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F/2024/6178 Total Pages : 6

Fourth Semester

Civil / CTM

Fifth Semester

PTDC Civil

Scheme July 2008

MECHANICS OF STRUCTURE

Time : Three Hours Maximum Marks : 100

Note :

i)

Attempt total six questions. Question No. 1 (Objective type) is compulsory. From the remaining questions attempt any five.

कुल छः प्रश्न हल कीजिए। प्रश्न क्रमांक 1 (वस्तुनिष्ठ प्रकार का) अनिवार्य है। शेष प्रश्नों में से किन्हीं पाँच को हल कीजिए।

ii)

In case of any doubt or dispute, the English version question should be treated as final.

किसी भी प्रकार के संदेह अथवा विवाद की स्थिति में अंग्रेजी भाषा के प्रश्न को अंतिम माना जायेगा।

1.

Choose the correct answer.

सही उत्तर का चयन कीजिए।

i) Strain in any material is shown by ___________.

(a) kN/m²
(c) N/mm

(b) kN/mm²
(d) Number

किसी पदार्थ में विकृति ____________ के द्वारा प्रदर्शित की जाती है

(अ) कि.न्यू./मी²
(स) न्यू./मिमी.

(ब) कि.न्यू./मिमी²
(द) संख्या

ii) Bending stress distribution of I-section is _____________.

(a) Parabolic
(c) Straight line

(b) Hyperbolic
(d) Semi circular

आई-काट में नमन प्रतिबल वितरण होता ____________ है।

(अ) परवलयाकार
(स) सरल रेखा

(ब) अतिपरवलयाकार
(द) अर्ध वृत्ताकार

iii) Strength of column depends on

(a) Poisson ratio
(b) Slenderness ratio
(c) Modular ratio
(d) All of these

स्तम्भ की सामर्थ्य ____________ पर निर्भर करती है

(अ) पायजन अनुपात
(ब) तनुता अनुपात
(स) माडुलर अनुपात
(द) ये सभी

iv) The unit of moment of inertia is

(a) mm
(c) mm³

(b) mm²
(d) mm⁴

जड़त्व आघूर्ण की इकाई है

(अ) मिमी
(स) मिमी³

(ब) मिमी²
(द) मिमी⁴

v) Relation between shear force and bending moment is

कर्तन बल तथा नमन आघूर्ण में सम्बन्ध है

(a) dF/dx = M
(c) dM/dx = -F

(b) dM/dx = F
(d) dF/dx = -M

2.
a) Explain stress-strain curve for mild steel. 6

नग्म इस्पात के लिए प्रतिबल विकृति वक्र समझाइये।

b) Define i) Stress ii) Strain iii) Young's modulus

परिभाषित कीजिये।

i) प्रतिबल
ii) विकृति
iii) यंग मापांक

6
c) An axial pull of 50 kN is gradually applied to a steel rod of 2 m long and 1000 mm² in cross section. Calculate the strain energy that can be absorbed. Take E = 200 kN/mm². 6

एक 2 m लंबी तथा 1000 वर्ग मिमी. अनुप्रस���थ काट की छड़ पर 50 कि.न्यू. का अक्षीय बल शनैः शनैः कार्यरत है। अवशोषित विकृति ऊर्जा की गणना कीजिये। E = 200 कि.न्यू./मिमी² लीजिये।

3.
a) Write the formulae for normal stress, tangential stress and resultant stress when body is subjected to direct stress on a oblique section. 6

तिर्यक काट पर प्रत्यक्ष प्रतिबल पर पिंड में उत्पन्न नार्मल प्रतिबल, स्पर्शरेखी प्रतिबल तथा परिणामी प्रतिबल के लिए सूत्र लिखिये।

b) Differentiate resilience and proof resilience. 4

लचक प्रत्यास्कन्दन तथा प्रमाण लचक प्रत्यास्कन्दन में अंतर बताइये।

c) A tensile force of 50000 N is acting in a steel bar of 25 mm diameter and 250 mm length. If increase in length of bar is 0.30 mm, then determine the modulus of elasticity of bar. 6

एक इस्पात की छड़ जिसका व्यास 25 मिमी. तथा लंबाई 250 मिमी. है तथा छड़ पर 50000 न्यूटन का तनाव बल कार्यरत है। यदि छड़ की लंबाई में वृद्धि 0.30 मिमी हो, तो छड़ का प्रत्यास्थता गुणांक ज्ञात कीजिये।

d) Define Poisson's ratio. 2

पायजन अनुपात को परिभाषित कीजिए।

4.
a) A point load of 5 kN is at free end of a cantilever of 4 m length. Draw shear force and bending moment diagram. 6

5 कि.न्यू. का एक बिंदु भार 4 मी. लंबे अनुप्रस्थ धरन के मुक्त सिरे पर है। कर्तन बल तथा नमन आघूर्ण आरेख बनाइये।

b) A simply supported beam 6 m long is carrying a uniformly distributed load of 5 kN/m over a length of 3 m from the right end. Draw shear force and bending moment diagram for the beam and also calculate maximum bending moment on the section. 12

एक 6 मी. लंबी सरल आधारित धरन के दायें सिरे से 3 मी. लंबाई पर 5 कि.न्यू./मी. का एक समान वितरित भार है। धरन के लिए कर्तन बल आरेख तथा नमन आघूर्ण आरेख बनाइये। काट पर अधिकतम नमन आघूर्ण की गणना भी कीजिये।

5.
A equilateral triangular truss ABC of span 6 m is simply supported at B and C. It is loaded with vertical load of 10 kN at its apex A. Find the magnitude and nature of forces in all members of truss. 18

एक समबाहु त्रिभुजाकार ट्रस (कैंची) ABC का पाट 6 मी. है तथा B एवं C पर सरल आधारित है। ट्रस के शीर्ष A पर 10 कि.न्यू. का ऊर्ध्वाधर भार है। ट्रस के सभी अवयवों में बल का परिमाण तथा प्रकृति ज्ञात कीजिये।

6.
a) Write parallel axis theorem. 4

समान्तर अक्ष प्रमेय लिखिये।

b) The dimensions of hollow rectangular section are as under. 8

External
Width       70 mm
Height       90 mm

Internal
Width       40 mm
Height       50 mm

Calculate moment of inertia about the axis passing through the centre of gravity of the section.

खोखले आयताकार काट की मापें निम्नानुसार है।

बाह्य                       आंतरिक
चौड़ाई     70 mm         40 mm
ऊँचाई     90 mm         50 mm

गुरूबद्ध केंद्र से गुजरने वाले अक्ष के सापेक्ष जड़त्व आघूर्ण की गणना कीजिये।

c) A wooden beam 150 mm wide, 300 mm deep and 3 m long is carrying a uniformly distributed load of 3 kN/m length. Determine the maximum shear stress. 6

एक काष्ठ धरन 150 मिमी. चौड़ी, 300 मिमी. गहरी तथा 3 मी. लंबी है। इस पर 3 कि.न्यू./मी. लंबाई का एक समान वितरित भार है। अधिकतम कर्तन प्रतिबल ज्ञात कीजिये।

7.
a) A column is 5 m long and has 40 mm diameter. Its one end is fixed and other free. Determine the crippling load by Euler's formula. Take E as 200 kN/mm². 8

40 मिमी. व्यास का एक स्तम्भ 5 मी. लंबा है। इसका एक सिरा आबद्ध तथा दूसरा स्वतन्त्र है। यूलर सूत्र से क्रांतिक भार ज्ञात कीजिये। E = 200 कि.न्यू./मिमी² लीजिये।

b) Draw free hand sketch for bending stress and shear stress distribution for following: 4

निम्नलिखित के लिए नमन प्रतिबल तथा कर्तन प्रतिबल वितरण के लिए मुक्त हस्त चित्र बनाइये।

i) Rectangular section

आयातकार काट

ii) I-section

I-काट

c) A beam is of section 120 mm × 250 mm. If bending stress acting on beam is 10 N/mm² then find the bending moment on beam. 6

एक धरन की काट 120 मिमी. × 250 मिमी. है। यदि नमन प्रतिबल 10 न्यू./मिमी² हो, तो धरन पर नमन आघूर्ण ज्ञात कीजिये।

8.
Write 6×3=18

लिखिये।

i) Bending equation with notations.

नमन समीकरण संकेतों सहित

ii) Different end conditions of column with corresponding equivalent length.

स्तम्भ की विभिन्न सिरा स्थितियाँ उनकी संबद्ध समतुल्य लंबाई सहित

iii) Difference between bulk modulus and modulus of rigidity.

आयतन गुणांक तथा दृढ़ता गुणांक में सम्बन्ध

iv) Relation between Young's modulus and shear modulus. (with notations)

यंग गुणांक तथा कर्तन गुणांक में सम्बन्ध (संकेतों सहित)

v) Types of beam (name only)

धरण के प्रकार (केवल नाम)

vi) Brief note on point of contraflexure.

नति परिवर्तन बिंदु पर संक्षिप्त टिप्पणी