Friday, 2 November 2018

HORIZONTAL DISTRIBUTION: Example 1: REGULAR STRUCTURES

PROBLEM: Continuing Problem 1-1, assuming the columns are oriented as shown, determine the total shear force carried by each frame in the Roof Deck. Rectangular columns [400x600mm] and circular columns [500mm diamter].

SOLUTION:
Roof deck shear to be distributed: 235.21 kN

Compute for the moments of inertia of the columns.
              Circular column: 
                                                     
                   Vertical column [400x600mm(LxW)]: 
                                                   
                                                   
                    Horizontal column [600x400mm(LxW)]:
                                    
                                                  

A. For Y-Frames [A-B-C-D-E]

1. Computing for ksy. 

                     For Frame A:   
                     Frame B:   
                            Frame C:     
                              Frame D:   
                     Frame E:  

2. For direct shear, take the summation of ksy to proceed to the percentage of ksy column.


                                
                              
                             
                             
                            
                           

3. Direct shear,   

                             
                             
                             
                             
                             



Y-framesksy x 10-3%ksyVd
A17.470.23 54.44
B9.60.13 29.92
C9.340.12 29.11
D21.60.29 67.31
E17.470.23 54.44
75.481235.21

4. For torsional shear, a longer procedure is required starting with the location of the center of rigidity in the x-axis. Using the stiffness of columns, one can compute for the center of rigidity location in the x direction.

                                     

 from Fr. A

5. Eccentricity is computed as the difference between the center of rigidity located at 10.78m with the center of gravity (L/2).

                        
                                           

6. As per code, the standard eccentricity adopted is equal to the eccentricity and 5% of the length in the direction analyzed.

                         
                         

7. With eccentricity known, the torsion (Moment) is determined.

                         
                         

8. From the table, C is the distance of the frame to Crx.
                           
                           
                           
                           
                           
9. Consider using the leftmost frame as the reference to solve for  . Thus,
                                             
                              
                              
                               
                               
10.     

                                         
                          
                          
                         
                         

11.       

                      
                      
                      
                      
                      

12. Take summation of M' and solve for %M.

                     
                       
                       
                       
                       
                       

13.      

                       
                       
                       
                       
                       

14.

                       
                       
                       
                       
                       


Y-framesVdVtVtot
A54.44 12.51 66.95
B29.92 4.32 34.24
C29.11 1.10 30.21
D67.31 disregard67.31
E54.44 disregard54.44


B. For X-frames [1-2-3-4]


X-framesksx x 10-3%ksxVdx
324.00 0.38 88.93
219.610.31 72.66
119.870.31 73.62
Σ63.481.00 235.21

                  [from frame 1]

             
                 

Thus:

                  


X-framesksx x 10-3cc/c1ksx'M'%MApplied MVtx
324.00 4.050.82 19.636 0.080 0.447 94.635 23.37
219.610.050.01 0.198 0.000 0.000 0.012 0.24
119.874.951.00 19.870 0.098 0.553 117.042 23.64
Σ63.480.178 1.000 211.689


X-framesVdVtVtot
388.93 23.37 112.29
272.66 disregard72.66
173.62 disregard73.62
235.21

1 comment: