SlideShare a Scribd company logo
1 of 53
Download to read offline
Comprehensive
Examination
ประธานกรรมการ
ผศ.ดร. ธีรพงศ์ จันทร์เพ็ง
กรรมการร่วม
อ.ดร. รังสรรค์ วงศ์จีรภัทร
ผู้แทนบัณฑิตวิยาลัย
อ.ดร. ปารเมศ กําแหงฤทธิรงค์
Coursework Outline
Advanced Solid Mechanics
Mathematics Methods in Structural
Engineering
Advanced Reinforced Concrete
Matrix Methods in Structural Analysis
Bridge Design
Advanced Steel Structures
Advanced Concrete Technology
วิชาเอกบังคับ
วิชาเอกเลือก
Advanced
Solid
Mechanics
Basic of Analysis
Equilibriam
Constitutive Law
Kinematics
Basic of Analysis
Displacement
External Forces
and Moments
Strains
Internal Forces
And Moment
Stress
Static Equivalency
ε =
∆L
L
σ = Eε
σ =
Mc
I
Stress-strain relationship
Stress Tensor
𝑇 =
𝜎𝑥𝑥 𝜎𝑥𝑥 𝜎𝑥𝑥
𝜎𝑥𝑥 𝜎 𝑦𝑦 𝜎𝑦𝑦
𝜎𝑥𝑥 𝜎𝑦𝑦 𝜎𝑧𝑧
Shear stress
Normal stress
𝜎𝑥𝑥
Plane-x Direction-y
Strain Tensor
𝑇 =
𝜀 𝑥𝑥 𝜀 𝑥𝑥 𝜀 𝑥𝑥
𝜀 𝑥𝑥 𝜀 𝑦𝑦 𝜀 𝑦𝑦
𝜀 𝑥𝑥 𝜀 𝑦𝑦 𝜀 𝑧𝑧
Failure Criteria
Mode of failure
1. By excessive deflection
2. By general yielding
3. By fracture
4. By instability (Bucking)
- Yielding of Brittle Metals
- Yielding of Ductile Metals
- Alternative Yield Criteria
1. Maximum Principal Stress Theory
𝜎𝑒 = max 𝜎1 , 𝜎2 , 𝜎3
𝑓 = 𝜎𝑒 − 𝑌
Yielding
of Brittle
Metals
3. Strain Energy Density Criterion
𝜎𝑒 = 𝜎1
2
+ 𝜎2
2
+ 𝜎2
3
− 2𝜈(𝜎1 𝜎2 + 𝜎2 𝜎3 + 𝜎1 𝜎3)
𝑓 = 𝜎𝑒
2
− 𝑌2
2. Maximum Principal Stain Theory
𝜎𝑒 = max
𝑖>𝑗>𝑘
𝜎𝑖 − 𝜈𝜎𝑗 − 𝜈𝜎 𝑘
𝑓 = 𝜎𝑒 − 𝑌
Yielding
of Ductile
Metals
1. Maximum Shear-Stress Theory
𝜎𝑒 = max(𝜏1, 𝜏2, 𝜏3) ,𝑓 = 𝜎𝑒
2
− 𝑌2
2. Distortional Energy Density Criterion (Von mises)
𝜎𝑒 =
1
2
[ 𝜎1 − 𝜎2
2 + 𝜎2 − 𝜎3
2 + 𝜎3 − 𝜎1
2] ,
𝑓 = 𝜎𝑒
2
− 𝑌2
1. Mohr-Coulomb Yield Criterion
𝑓 = 𝜎1 − 𝜎3 + 𝜎1 + 𝜎3 sin 𝜙 − 2𝑐 cos 𝜙
2. Drucker-Prager Yield Criterion
𝑓 = 𝛼𝐼1 + 𝐽2 − 𝐾 𝛼 =
2 sin 𝜙
3(3−sin 𝜙)
𝐾 =
6𝑐 cos 𝜙
3(3−sin 𝜙)
Alternative
Yield
Criteria
Shear center
𝐹𝑙 = � 𝑞 𝑑𝑙
𝑏
0
𝑞 =
𝑉𝑦 𝑄
𝐼 𝑥
𝑒 =
𝐹𝑙ℎ
𝑉′
Linear Elastic
1. Symmetrical Bending : 𝜎𝑧𝑧 =
𝑀 𝑥 𝑌
𝐼 𝑥
, 𝜎𝑧𝑧 =
𝑀 𝑦 𝑋
𝐼 𝑦
2. Unsymmetrical Bending
– Load : 𝜎𝑧𝑧 =
𝑀 𝑥 𝑌
𝐼 𝑥
−
𝑀 𝑦 𝑋
𝐼 𝑦
– Geometry : 𝜎𝑧𝑧 =
𝑀 𝑥(𝑦−𝑥 tan 𝛼)
𝐼 𝑥−𝐼 𝑥𝑥 tan 𝛼
, tan 𝛼 =
𝐼 𝑥𝑥−𝐼 𝑥 cot 𝜃
𝐼 𝑦−𝐼 𝑥𝑥 cot 𝜃
Fully Plastic
𝑀 𝑝 =
𝑌𝑏ℎ2
4
Bending
Torsion
Linear Elastic
•Circular Cross Section
•Noncircular cross section
Inelastic
• Elastic-Plastic
• Fully Plastic
Matrix Methods
in Structural
Analysis
Stiffness Method
Flexibility Method
1. Equilibrium of force
2. Compatibility of deformations
3. Hooke’s low
1. Equilibrium of force
2. Displacement continuity
3. Linear force-displacement
relationship
Stiffness Method
𝛿 = 𝐾 −1
𝐹
𝐹� = 𝐾� 𝛿̅
𝐹 = 𝐾 𝛿
𝑆 = 𝜎 𝛿
หา 𝐾� ใน Local coordinate System
Transform 𝐾� เป็น global coordinate
System รวมเป็น 𝐾
หา Nodal Displacement
หา Internal force จาก Stress matrix
Flexibility Method
𝑆 = 𝐵0 𝐹 + 𝐵1 𝑋
𝑆 = 𝑍 𝐹
𝑍 = 𝐵0 − 𝐵1(𝐵1
𝑇
𝐴𝐵1)−1
𝐵1
𝑇
𝐴𝐵0
𝛿 = 𝑍 𝑇
𝐴 𝑆 = 𝐵0
𝑇
𝐴 𝑆
หา 𝐵0 และ 𝐵1จากการตัดโครงสร้างให้เป็น
Primary structure ที่มีเสถียรภาพ
หา Internal force
หา Nodal Displacement
Mathematics
Methods
in Structural
Engineering
Differential Equation
Ordinary differential equations (ODE)
Partial differential equations (PDE)
Algebraic equations Differential equations
𝑎𝑥2
+ 𝑏𝑏 + 𝑐 = 0 𝑚
𝑑2
𝑦(𝑥)
𝑑𝑥2
+ 𝑐
𝑑𝑑(𝑥)
𝑑𝑑
+ y x
= sin(x)
Find the numerical values Find the functions
Ordinary
differentiale
quations
(ODE)
Homogeneous Nonhomogeneous
0= f(x)=
𝑦 = 𝑦ℎ 𝑦 = 𝑦ℎ + 𝑦𝑝
General solution General solution
+
Particular solution
Partial
differential
equations
(PDE)
Fourier Series
𝑎0 =
1
𝑇
∫ 𝑓 𝑡 𝑑𝑑
𝑇
0
𝑎 𝑛 =
2
𝑇
∫ 𝑓 𝑡 cos 𝑛𝜔�𝑡 𝑑𝑑
𝑇
0
𝑏 𝑛 =
2
𝑇
∫ 𝑓 𝑡 sin 𝑛𝜔�𝑡 𝑑𝑑
𝑇
0
𝑓 𝑡 = 𝑎0 + � 𝑎 𝑛 cos 𝑛𝜔�𝑡
∞
𝑛=1
+ � 𝑏 𝑛 sin 𝑛𝜔�𝑡
∞
𝑛=1
Matrix Algebra
Vector – Row vector : ∎ ∎ ∎ 1×𝑛
– Column vector :
∎
∎
∎ 𝑛×1
Matrix – Square Matrix : ∎ ∎
∎ ∎ 𝑛×𝑛
– Rectangular Matrix : ∎ ∎ ∎
∎ ∎ ∎ 𝑚×𝑛
System of linear equations
A x b
Uniqueness of solution
0
6
0 10
x1
x2
0
6
0 10
x1
x2
0
6
0 10
x1
x2
No Solution
A = 0
Infinite Solution
A = 0
Ill-condition
A → 0
Eigenvalue Problems
Ax = λ x
Eigenvalues Eigenvectors A − λI x = 0
Trivial Solution
x = 0
Nontrivial Solutions
from
det(A − λ𝐼) = 0Standard Form
Ax1 = λ1x1
Ax2 = λ2x2
Ax3 = λ3x3
⋮
Axn = λnxn
Roots of Equations
Bracketing methods
Bisection :
𝑥 𝑟 =
𝑥 𝑙+𝑥 𝑢
2
False-position :
𝑥 𝑟 = 𝑥 𝑢 −
𝑓(𝑥 𝑢)(𝑥 𝑙−𝑥 𝑢)
𝑓 𝑥 𝑙 −𝑓(𝑥 𝑢)
Open methods
Newton-Raphson Method
𝑥𝑖+1 = 𝑥𝑖 −
𝑓(𝑥 𝑖)
𝑓′(𝑥 𝑖)
Interpolation
Assumption:
Data are accurate and distinct.
To do:
Find a smooth curve through the data points.
Curve fitting & Interpolation
Curve fitting
Assumption:
Data contain scatter(noise), usually due to
measurement errors.
To do:
Find a smooth curve that approximates
the data.
Numerical Differential & Integration
Differentiation
1. Finite difference approximations
2. Derivative by interpolation
Integration
1. Newton-Cote formulas
2. Gaussian integration
Advanced
Reinforced
Concrete
พฤติกรรมการรับแรงดัด
1. ช่วงก่อนการแตกร้าว
2. ช่วงคอนกรีตใต้แกนสะเทินร้าวบางส่วน
3. จุดที่เหล็กเสริมถึงจุดคราก
4. ช่วงหลักการเริ่มต้นการครากของเหล็ก
ความสัมพันธ์ M−𝛟 แบบประมาณ
ที่จุดเริ่มต้นการคราก
ที่กําลังประลัย
ความสัมพันธ์ M−𝛟 แบบประมาณ
𝑀 𝑦 = 𝐴 𝑠 𝑓𝑦(𝑑 −
𝑘𝑑
3
) ≤ 𝑀 𝑢
𝜙 𝑦 =
𝜀 𝑦
𝑑 − 𝑘𝑘
𝑀 𝑢 = 𝐴 𝑠 𝑓𝑦 𝑑(1 − 0.59
𝜌𝑓𝑦
𝑓′ 𝑐
)
𝜙 𝑢 =
0.003
𝑘 𝑢 𝑑
ที่จุดเริ่มต้นการคราก ที่กําลังประลัย
พฤติกรรมการรับแรงอัด
เสาเหล็กปลอกเกลียว เสาเหล็กปลอกเดี่ยว
พฤติกรรมการรับแรงอัดร่วมกันแรงดัด
พฤติกรรมการรับแรงของเสาชะลูด
1. คานช่วงการเฉือนยาวมาก : a d⁄ = 6
2. คานช่วงการเฉือนยาว : a d⁄ = 3 หรือ 4
3. คานช่วงการเฉือนสั้น : 2.5 > a d > 1⁄
4. คานลึก : a d ≤ 1⁄
พฤติกรรมการรับแรงเฉือน
พฤติกรรมการรับแรงบิด
Advanced
Steel
Structures
Beam Behavior– Flexure
Method of Plastic Analysis
1. Must have enough hinges to form mechanism
2. Moment diagram must be in equilibrium with applied load
3. lMl ≤ l 𝑀 𝑃l everywhere
Stiffeners
Torsion of I-Shape member
𝑇 = 𝑇𝑠𝑠 + 𝑇 𝑤
𝑇𝑠𝑠 = The portion of T resisted by torsional shear stresses
𝑇 𝑤 = The portion of T resisted as a result warping restraint
Bridge
Design
Bridge Design
1. Aesthetics
2. Bridge types
- Concrete bridge
- Steel bridge
- Wood bridge
- Composite bridge
3. General design considerations
4. Loads
5. Bridge/system analysis
Advanced
Concrete
Technology
Cement hydration
Cement microstructure
Admixture in Concrete
Mineral Admixture
inexpensive and eco-friendly.
Chemical
control setting or water requirement
Mineral
improve some properties
Carbonation
Attack
Chloride
Attack
Sulfate
Attack
Alkali
Aggregate
Reactions
Thank you for your
attention
You can find me at:
Anirut_decha@hotmail.com

More Related Content

Viewers also liked

บทที่ 6 สมบัติของสาร
บทที่ 6 สมบัติของสารบทที่ 6 สมบัติของสาร
บทที่ 6 สมบัติของสารThepsatri Rajabhat University
 
Design structural steel_design_and_construction
Design structural steel_design_and_constructionDesign structural steel_design_and_construction
Design structural steel_design_and_constructionDurim Bajrami
 
Matrix Structural Analysis, Steel Frame Analysis in SAP2000
Matrix Structural Analysis, Steel Frame Analysis in SAP2000Matrix Structural Analysis, Steel Frame Analysis in SAP2000
Matrix Structural Analysis, Steel Frame Analysis in SAP2000Sajjad Ahmad
 
Raft foundations
Raft foundationsRaft foundations
Raft foundationshatim ahmed
 
Introductory tutorial for sap2000
Introductory tutorial for sap2000Introductory tutorial for sap2000
Introductory tutorial for sap2000Thomas Britto
 
เรื่องที่ 6 โมเมนตัม
เรื่องที่ 6 โมเมนตัมเรื่องที่ 6 โมเมนตัม
เรื่องที่ 6 โมเมนตัมthanakit553
 
40 Agile Methods In 40 Minutes
40 Agile Methods In 40 Minutes40 Agile Methods In 40 Minutes
40 Agile Methods In 40 MinutesCraig Smith
 
Raft foundations _design_and_analysis_with_a_practical_approach
Raft foundations _design_and_analysis_with_a_practical_approachRaft foundations _design_and_analysis_with_a_practical_approach
Raft foundations _design_and_analysis_with_a_practical_approachAlmotasem Darawish
 
Geo technical engineering v.n.s.murthy
Geo technical engineering v.n.s.murthyGeo technical engineering v.n.s.murthy
Geo technical engineering v.n.s.murthyYeswanth Raghavendra
 
Happiness At Work - Hppy white paper
Happiness At Work  - Hppy white paperHappiness At Work  - Hppy white paper
Happiness At Work - Hppy white paperHppy
 

Viewers also liked (14)

บทที่ 6 สมบัติของสาร
บทที่ 6 สมบัติของสารบทที่ 6 สมบัติของสาร
บทที่ 6 สมบัติของสาร
 
Design structural steel_design_and_construction
Design structural steel_design_and_constructionDesign structural steel_design_and_construction
Design structural steel_design_and_construction
 
Matrix Structural Analysis, Steel Frame Analysis in SAP2000
Matrix Structural Analysis, Steel Frame Analysis in SAP2000Matrix Structural Analysis, Steel Frame Analysis in SAP2000
Matrix Structural Analysis, Steel Frame Analysis in SAP2000
 
Structural Robustness against Accidents
Structural Robustness against AccidentsStructural Robustness against Accidents
Structural Robustness against Accidents
 
Raft foundations
Raft foundationsRaft foundations
Raft foundations
 
Introductory tutorial for sap2000
Introductory tutorial for sap2000Introductory tutorial for sap2000
Introductory tutorial for sap2000
 
Theory 1 : Lecture in introduction to structural analysis
Theory 1 : Lecture in introduction to structural analysisTheory 1 : Lecture in introduction to structural analysis
Theory 1 : Lecture in introduction to structural analysis
 
เรื่องที่ 6 โมเมนตัม
เรื่องที่ 6 โมเมนตัมเรื่องที่ 6 โมเมนตัม
เรื่องที่ 6 โมเมนตัม
 
40 Agile Methods In 40 Minutes
40 Agile Methods In 40 Minutes40 Agile Methods In 40 Minutes
40 Agile Methods In 40 Minutes
 
Machine Foundation Design
Machine Foundation Design Machine Foundation Design
Machine Foundation Design
 
Raft foundations _design_and_analysis_with_a_practical_approach
Raft foundations _design_and_analysis_with_a_practical_approachRaft foundations _design_and_analysis_with_a_practical_approach
Raft foundations _design_and_analysis_with_a_practical_approach
 
Geo technical engineering v.n.s.murthy
Geo technical engineering v.n.s.murthyGeo technical engineering v.n.s.murthy
Geo technical engineering v.n.s.murthy
 
Staad pro
Staad proStaad pro
Staad pro
 
Happiness At Work - Hppy white paper
Happiness At Work  - Hppy white paperHappiness At Work  - Hppy white paper
Happiness At Work - Hppy white paper
 

Comprehensive Examination (structural engineering)