45 kNABRA​RB​2 m2 m1 m3 m

Gambar rajah jasad bebas

Gantikan penyokong dengan daya tindak balas. Penggelek memberikan satu tindak balas tegak; dengan beban tegak sahaja, pin juga memberikan satu tindak balas tegak.

Keseimbangan

Momen pada A, lawan arah jam positif. Kemudian keseimbangan daya tegak.

Paduan UDL: W = w·ℓ = 5·1 = 5 kN, bertindak pada x̄ = 4.5 m
ΣMA = 0: RB·8 = 45·2 + 5·1·4.5
RB = 112.5/8 = 14.06 kN
ΣFy = 0: RA = 50 − 14.06 = 35.94 kN

Jawapan

RB = 14.06 kN
3.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: FBC = −36.44 kN

Kaedah sambungan: setiap pin kekuda berada dalam keseimbangan, jadi ΣFx = 0 dan ΣFy = 0 pada setiap sambungan. Mulakan pada sambungan dengan paling banyak dua daya anggota yang tidak diketahui. Hasil negatif bermaksud anggota berada dalam mampatan.

ABBCACACB50 kNAy​Cy​

Tindak balas penyokong

Keseimbangan seluruh kekuda. Momen pada A, lawan arah jam positif.

ΣMA = 0: Cy·8 = 50·3 → Cy = 18.75 kN
ΣFy = 0: Ay = 50 − 18.75 = 31.25 kN

Sambungan C

Penggelek hanya memberikan tindak balas tegak, jadi sambungan C hanya mempunyai dua daya anggota yang tidak diketahui. Andaikan kedua-duanya dalam tegangan.

sin γ = 3/5.831 = 0.5145, cos γ = 5/5.831 = 0.8575
ΣFy = 0: Cy + FBC·sin γ = 0 → FBC = −18.75/0.5145 = −36.44 kN

Jawapan

FBC = −36.44 kN (mampatan)
4.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: anggota BF

Anggota daya sifar: pada sendi, daya mesti seimbang dalam setiap arah. Jika sendi tidak mempunyai beban dan tiada penyokong, dan dua daripada tiga anggotanya segaris, maka imbangan merentasi garisan itu hanya melibatkan anggota ketiga, jadi dayanya sifar. Jika hanya dua anggota bertemu pada sendi tanpa beban dan keduanya tidak segaris, kedua-duanya sifar.

Sendi B

AB dan BC terletak pada satu garis lurus dan sendi tidak membawa beban. Mengimbangkan daya merentasi garisan itu meninggalkan hanya BF.

ΣF⊥ = 0 → FBF = 0

Semak dengan kaedah sendi

Menyelesaikan semua sendi memberikan daya anggota ini (T = tegangan, C = mampatan).

AB: 66.25 kN (T), BC: 66.25 kN (T), CD: 48.75 kN (T), DE: 48.75 kN (T), FG: 72.5 kN (C), GH: 72.5 kN (C), AF: 37.12 kN (C), HE: 68.94 kN (C), BF: 0, CG: 30 kN (C), DH: 25 kN (T), FC: 8.839 kN (T), HC: 33.59 kN (T)

Jawapan

Anggota daya sifar: BF
5.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: Mx = 45.5 kN·m

Kaedah keratan: potong rasuk di tempat yang anda mahu mencari daya dalaman dan simpan satu sebelah. Daya ricih V mengimbangi daya tegak pada sebelah itu, dan momen lentur M mengimbangi momennya pada potongan.

Tindak balas penyokong

Keseimbangan seluruh rasuk.

Paduan UDL: W = w·ℓ = 4·10 = 40 kN, bertindak pada x̄ = 5 m
ΣMA = 0: RB·10 = 4·10·5
RB = 200/10 = 20 kN
ΣFy = 0: RA = 40 − 20 = 20 kN
w = 4 kN/mABRA​ = 20RB​ = 20keratan6.5 m3.5 m

Potong pada x = 6.5 m dan simpan bahagian kiri

Hanya daya di kiri potongan yang muncul. Bahagian UDL bertindak sebagai satu daya di tengah bahagian itu.

M = RA·x − (setiap beban di kiri keratan × jaraknya ke keratan)
Mx = 20·6.5 − 4·6.5·3.25 = 45.5 kN·m

Jawapan

Mx = 45.5 kN·m
6.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: xc = 7.219 m

Kaedah keratan: potong rasuk di tempat yang anda mahu mencari daya dalaman dan simpan satu sebelah. Daya ricih V mengimbangi daya tegak pada sebelah itu, dan momen lentur M mengimbangi momennya pada potongan. Momen maksimum: kerana dM/dx = V, momen lentur mencapai puncak di mana daya ricih melalui sifar, sama ada pada beban titik atau di dalam beban teragih.

Tindak balas penyokong

Keseimbangan seluruh rasuk, termasuk beban pada juluran.

Paduan UDL: W = w·ℓ = 8·10.5 = 84 kN, bertindak pada x̄ = 5.25 m
ΣMA = 0: RB·8 = 8·10.5·5.25
RB = 441/8 = 55.13 kN
ΣFy = 0: RA = 84 − 55.13 = 28.88 kN

Momen sifar

Di antara penyokong M(x) = RA·x − w·x²/2. Selain x = 0, ia sifar pada x = 2RA/w.

RA·xc − w·xc²/2 = 0
xc = 2·28.88/8 = 7.219 m

Jawapan

xc = 7.219 m
7.Pesongan rasuk

Jawapan: δ = 4.746 mm

Pesongan rasuk: pesongan diperoleh daripada pengamiran kelengkungan M/(EI) dua kali. Kes piawai telah dijadualkan, contohnya PL³/(3EI) bagi julur dengan beban hujung dan 5wL⁴/(384EI) bagi rasuk disokong mudah di bawah beban seragam penuh. Pesongan daripada beban yang berasingan ditambah (superposisi).

Unit yang konsisten

Bekerja dalam N dan mm: P dalam N, w dalam N/mm (kN/m = N/mm), L dalam mm, E dalam N/mm² (GPa × 1000), I dalam mm⁴.

w = 15 N/mm, L = 3000 mm
EI = 3.2 × 10¹³ N·mm²

Pesongan

δ = wL⁴/(8EI) = 15·3000⁴/(8·3.2 × 10¹³) = 4.746 mm

Jawapan

δ = 4.746 mm
8.Pesongan rasuk

Jawapan: hreq = 176 mm

Pesongan rasuk: pesongan diperoleh daripada pengamiran kelengkungan M/(EI) dua kali. Kes piawai telah dijadualkan, contohnya PL³/(3EI) bagi julur dengan beban hujung dan 5wL⁴/(384EI) bagi rasuk disokong mudah di bawah beban seragam penuh. Pesongan daripada beban yang berasingan ditambah (superposisi).

Unit yang konsisten

Bekerja dalam N dan mm: P dalam N, w dalam N/mm (kN/m = N/mm), L dalam mm, E dalam N/mm² (GPa × 1000), I dalam mm⁴.

w = 1.5 N/mm, L = 4000 mm, E = 11000 N/mm²

Had pesongan

δallow = L/300 = 4000/300 = 13.33 mm

Momen luas kedua yang diperlukan

Ireq = 5wL⁴/(384·E·δallow) = 5·1.5·4000⁴/(384·11000·13.33) = 3.409 × 10⁷ mm⁴

Kedalaman yang diperlukan

bh³/12 = Ireq → h = (12·3.409 × 10⁷/75)1/3 = 176 mm

Jawapan

hreq = 176 mm

Dalam amalan, pilih kedalaman piawai seterusnya di atas nilai ini.

9.Lengkokan tiang

Jawapan: Pcr = 5.757 kN

Lengkokan Euler: tiang langsing menjadi tidak stabil pada Pcr = π²EI/(KL)², dengan KL ialah panjang berkesan: K = 1 bagi pin–pin, 2 bagi tetap–bebas, 0.7 bagi tetap–pin dan 0.5 bagi tetap–tetap. Ia melengkok pada paksi yang mempunyai I terkecil. Formula ini sah bagi tiang langsing, yang tegasan kritikalnya kekal di bawah tegasan alah.

Momen luas kedua terkecil

Segi empat tepat melengkok pada paksi lemahnya, menggunakan dimensi yang lebih kecil dikuasa tiga.

Imin = h·b³/12 = 100·40³/12 = 533333 mm⁴

Panjang berkesan

KL = 2·4000 = 8000 mm

Beban kritikal

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·533333/8000² = 5757 N = 5.757 kN

Jawapan

Pcr = 5.757 kN
10.Lengkokan tiang

Jawapan: σcr = 8.812 MPa

Lengkokan Euler: tiang langsing menjadi tidak stabil pada Pcr = π²EI/(KL)², dengan KL ialah panjang berkesan: K = 1 bagi pin–pin, 2 bagi tetap–bebas, 0.7 bagi tetap–pin dan 0.5 bagi tetap–tetap. Ia melengkok pada paksi yang mempunyai I terkecil. Formula ini sah bagi tiang langsing, yang tegasan kritikalnya kekal di bawah tegasan alah.

Momen luas kedua terkecil

Keratan bulat mempunyai I yang sama pada setiap paksi.

I = πd⁴/64 = π·60⁴/64 = 636173 mm⁴

Jejari legaran dan kelangsingan

A = 2827 mm²
r = √(I/A) = √(636173/2827) = 15 mm
KL = 0.7·6000 = 4200 mm
KL/r = 4200/15 = 280

Tegasan kritikal

σcr = π²E/(KL/r)² = π²·70000/280² = 8.812 MPa

Jawapan

σcr = 8.812 MPa
11.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Ix = 8.525 × 10⁶ mm⁴

Luas gubahan: bahagikan keratan kepada segi empat tepat. Sentroid ialah purata berwajaran luas ȳ = ΣAᵢyᵢ/ΣAᵢ. Momen luas kedua pada paksi sentroid menambah bh³/12 setiap bahagian dan sebutan paksi selari A·d²nya, dengan d ialah jarak dari sentroid bahagian itu ke sentroid keseluruhan. Tegasan lenturan ialah σ = M·y/I.

Bahagikan kepada dua segi empat tepat

Ukur setiap y dari tepi bawah.

bebibir: Af = 100·25 = 2500 mm², yf = 140 + 25/2 = 152.5 mm
web: Aw = 10·140 = 1400 mm², yw = 140/2 = 70 mm

Sentroid

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (2500·152.5 + 1400·70)/3900 = 122.9 mm

Teorem paksi selari

bebibir: 100·25³/12 + 2500·(152.5 − 122.9)² = 2.323 × 10⁶ mm⁴
web: 10·140³/12 + 1400·(70 − 122.9)² = 6.202 × 10⁶ mm⁴
Ix = 2.323 × 10⁶ + 6.202 × 10⁶ = 8.525 × 10⁶ mm⁴ = 8.525 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ix = 8.525 × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Ix = 27.55 × 10⁶ mm⁴

Keratan dengan lubang: anggap lubang sebagai luas negatif. Sentroidnya ialah ȳ = (A₁y₁ − A₂y₂)/(A₁ − A₂), dengan A₁, y₁ untuk plat penuh dan A₂, y₂ untuk lubang. Untuk momen luas kedua pada paksi sentroid, gunakan teorem paksi selari bagi setiap bahagian dan tolak lubang: I = (Ic1 + A₁d₁²) − (Ic2 + A₂d₂²), dengan d jarak dari sentroid setiap bahagian ke paksi melalui ȳ. Segi empat tepat mempunyai Ic = bh³/12 dan bulatan Ic = πd⁴/64.

Sentroid

ȳ = (15000·75 − 1000·97.5)/(15000 − 1000) = 73.39 mm

Plat penuh pada ȳ

100·150³/12 + 15000·1.607² = 28.16 × 10⁶ mm⁴

Lubang pada ȳ

50·20³/12 + 1000·24.11² = 0.6145 × 10⁶ mm⁴

Tolak

Ix = 27.55 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ix = 27.55 × 10⁶ mm⁴
13.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: u = 29.43 kPa

Tegasan berkesan (Terzaghi): rangka tanah menanggung σ′ = σ − u. Tegasan jumlah σ ialah berat segala-galanya di atas titik itu, Σγ·h, menggunakan berat unit kering di atas paras air bumi dan berat unit tepu di bawahnya. Di bawah paras air bumi, tekanan air liang ialah hidrostatik: u = γw·(kedalaman di bawah paras air bumi).

Tekanan air liang

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah paras air bumi.

u = γw·(z − zw) = 9.81·3 = 29.43 kPa

Jawapan

u = 29.43 kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ = 125 kPa

Tegasan berkesan (Terzaghi): rangka tanah menanggung σ′ = σ − u. Tegasan jumlah σ ialah berat segala-galanya di atas titik itu, Σγ·h, menggunakan berat unit kering di atas paras air bumi dan berat unit tepu di bawahnya. Di bawah paras air bumi, tekanan air liang ialah hidrostatik: u = γw·(kedalaman di bawah paras air bumi).

Tegasan jumlah

Tambah berat setiap jalur tanah di atas X. Di atas paras air bumi gunakan berat unit kering, di bawahnya berat unit tepu.

σ = γd·2 + γsat,sand·1 + γsat,clay·4
σ = 17·2 + 19·1 + 18·4 = 125 kPa

Jawapan

σ = 125 kPa
15.Enapan pengukuhan

Jawapan: S = 15.39 mm

Pengukuhan primer lapisan lempung berketebalan H, menggunakan tegasan berkesan di tengah lapisan: σ′f = σ′0 + Δσ. Lempung terkukuh secara normal: S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0). Lempung terkukuh lebih memampat semula sepanjang Cr sehingga tekanan prapengukuhan σ′p dan hanya mengikut Cc selepas itu. Masa: t = Tv·Hdr²/cv, dengan laluan saliran Hdr ialah H/2 apabila air boleh keluar di atas dan bawah, dan H apabila hanya satu sisi yang mengalir.

Bandingkan dengan tekanan prapengukuhan

σ′f = 55 + 10 = 65 kPa ≤ 145 kPa

Enapan

Lempung kekal pada garis pemampatan semulanya.

S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0) = 0.05·7/(1 + 0.65)·log₁₀(65/55) = 15.39 mm

Jawapan

S = 15.39 mm
16.Enapan pengukuhan

Jawapan: t = 369.3 hari

Pengukuhan primer lapisan lempung berketebalan H, menggunakan tegasan berkesan di tengah lapisan: σ′f = σ′0 + Δσ. Lempung terkukuh secara normal: S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0). Lempung terkukuh lebih memampat semula sepanjang Cr sehingga tekanan prapengukuhan σ′p dan hanya mengikut Cc selepas itu. Masa: t = Tv·Hdr²/cv, dengan laluan saliran Hdr ialah H/2 apabila air boleh keluar di atas dan bawah, dan H apabila hanya satu sisi yang mengalir.

Laluan saliran

Hdr,lab = 19/2 = 9.5 mm = 0.0095 m
Hdr,field = 4/2 = 2 m

Skalakan masa

t = Tv·Hdr²/cv dengan T_v dan cv yang sama di makmal dan lapangan.

tfield = 12·(2/0.0095)² = 531856 min
tfield = 531856/1440 = 369.3 hari

Jawapan

t = 369.3 hari
17.Daya hidrostatik

Jawapan: F = 42.92 kN

Daya hidrostatik pada permukaan satah: F = ρ·g·yc·A. Ia bertindak pada pusat tekanan, ycp = yc + Ic/(ycA), yang sentiasa terletak di bawah sentroid.

Kedalaman sentroid dan luas

yc = d + H/2 = 0.5 + 2.5/2 = 1.75 m
A = H·b = 2.5·1 = 2.5 m²
pintu aird = 0.5 mH = 2.5 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9.81·1.75·2.5 = 42.92 kN

Jawapan

F = 42.92 kN
18.Daya hidrostatik

Jawapan: F = 147.2 kN

Daya hidrostatik pada permukaan satah: F = ρ·g·yc·A. Ia bertindak pada pusat tekanan, ycp = yc + Ic/(ycA), yang sentiasa terletak di bawah sentroid.

Kedalaman sentroid dan luas

yc = d + H/2 = 1 + 3/2 = 2.5 m
A = H·b = 3·2 = 6 m²
pintu aird = 1 mH = 3 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9.81·2.5·6 = 147.2 kN

Jawapan

F = 147.2 kN
19.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: hf = 17.13 m

Aliran paip: nombor Reynolds Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ membezakan aliran lamina (Re di bawah kira-kira 2000) daripada aliran gelora (di atas kira-kira 4000). Geseran sepanjang paip menyebabkan kehilangan turus Darcy–Weisbach hf = f·(L/D)·V²/(2g). Alat sambungan, injap, masukan dan keluaran menambah kehilangan kecil hm = ΣK·V²/(2g). Antara dua permukaan takungan terbuka persamaan tenaga memberikan Δz = hf + hm, dengan kehilangan keluaran K = 1 disertakan.

Halaju min

A = π·0.05²/4 = 0.001963 m²
V = Q/A = 0.006/0.001963 = 3.056 m/s

Turus halaju

V²/(2g) = 3.056²/(2·9.81) = 0.4759 m

Darcy–Weisbach

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0.018·(100/0.05)·3.056²/(2·9.81) = 17.13 m

Jawapan

hf = 17.13 m
20.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: H = 3.201 m

Aliran paip: nombor Reynolds Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ membezakan aliran lamina (Re di bawah kira-kira 2000) daripada aliran gelora (di atas kira-kira 4000). Geseran sepanjang paip menyebabkan kehilangan turus Darcy–Weisbach hf = f·(L/D)·V²/(2g). Alat sambungan, injap, masukan dan keluaran menambah kehilangan kecil hm = ΣK·V²/(2g). Antara dua permukaan takungan terbuka persamaan tenaga memberikan Δz = hf + hm, dengan kehilangan keluaran K = 1 disertakan.

Halaju

V = Q/A = 0.012/0.007854 = 1.528 m/s
V²/(2g) = 0.119 m

Pekali kehilangan

f·L/D = 0.015·150/0.1 = 22.5
ΣK = 0.5 + 3·0.3 + 2 = 3.4

Persamaan tenaga

Pancutan keluaran masih membawa turus halajunya; ia bukan kehilangan tetapi mesti dibekalkan.

H = (1 + 22.5 + 3.4)·0.119 = 3.201 m

Jawapan

H = 3.201 m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: Q = 0.1942 m³/s

Persamaan Manning (SI): untuk aliran seragam dalam saluran terbuka V = (1/n)·R2/3·S1/2 dan Q = A·V, dengan n pekali kekasaran, S cerun dasar (m/m) dan R = A/P jejari hidraulik: luas aliran dibahagi perimeter basah. Hanya sempadan yang bersentuhan dengan air dikira dalam P, bukan permukaan bebas. Segi empat tepat: A = b·y, P = b + 2y. Trapezoid dengan cerun sisi z:1 (mengufuk:menegak): A = (b + z·y)·y, P = b + 2y·√(1 + z²). Paip bulat yang mengalir penuh atau separuh penuh mempunyai R = D/4.

Geometri

A = 0.2827 m², R = D/4 = 0.15 m

Halaju

V = (1/0.013)·0.152/3·0.0011/2 = 0.6867 m/s

Kadar alir

Q = A·V = 0.2827·0.6867 = 0.1942 m³/s

Jawapan

Q = 0.1942 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: S = 0.0009369 m/m

Persamaan Manning (SI): untuk aliran seragam dalam saluran terbuka V = (1/n)·R2/3·S1/2 dan Q = A·V, dengan n pekali kekasaran, S cerun dasar (m/m) dan R = A/P jejari hidraulik: luas aliran dibahagi perimeter basah. Hanya sempadan yang bersentuhan dengan air dikira dalam P, bukan permukaan bebas. Segi empat tepat: A = b·y, P = b + 2y. Trapezoid dengan cerun sisi z:1 (mengufuk:menegak): A = (b + z·y)·y, P = b + 2y·√(1 + z²). Paip bulat yang mengalir penuh atau separuh penuh mempunyai R = D/4.

Geometri

A = b·y = 3.5·1.7 = 5.95 m²
P = b + 2y = 3.5 + 2·1.7 = 6.9 m
R = A/P = 0.8623 m

Selesaikan Manning untuk S

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0.015·11/(5.95·0.906) = 0.03061
S = 0.03061² = 0.0009369

Jawapan

S = 0.0009369

Itu ialah penurunan 0.9369 m setiap kilometer.

23.Pam & kuasa pam

Jawapan: Pshaft = 29.98 kW

Kuasa pam: kuasa yang diberikan kepada air ialah kuasa hidraulik Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp. Aci mesti menyalurkan lebih kerana pam kehilangan sebahagian: Pshaft = Ph/ηpump, dan motor mengambil Pel = Pshaft/ηmotor. Turus pam H diperoleh daripada persamaan tenaga: ketinggian statik + turus tekanan + semua kehilangan geseran dan kehilangan kecil.

Kuasa hidraulik

Ph = ρ·g·Q·H = 1000·9.81·0.05·44 = 21.58 kW

Kuasa aci

Pshaft = Ph/η = 21.58/0.72 = 29.98 kW

Jawapan

Pshaft = 29.98 kW
24.Pam & kuasa pam

Jawapan: H = 48.55 m

Kuasa pam: kuasa yang diberikan kepada air ialah kuasa hidraulik Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp. Aci mesti menyalurkan lebih kerana pam kehilangan sebahagian: Pshaft = Ph/ηpump, dan motor mengambil Pel = Pshaft/ηmotor. Turus pam H diperoleh daripada persamaan tenaga: ketinggian statik + turus tekanan + semua kehilangan geseran dan kehilangan kecil.

Halaju

V = Q/A = 0.12/0.04909 = 2.445 m/s
V²/(2g) = 0.3046 m

Kehilangan turus

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (12 + 4)·0.3046 = 4.874 m

Turus tekanan

p/(ρ·g) = 350000/(1000·9.81) = 35.68 m

Turus pam

Kedua-dua permukaan hampir pegun, jadi tiada sebutan turus halaju.

H = Δz + p/(ρ·g) + hL = 8 + 35.68 + 4.874 = 48.55 m

Jawapan

H = 48.55 m
25.Nilai masa wang

Jawapan: PV = 400000 €

Nilai masa wang: wang hari ini bernilai lebih daripada jumlah yang sama pada masa hadapan, kerana ia boleh memperoleh faedah. Dengan kadar faedah i bagi setiap tempoh, suatu jumlah bertambah sebagai FV = PV·(1 + i)n. Siri bayaran yang sama (anuiti) dinilai dengan menjumlahkan setiap bayaran, yang memberikan formula anuiti.

Perpetuiti bertumbuh

PV = C1/(r − g) = 8 000/(0.045 − 0.025) = 8 000/0.02 = €400 000.00

Jawapan

PV = €400 000.00
26.Nilai masa wang

Jawapan: B = 171594 €

Nilai masa wang: wang hari ini bernilai lebih daripada jumlah yang sama pada masa hadapan, kerana ia boleh memperoleh faedah. Dengan kadar faedah i bagi setiap tempoh, suatu jumlah bertambah sebagai FV = PV·(1 + i)n. Siri bayaran yang sama (anuiti) dinilai dengan menjumlahkan setiap bayaran, yang memberikan formula anuiti.

Bayaran bulanan

i = 0.006, N = 360
A = 250 000·0.006/(1 − (1 + 0.006)−360) = €1 696.97

Nilai kini bayaran yang tinggal

Apa sahaja yang masih terhutang mesti dilunaskan tepat oleh bayaran yang tinggal.

N − k = 360 − 204 = 156
B = 1697·(1 − (1 + 0.006)−156)/0.006 = €171 594.29

Jawapan

B = €171 594.29
27.NPV & IRR

Jawapan: DPB = 3.377 tahun

Tempoh bayar balik: masa sehingga aliran tunai terkumpul membayar balik pelaburan awal. Tunai dianggap masuk secara sekata sepanjang setiap tahun, maka bahagian terakhir ialah pecahan tahun. Bayar balik mudah mengabaikan nilai masa wang; tempoh bayar balik berdiskaun menggunakan aliran tunai yang didiskaunkan.

Aliran tunai berdiskaun dan terkumpul

tahun 1: 21 500/1.12 = 19 196.43 → Σ = 19 196.43
tahun 2: 24 500/1.254 = 19 531.25 → Σ = 38 727.68
tahun 3: 25 000/1.405 = 17 794.51 → Σ = 56 522.18
tahun 4: 14 500/1.574 = 9 215.01 → Σ = 65 737.20

Pecahan tahun terakhir

DPB = 3 + 3 477.82/9 215.01 = 3.377

Jawapan

DPB = 3.377 tahun

Bayar balik berdiskaun sentiasa lebih panjang daripada bayar balik mudah (2.56 tahun).

28.NPV & IRR

Jawapan: IRR = 13.7 %

Nilai kini bersih: diskaunkan setiap aliran tunai kembali ke hari ini dengan kadar pulangan yang diperlukan r, kemudian jumlahkannya: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Projek dengan NPV > 0 memperoleh lebih daripada r dan menambah nilai. Kadar pulangan dalaman (IRR) ialah kadar yang menjadikan NPV = 0.

Faktor anuiti yang diperlukan

(1 − (1 + i)−9)/i = 20 000/4 000 = 5

Selesaikan untuk kadar

Faktor anuiti menurun apabila kadar meningkat; kepung kadar itu dan sempitkan.

i = 13%: 5.132
i = 14%: 4.946
IRR = 13.7%

Jawapan

IRR = 13.7%
29.Taburan normal

Jawapan: z = 0.45

Daripada luas kembali kepada z: Φ(z) ialah luas di sebelah kiri z. Untuk luas ekor kiri A, cari z dengan Φ(z) = A dalam jadual. Luas ekor kanan A bermaksud Φ(z) = 1 − A. Luas tengah A antara −z dan z meninggalkan (1 − A)/2 dalam setiap ekor, jadi Φ(z) = (1 + A)/2. Untuk nilai x, gunakan x = μ + zσ.

Luas di sebelah kiri z

Φ(z) = (1 + 0.3473)/2 = 0.6736

Baca jadual-z secara terbalik

Cari 0.6736 di dalam jadual dan baca z.

z = 0.45

Jawapan

z = 0.45
30.Taburan normal

Jawapan: P = 0.9616

Hasil tambah dan beza pemboleh ubah normal: jika X dan Y tak bersandar dan normal, X + Y dan X − Y juga normal. Min ditambah atau ditolak: E(X ± Y) = μX ± μY. Varians sentiasa ditambah, juga untuk beza: Var(X ± Y) = σX² + σY², jadi σ = √(σX² + σY²). Sisihan piawai tidak pernah ditambah secara langsung. Jumlah n item tak bersandar dengan taburan yang sama mempunyai min n·μ dan sisihan piawai σ·√n. Kemudian piawaikan seperti biasa: z = (x − min)/σ dan baca Φ(z).

Taburan beza

μ = 25.05 − 25 = 0.05 mm, σ = 0.02828 mm

Piawaikan

z = (0 − 0.05)/0.02828 = −1.77

Kebarangkalian

P = 1 − Φ(−1.77) = 0.9616

Jawapan

P = 0.9616

Ini ialah bahan latihan bebas. ExamProblems tidak berafiliasi dengan atau disokong oleh organisasi yang mengendalikan peperiksaan ini, dan nama peperiksaan hanya digunakan untuk menerangkan kandungannya. FE exam dikendalikan oleh NCEES, yang tidak bergabung dengan ExamProblems dan tidak menyokongnya.

ExamProblems · examproblems.com/courses/fe-exam-civil