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
w = 2 kN/mP = 40 kNABRA​ = ?5 m3 m

Rasuk julur terikat pada dinding di A. Ia membawa beban teragih seragam w dari dinding hingga 5 m dan beban titik P pada 5 m dari dinding. Cari tindak balas menegak RA pada dinding.

L = 8 mP = 40 kN pada 5 mw = 2 kN/m dari 0 hingga 5 m
RA = kN
2.Tindak balas penyokong rasukSukar
P = 25 kN, 60°Q = 25 kNABRA​ = ?1 m1.5 m3.5 m

Rasuk disokong mudah itu mempunyai pin di A dan penggelek di B. Beban P bertindak pada 1 m dari A, condong pada 60° kepada garis mengufuk, dan beban menegak Q bertindak pada 2.5 m dari A. Cari magnitud daya tindak balas jumlah RA pada pin A.

L = 6 mP = 25 kN pada 1 m, θ = 60°Q = 25 kN pada 2.5 m
RA = kN
3.Kekuda: kaedah sambunganSederhana
ABCDEFGH35 kN10 kN4 × 3 m4 m

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

B: 35 kN ↓H: 10 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 BG
  13. 13anggota DG
4.Kekuda: kaedah sambunganSukar
ABCDEFGH20 kN30 kN20 kN30 kN20 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.

B: 20 kN ↓D: 30 kN ↓F: 20 kN ↓H: 30 kN ↓H: 20 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 BG
  13. 13anggota DG
5.Daya ricih & momen lenturSederhana
w = 8 kN/mP = 25 kNABkeratan0.5 m1 m1 m

Julur itu terikat tetap pada A. Ia membawa beban teragih seragam w sepanjang keseluruhan panjangnya dan beban titik P pada 1.5 m dari A. Cari momen lentur Mx pada keratan x = 0.5 m dari penyokong tetap A. Gunakan momen sagging sebagai positif dan daya ricih ke atas pada muka kiri sebagai positif.

L = 2.5 mP = 25 kN pada 1.5 mw = 8 kN/m dari 0 hingga 2.5 mx = 0.5 m
Mx = kN·m
6.Daya ricih & momen lenturSukar
w = 8 kN/mP = 20 kNABkeratan3.5 m0.5 m1 m

Cari momen lentur Mx pada keratan x = 3.5 m dari penyokong A. Gunakan momen lenturan positif jika melendut ke bawah (sagging) dan ricih ke atas pada muka kiri positif.

L = 5 mP = 20 kN pada 4 mw = 8 kN/m dari 0 hingga 5 mx = 3.5 m
Mx = kN·m
7.Pesongan rasukSederhana
P = 14 kNABδ1 m3 m

Julur sepanjang L terikat tetap pada A dan membawa beban titik P pada jarak a = 1 m dari A. Cari pesongan δB pada hujung bebas B.

P = 14 kNa = 1 mL = 4 mE = 200 GPa (keluli)I = 12 × 10⁶ mm⁴
δB = mm
8.Pesongan rasukSukar
w = 4 kN/mABδ5 m

Rasuk kayu disokong mudah berkeratan segi empat tepat, selebar 150 mm, membawa beban teragih seragam w sepanjang keseluruhan rentangnya. Pesongan tengah rentangnya tidak boleh melebihi rentang/360. Cari kedalaman terkecil hreq bagi keratan itu.

w = 4 kN/mL = 5 mE = 11 GPa (kayu balak)b = 150 mm
hreq = mm
9.Lengkokan tiangSederhana
PL = 5 m25 × 80 mmkeratan rentas

Satu tiang sepanjang L diperbuat daripada aluminium dan tetap pada kedua-dua hujung. Dengan formula Euler, cari beban lengkokan kritikal Pcrnya.

L = 5 mE = 70 GPa (aluminium)b × h = 25 × 80 mm
Pcr = kN
10.Lengkokan tiangSukar
P = 90 kNL = 1 md = ?keratan rentas

Satu tiang bulat pejal sepanjang L diperbuat daripada keluli dan dengan pin pada kedua-dua hujung. Ia mesti menanggung 90 kN dengan faktor keselamatan 3 terhadap lengkokan. Cari diameter terkecil d.

P = 90 kNn = 3L = 1 mE = 200 GPa (keluli)
d = mm
11.Sentroid & momen luas keduaSederhana
140120t = 8ȳ = ?dimensi dalam mm

Keratan alur diletakkan dengan sisi terbukanya ke atas: plat tapak selebar 140 mm dengan dua kaki tegak, setinggi 120 mm secara keseluruhan. Tapak dan kaki semuanya setebal 8 mm. Cari ketinggian ȳ sentroid di atas tepi bawah.

b = 140 mmh = 120 mmt = 8 mm
ȳ = mm
12.Sentroid & momen luas keduaSukar
2401514016xM = 20 kN·mdimensi dalam mm

Keratan-T digunakan sebagai rasuk dengan bebibir di atas dan membawa momen lentur melendut ke bawah sebanyak 20 kN·m. Cari tegasan lenturan σbawah pada tepi bawah.

bf = 240 mmtf = 15 mmtw = 16 mmhw = 140 mmM = 20 kN·m
σbawah = MPa
13.Tegasan berkesan dalam tanahSederhana
pasirγd​ = 17 kN/m³γsat​ = 20.5 kN/m³7 mparas air bumiXz = 7 m

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

z = 7 mzw = 4 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 17 kN/m³pasir: γsat = 20.5 kN/m³
σ′ = kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanahSukar
pasirγd​ = 15 kN/m³γsat​ = 19 kN/m³6 mlempungγsat​ = 17.5 kN/m³7 mparas air bumiXz = 9.5 m

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

z = 9.5 mzw = 3 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 15 kN/m³pasir: γsat = 19 kN/m³lempung: γsat = 17.5 kN/m³
σ′ = kPa
15.Enapan pengukuhanSederhana
Δσ = 75 kPapasirlempungCc​ = 0.3, Cr​ = 0.06e0​ = 0.6σ′0​ = 80 kPaσ′p​ = 180 kPa2.5 mparas air bumi

Satu lapisan lempung terkukuh lebih setebal 2.5 m mempunyai Cc = 0.3, Cr = 0.06 dan e₀ = 0.6. Pada kedalaman tengahnya tegasan berkesan menegak ialah 80 kPa dan tekanan prapengukuhan ialah 180 kPa. Sebuah bangunan baharu menambah 75 kPa tegasan menegak pada kedalaman tengah. Cari enapan pengukuhan primer S dalam mm.

H = 2.5 mCc = 0.3Cr = 0.06e0 = 0.6σ′0 = 80 kPaσ′p = 180 kPaΔσ = 75 kPa
S = mm
16.Enapan pengukuhanSukar
pasirlempungH = 4.5 mcv​ = 0.8 m²/tahun4.5 mbatuan tak telapparas air bumi

Satu lapisan lempung setebal 4.5 m mempunyai pekali pengukuhan cv = 0.8 m²/tahun. Ia terletak di atas batuan tak telap, dengan pasir di atasnya, jadi air mengalir keluar hanya di atas. Bagi pengukuhan purata 60% faktor masa ialah Tv = 0.287. Berapa tahun t yang diambil oleh lapisan itu untuk mencapai 60% pengukuhan?

H = 4.5 mcv = 0.8 m²/tahunU = 60%Tv = 0.287saliran tunggal
t = tahun
17.Daya hidrostatikSederhana
pintu aird = 3 mH = 1 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 1.5 m terletak pada dinding tangki air, dengan tepi atasnya 3 m di bawah permukaan. Cari daya hidrostatik paduan F pada pintu air itu.

d = 3 mH = 1 mb = 1.5 mρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
F = kN
18.Daya hidrostatikSukar
pintu aird = 1 mH = 1.5 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 1 m terletak pada dinding tangki air laut, dengan tepi atasnya 1 m di bawah permukaan. Cari kedalaman ycp pusat tekanan di bawah permukaan.

d = 1 mH = 1.5 mb = 1 mρ = 1025 kg/m³g = 9.81 m/s²
ycp = m
19.Geseran paip & kehilangan turusSederhana
V = 2.5 m/sD = 200 mmL = 150 mf = 0.025

Air (ρ = 1000 kg/m³) mengalir pada 2.5 m/s melalui paip mengufuk sepanjang 150 m dengan diameter dalam 200 mm. Gunakan faktor geseran Darcy f = 0.025 dan g = 9.81 m/s². Cari susutan tekanan Δp sepanjang paip dalam kPa.

V = 2.5 m/sL = 150 mD = 200 mmf = 0.025ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
20.Geseran paip & kehilangan turusSukar
K = 0.2Δz = 24 mL = 100 m, D = 150 mm, f = 0.023× lengkuk (K = 0.3)

Dua takungan terbuka disambung oleh paip sepanjang 100 m dengan diameter dalam 150 mm dan faktor geseran Darcy f = 0.02. Permukaan air takungan atas berada 24 m di atas takungan bawah. Kehilangan kecil ialah masukan bertepi segi empat (K = 0.5), 3 lengkuk (K = 0.3 setiap satu), injap (K = 0.2) dan keluaran ke dalam takungan bawah (K = 1.0). Gunakan g = 9.81 m/s². Cari kadar alir Q dalam L/s.

Δz = 24 mL = 100 mD = 150 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 0.2Kexit = 1.0
Q = L/s
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sederhana
b = 3.5 my = 2.4 m1.5 : 1n = 0.03, S = 0.001

Satu saluran tanah berumput trapezoid mempunyai lebar dasar 3.5 m dan cerun sisi 1.5:1 (mengufuk:menegak). Air mengalir secara seragam sedalam 2.4 m. n Manning = 0.03 dan cerun dasar ialah S = 0.001. Cari kadar alir Q dalam m³/s.

b = 3.5 my = 2.4 mz = 1.5n = 0.03S = 0.001
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sukar
D = 450 mmn = 0.013, V = 1 m/s

Satu pembetung konkrit dengan diameter dalam 450 mm (n Manning = 0.013) mesti mencapai halaju pembersihan sendiri 1 m/s apabila mengalir tepat penuh. Cari cerun minimum S (dalam m/m).

D = 450 mmn = 0.013V = 1 m/s
S = m/m
23.Pam & kuasa pamSederhana
PQ = 10 L/sH = 64 m

Satu pam dengan kecekapan 80% menghantar 10 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan turus 64 m. Gunakan g = 9.81 m/s². Cari kuasa aci Pshaft yang diperlukan, dalam kW.

Q = 10 L/sH = 64 mη = 80%g = 9.81 m/s²
Pshaft = kW
24.Pam & kuasa pamSukar
PQ = 50 L/sΔz = 11 mL = 200 m, D = 200 mm, f = 0.015, ΣK = 8

Satu pam memindahkan 50 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) dari takungan bawah yang terbuka ke tangki atas yang permukaan airnya 11 m lebih tinggi. Paip itu sepanjang 200 m dengan diameter dalam 200 mm dan faktor geseran Darcy f = 0.015; jumlah pekali kehilangan kecil ialah ΣK = 8 (masukan dan keluaran disertakan). Gunakan g = 9.81 m/s². Kecekapan pam ialah 70%. Cari kuasa aci Pshaft dalam kW.

Q = 50 L/sΔz = 11 mL = 200 mD = 200 mmf = 0.015ΣK = 8η = 70%
Pshaft = kW
25.Nilai masa wangSederhana
tahun0123…9PV = ?€25 000

Anda memerlukan €25 000 dalam 9 tahun. Sebuah akaun membayar 3.6% setahun, dikompaun setiap suku tahun. Berapakah yang mesti anda depositkan hari ini? Cari nilai kini PV.

FV = €25 0003.6% / 4n = 9
PV = €
26.Nilai masa wangSukar
bulan01…276…360€200 000AB = ?A4.2% / 12

Gadai janji €200 000 dibayar balik dengan bayaran bulanan yang sama sepanjang 30 tahun pada 4.2% setahun, dimajmukkan setiap bulan. Berapakah baki hutang sejurus selepas bayaran pada hujung tahun 23? Cari baki tertunggak B.

P = €200 0004.2% / 12N = 360k = 276
B = €
27.NPV & IRRSederhana
tahun0123…9−400 00024 000+4%+4%…r = 9%, NPV = ?

Sebuah projek berkos €400 000 hari ini. Ia menjana €24 000 pada hujung tahun pertama, dan aliran tunai kemudian bertumbuh 4% setahun selama-lamanya. Kos modal ialah 9%. Cari nilai kini bersih NPV.

C0 = €400 000CF1 = €24 000g = 4%r = 9%
NPV = €
28.NPV & IRRSukar
tahun0123−50 00035 50030 00026 500

Satu projek berkos €50 000 dan memberi pulangan €35 500, €30 000, €26 500 pada akhir tahun 1 hingga 3. Cari kadar pulangan dalamannya IRR dalam peratus.

CF0 = −50 000CF1 = 35 500CF2 = 30 000CF3 = 26 500
IRR = %
29.Taburan normalSederhana
−3−2−10123zluas berlorek antara −z dan z = 0.9684

Seret z supaya luas berlorek antara −z dan z di bawah lengkung normal piawai ialah 0.9684. Cari z hingga dua tempat perpuluhan.

A = 0.9684
z =
30.Taburan normalSukar
380420460500540580620hbawah 5%

hayat bateri bertaburan normal dengan min 500 h dan sisihan piawai 40 h. Seret titik pemotong supaya 5% terbawah yang berlorek berada di sebelah kirinya. Cari titik pemotong x.

μ = 500 hσ = 40 h5%
x = h

3Larutan

1.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RA = 50 kN

Keseimbangan julur: penyokong tetap boleh menolak ke atas dan juga menentang putaran, maka ia memberikan tindak balas menegak RA dan momen tindak balas MA. ΣFy = 0 memberikan RA, dan momen pada dinding memberikan MA = Σ(beban × jarak dari dinding). Beban teragih bertindak sebagai daya paduannya pada sentroid gambar rajah beban.

Daya paduan beban teragih

W = 2·5 = 10 kN, x̄ = 2.5 m

Keseimbangan menegak

RA = P + W = 40 + 10 = 50 kN

Jawapan

RA = 50 kN
2.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RA = 34.94 kN

Keseimbangan statik: jasad yang pegun mempunyai ΣFx = 0, ΣFy = 0 dan ΣM = 0 pada mana-mana titik. Gantikan setiap beban teragih dengan daya paduannya (luasnya) yang bertindak pada sentroid gambar rajah beban, dan ambil momen pada satu penyokong untuk menghapuskan tindak balas penyokong itu daripada persamaan.

Komponen P

Pv = 25·sin 60° = 21.65 kN
Ph = 25·cos 60° = 12.5 kN

Tindak balas

ΣMA = 0: RB·6 = 21.65·1 + 25·2.5 → RB = 14.03 kN
Ay = 21.65 + 25 − 14.03 = 32.63 kN
Ax = Ph = 12.5 kN

Paduan pada A

RA = √(12.5² + 32.63²) = 34.94 kN

Jawapan

RA = 34.94 kN
3.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: anggota CG

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 C

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

ΣF⊥ = 0 → FCG = 0

Semak dengan kaedah sendi

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

AB: 21.56 kN (T), BC: 16.88 kN (T), CD: 16.88 kN (T), DE: 12.19 kN (T), FG: 21.56 kN (C), GH: 12.19 kN (C), AF: 35.94 kN (C), HE: 20.31 kN (C), BF: 28.75 kN (T), CG: 0, DH: 6.25 kN (T), BG: 7.812 kN (T), DG: 7.812 kN (C)

Jawapan

Anggota daya sifar: CG
4.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: anggota CG

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 C

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

ΣF⊥ = 0 → FCG = 0

Semak dengan kaedah sendi

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

AB: 30 kN (T), BC: 40 kN (T), CD: 40 kN (T), DE: 50 kN (T), FG: 50 kN (C), GH: 70 kN (C), AF: 70.71 kN (C), HE: 70.71 kN (C), BF: 30 kN (T), CG: 0, DH: 20 kN (T), BG: 14.14 kN (C), DG: 14.14 kN (T)

Jawapan

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

Jawapan: Mx = −41 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.

Simpan bahagian hujung bebas

P: −25·1 = −25 kN·m
w: −8·2²/2 = −16 kN·m
Mx = −25 − 16 = −41 kN·m

Jawapan

Mx = −41 kN·m

Negatif bermaksud hogging: tegangan pada muka atas.

6.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: Mx = 35 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 = 8·5 = 40 kN, bertindak pada x̄ = 2.5 m
ΣMA = 0: RB·5 = 20·4 + 8·5·2.5
RB = 180/5 = 36 kN
ΣFy = 0: RA = 60 − 36 = 24 kN
w = 8 kN/mP = 20 kNABRA​ = 24RB​ = 36keratan3.5 m0.5 m1 m

Potong pada x = 3.5 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 = 24·3.5 − 8·3.5·1.75 = 35 kN·m

Jawapan

Mx = 35 kN·m
7.Pesongan rasuk

Jawapan: δB = 10.69 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.

P = 14000 N, a = 1000 mm, L = 4000 mm
EI = 2.4 × 10¹² N·mm²

Pesongan pada hujung bebas

Pesongan pada beban tambah cerun pada beban darab panjang yang tinggal.

δP = Pa³/(3EI) = 1.944 mm
θP = Pa²/(2EI) = 0.002917 rad
δB = δP + θP·(L − a) = Pa²(3L − a)/(6EI) = 10.69 mm

Jawapan

δB = 10.69 mm
8.Pesongan rasuk

Jawapan: hreq = 257.4 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 = 4 N/mm, L = 5000 mm, E = 11000 N/mm²

Had pesongan

δallow = L/360 = 5000/360 = 13.89 mm

Momen luas kedua yang diperlukan

Ireq = 5wL⁴/(384·E·δallow) = 5·4·5000⁴/(384·11000·13.89) = 2.131 × 10⁸ mm⁴

Kedalaman yang diperlukan

bh³/12 = Ireq → h = (12·2.131 × 10⁸/150)1/3 = 257.4 mm

Jawapan

hreq = 257.4 mm

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

9.Lengkokan tiang

Jawapan: Pcr = 11.51 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 = 80·25³/12 = 104167 mm⁴

Panjang berkesan

KL = 0.5·5000 = 2500 mm

Beban kritikal

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·104167/2500² = 11515 N = 11.51 kN

Jawapan

Pcr = 11.51 kN
10.Lengkokan tiang

Jawapan: d = 40.86 mm

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.

Beban kritikal yang diperlukan

Pcr = n·P = 3·90000 = 270000 N
KL = 1·1000 = 1000 mm

Selesaikan untuk diameter

d = (64·n·P·(KL)²/(π³E))^(1/4) = (64·270000·1000²/(π³·200000))^(1/4) = 40.86 mm

Jawapan

d = 40.86 mm

Semak: kelangsingan KL/r ialah 97.9, jadi tiang itu langsing dan Euler terpakai.

11.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: ȳ = 40.92 mm

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.

Pecahkan kepada segi empat tepat

Ambil tapak berlebar penuh dan dua kaki di atasnya (tinggi h − t), supaya tiada yang dikira dua kali.

bes: A1 = 140·8 = 1120 mm², y1 = 4 mm
dua kaki: A2 = 2·8·112 = 1792 mm², y2 = 8 + 112/2 = 64 mm

Sentroid

ȳ = (1120·4 + 1792·64)/2912 = 40.92 mm

Jawapan

ȳ = 40.92 mm
12.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: σbawah = 196 MPa

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 = 240·15 = 3600 mm², yf = 140 + 15/2 = 147.5 mm
web: Aw = 16·140 = 2240 mm², yw = 140/2 = 70 mm

Sentroid

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (3600·147.5 + 2240·70)/5840 = 117.8 mm

Teorem paksi selari

bebibir: 240·15³/12 + 3600·(147.5 − 117.8)² = 3.249 × 10⁶ mm⁴
web: 16·140³/12 + 2240·(70 − 117.8)² = 8.771 × 10⁶ mm⁴
Ix = 3.249 × 10⁶ + 8.771 × 10⁶ = 1.202 × 10⁷ mm⁴

Tegasan lenturan

Tepi bawah berjarak ȳ dari paksi.

y = 117.8 mm
σ = M·y/I = 2 × 10⁷·117.8/1.202 × 10⁷ = 196 MPa

Jawapan

σbawah = 196 MPa
13.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ′ = 100.1 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·zw + γsat·(z − zw) = 17·4 + 20.5·3 = 129.5 kPa

Tekanan air liang

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah paras air bumi.

u = γw·(z − zw) = 9.81·3 = 29.43 kPa

Tegasan berkesan

σ′ = σ − u = 129.5 − 29.43 = 100.1 kPa

Jawapan

σ′ = 100.1 kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ′ = 99.48 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·3 + γsat,sand·3 + γsat,clay·3.5
σ = 15·3 + 19·3 + 17.5·3.5 = 163.3 kPa

Tekanan air liang

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah paras air bumi.

u = γw·(z − zw) = 9.81·6.5 = 63.77 kPa

Tegasan berkesan

σ′ = σ − u = 163.3 − 63.77 = 99.48 kPa

Jawapan

σ′ = 99.48 kPa
15.Enapan pengukuhan

Jawapan: S = 26.93 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 = 80 + 75 = 155 kPa ≤ 180 kPa

Enapan

Lempung kekal pada garis pemampatan semulanya.

S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0) = 0.06·2.5/(1 + 0.6)·log₁₀(155/80) = 26.93 mm

Jawapan

S = 26.93 mm
16.Enapan pengukuhan

Jawapan: t = 7.265 tahun

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 = H = 4.5 m

Masa

t = Tv·Hdr²/cv = 0.287·4.5²/0.8 = 7.265 tahun

Jawapan

t = 7.265 tahun
17.Daya hidrostatik

Jawapan: F = 51.5 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 = 3 + 1/2 = 3.5 m
A = H·b = 1·1.5 = 1.5 m²
pintu aird = 3 mH = 1 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9.81·3.5·1.5 = 51.5 kN

Jawapan

F = 51.5 kN
18.Daya hidrostatik

Jawapan: ycp = 1.857 m

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 + 1.5/2 = 1.75 m
A = H·b = 1.5·1 = 1.5 m²
pintu aird = 1 mH = 1.5 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1025·9.81·1.75·1.5 = 26.4 kN

Pusat tekanan

Tekanan bertambah dengan kedalaman, jadi daya paduan bertindak di bawah sentroid.

Ic = b·H³/12 = 1·1.5³/12 = 0.2813 m⁴
ycp = yc + Ic/(yc·A) = 1.75 + 0.2813/(1.75·1.5) = 1.857 m

Jawapan

ycp = 1.857 m
19.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: Δp = 58.59 kPa

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.

Kehilangan turus

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0.025·(150/0.2)·2.5²/(2·9.81) = 5.973 m

Susutan tekanan

Paip itu mengufuk dan halaju tidak berubah, jadi persamaan tenaga dipermudahkan kepada Δp = ρ·g·hf.

Δp = ρ·g·hf = 1000·9.81·5.973 = 58594 Pa = 58.59 kPa

Jawapan

Δp = 58.59 kPa
20.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: Q = 96.07 L/s

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.

Pekali kehilangan

f·L/D = 0.02·100/0.15 = 13.33
ΣK = 0.5 + 3·0.3 + 0.2 + 1.0 = 2.6

Persamaan tenaga

Kedua-dua permukaan terbuka kepada udara dan hampir pegun, jadi seluruh Δz hilang dalam paip.

24 = (13.33 + 2.6)·V²/(2·9.81)
V = √(2·9.81·24/15.93) = 5.436 m/s

Kadar alir

Q = V·π·D²/4 = 5.436·0.01767 = 0.09607 m³/s = 96.07 L/s

Jawapan

Q = 96.07 L/s
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: Q = 22.5 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 = (b + z·y)·y = (3.5 + 1.5·2.4)·2.4 = 17.04 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 3.5 + 2·2.4·√(1 + 1.5²) = 12.15 m
R = A/P = 1.402 m

Halaju

V = (1/0.03)·1.4022/3·0.0011/2 = 1.32 m/s

Kadar alir

Q = A·V = 17.04·1.32 = 22.5 m³/s

Jawapan

Q = 22.5 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: S = 0.003112 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.

Jejari hidraulik

R = D/4 = 0.45/4 = 0.1125 m

Selesaikan Manning untuk S

S = (n·V/R2/3)² = (0.013·1/0.233)² = 0.003112

Jawapan

S = 0.003112

Itu ialah penurunan 3.112 m setiap kilometer.

23.Pam & kuasa pam

Jawapan: Pshaft = 7.848 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 = 1000·9.81·0.01·64 = 6.278 kW

Kuasa aci

Pshaft = Ph/η = 6.278/0.8 = 7.848 kW

Jawapan

Pshaft = 7.848 kW
24.Pam & kuasa pam

Jawapan: Pshaft = 9.789 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.

Halaju

V = Q/A = 0.05/0.03142 = 1.592 m/s
V²/(2g) = 0.1291 m

Kehilangan turus

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (15 + 8)·0.1291 = 2.969 m

Turus pam

H = Δz + hL = 11 + 2.969 = 13.97 m

Kuasa aci

Pshaft = ρ·g·Q·H/η = 1000·9.81·0.05·13.97/0.7 = 9.789 kW

Jawapan

Pshaft = 9.789 kW
25.Nilai masa wang

Jawapan: PV = 18107 €

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.

Kadar dan bilangan tempoh

i = 0.036000000000000004/4 = 0.009
N = 4·9 = 36

Nilai kini

PV = FV/(1 + i)N = 25 000/1.381 = €18 107.48

Jawapan

PV = €18 107.48
26.Nilai masa wang

Jawapan: B = 71073 €

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 = 0.0035, N = 360
A = 200 000·0.0035/(1 − (1 + 0.0035)−360) = €978.03

Nilai kini bayaran yang tinggal

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

N − k = 360 − 276 = 84
B = 978·(1 − (1 + 0.0035)−84)/0.0035 = €71 072.60

Jawapan

B = €71 072.60
27.NPV & IRR

Jawapan: NPV = 80000 €

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.

Nilai aliran tunai

PV = 24 000/(0.09 − 0.04) = 480 000.00

NPV

NPV = 480 000.00 − 400 000 = €80 000.00

Jawapan

NPV = €80 000.00

NPV positif, jadi projek itu memperoleh lebih daripada pulangan yang diperlukan.

28.NPV & IRR

Jawapan: IRR = 40.53 %

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.

Kurung IRR

NPV menurun apabila kadar meningkat, jadi IRR terletak antara kadar dengan NPV positif dan kadar dengan NPV negatif.

NPV(40%) = 320.70
NPV(45%) = −2 556.07

Sempitkan

Interpolasi linear memberikan anggaran pertama; mengulanginya (atau fungsi IRR pada kalkulator) memberikan kadar tepat.

IRR ≈ 40 + 5·320.70/(320.70 − (−2 556.07)) = 40.56%
tepat: NPV(40.53%) = 0 → IRR = 40.53%

Jawapan

IRR = 40.53%
29.Taburan normal

Jawapan: z = 2.15

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 + 0.9684)/2 = 0.9842

Baca jadual-z secara terbalik

Cari 0.9842 di dalam jadual dan baca z.

z = 2.15

Jawapan

z = 2.15
30.Taburan normal

Jawapan: x = 434 h

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

Φ(z) = 0.05

z daripada jadual

z ≈ −1.64

Kembali kepada unit asal

x = 500 − 1.64·40 = 434 h

Jawapan

x = 434 h

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