dr. z’s corner - asce-ncsdr. z’s corner conquering the fe & pe exams examples &...

23
Topics covered in this month’s column: PE Exam Specifications (Water Resources & Environmental) Mathematics (Analytic Geometry, radical Equations) Hydraulics, Fluid Pressure Transportation (Compound Curves) Transportation (Horizontal CurvesInaccessible PI) Structural Design (Simple Beams) Statics and Mechanics of Materials Determinate Beams and Frames Indeterminate Beams (Continuous Beams) Geotechnical (Retaining Wall Pressure Diagrams) Technology Usage (Calculator, Casio115ESPLUS) MAY 2015 DR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications

Upload: others

Post on 27-Apr-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

                      

 Topics covered in this month’s column:  

PE Exam Specifications  (Water Resources & Environmental) 

Mathematics (Analytic Geometry, radical Equations) 

Hydraulics, Fluid Pressure 

Transportation (Compound Curves) 

Transportation (Horizontal Curves‐Inaccessible PI) 

Structural Design (Simple Beams)  

Statics and Mechanics of Materials 

Determinate Beams and Frames 

Indeterminate Beams (Continuous Beams) 

Geotechnical (Retaining Wall Pressure Diagrams) 

Technology Usage (Calculator, Casio‐115‐ES‐PLUS)  

MAY 2015 DR. Z’s CORNER 

 

Conquering the FE & PE exams Examples & Applications 

Page 2: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

PE Civil WATER RESOURCES and ENVIRONMENTAL 

 

Afternoon Depth Exam Specifications  

Effective April 2015 Examinations  

 

     A typical breakdown with approximate number of questions:  

Analysis and Design: 4 questions, 

Hydraulics–Closed Conduit: 5 questions, 

Hydraulics–Open Channel: 5 questions, 

Hydrology: 7 questions, 

Groundwater and Wells: 3 questions, 

Wastewater Collection and Treatment: 6 questions, 

Water Quality: 3 questions, 

Drinking  Water  Distribution  and  Treatment:  6 questions, 

Engineering Economics Analysis: 1 question.  

Page 3: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

���������� �� ���������

��������������������

������ ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������

�� ������������������������ �� ��������������� ��������!

�" ���#$�% ���$&�' ���((�) ���&#

�# ������������������������ #� ��������������� ��������!

�" ���*��% ���+(�' ���&$�) ���(,

�$ ������������������-��������.����� ������.��"%'���� ��������!

�" ���#*&�% ���$,/�' ���(/,�) ���(+/

�( ��������.������� ������������������� �����0���� ���� ��������!

�" �����,�% ���#�/�' ���#�&�) ���#�,

����

����

��

����

� ��

����

������

)��������

��������������������

���������������������������

��

��

Page 4: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

FUNDAMENTALS OF ENGINEERING

DOMAIN: MATHEMATICS  

EQUATION OF A CIRCLE   

(NCEES‐Ref Handbook / Page‐23)  

                      

(x – h) 2 + (y – k) 2 = r 2

C ( h, k )

Center: C (h, k)

(x – h)

(y – k )

Radius: r

C

r = SQRT (x – h) 2 + (y – k) 2

MATH‐327 ZEYTINCI FALL 2014 

Standard form of Equation of a Circle

Example:

Center: C (4, -3)

Page 5: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

FUNDAMENTALS OF ENGINEERING

DOMAIN: MATHEMATICS  

CIRCLE EQUATIONS  

(NCEES‐Ref Handbook / Page‐23)  

                Example:  

The equation of a circle with center at C (-7, 9) and a radius of 5 is:       

(x – h) 2 + (y – k) 2 = r 2

C ( h, k )

Center: C (h, k)

(x – h)

(y – k )

Radius: r

C

r = SQRT (x – h) 2 + (y – k) 2

MATH‐328 ZEYTINCI FALL 2014 

Standard form of a Circle Equation: 

(A) (x – 7) 2 + (y – 9) 2 = 5

(B) (x + 7) 2 + (y – 9) 2 = 5

(C) (x – 7) 2 + (y + 9) 2 = 25

(D) (x + 7) 2 + (y – 9) 2 = 25

Page 6: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

RADICAL EQUATIONS

(1)     3 5 11x x                        x = ?

(2)     1 1x

(3)     1 6 5x x

(4)     2 4y y

(5)     2 3 2x x

(6)     1 4 9x x

(7)     1 5y

(8)     1 4 5x x

(9)    3 3 2 0x

(10) 1 2 6 2y y

(11)      10 10 10x x

(12) 1 2 3 1x x

MATH‐130 RADICAL EQ. SPRNG 2014

Page 7: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

(13)     5 2 3x x

(14)    3 2x

(15)   3 5 17 1 4x

(16)    4 1 3x x

(17)    8 2x x

(18)    8 1 4 15x x

(19) 6 6 21 4 5x x

(20) 8 2 4 17 3x x

Answers:

(1) -2, 1 (2) 4 (3) 3 (4) 5 (5) 1

(6) 2 (7) 16 (8) 5 (9) 11 (10) 3

(11) No sol. (12) -1, 3 (13) -1 (14) 1 (15) 2

(16) 0 (17) No sol. (18) 4 (19) 5 (20) -4

 

MATH‐130 RADICAL EQ. SPRNG 2014

Page 8: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS  SUPPORT REACTIONS 

        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A determinate beam is loaded as shown. Knowing that A is a 

pin support and B is a roller, answer the following questions: 

(1)  The horizontal support reaction (kips) at A is most nearly:  

(A)   10.00 (B)   11.25 (C)   12.00 (D)   15.00

(2)  The vertical support reaction (kips) at B is most nearly:  

(A)      48.55 (B)      44.00 (C)      42.30 

             (D)     36.00 

(3)  The vertical support reaction (kips) at A is most nearly:  

 (A)       8.00  (B)       9.00 

             (C)     10.50              (D)     12.30

BM‐780 ZEYTINCI FALL 2014 

By = ?

A B

2.0 kips / ft

6 ft 6 ft 6 ft 6 ft

5 k 20 k

34

Ay = ?

Ax = ?

Page 9: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

������������������ ��� ����

���������� ������ ������

������������������ ��������� � ����������������� ������ ���� ������������ ��� ������������������� �� �

���������������������������������� �������������������������������������� ������� ��� �����������

��������� �!�"�������#�$�%�������$�#�&�������'�!

�(�����������������������)������� �������������������������������������� ������� ��� �����������

���������*�(�"������(!�$�%������(*�*�&������ '�!

� �����������������������)������� �������������������������������������� ������� ��� �����������

���������*�(�"�������+�!�%�������,���&�������(�!

� �������������� ����������������

���������

���������������� �������������

��

������

������

���

����������

�������� ������

�������

��������������

��������������

�� ����

�� ����

�� ����

Page 10: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

Sara MousavizadehStatics & Structural DesignFal l 2011

Date:

?r"ble*4s tl Iftdi|.dF-'4'L#

trs t,/l

. 6,qBg_r-}S. 5r& i 3&"5o0

R a=-{ l. ll0l/

/ t

Rr=&#a = qk ( ,f / o,=^!':l '(rri= 7e-5'3k /

\f ,/

2*=or ,:-Ar: i-{. *E{,,-i-- ' \

- ' l (=aa'ro\G-1--io^Yn: ^ , / (

' r , / i . : .

p, * $-"t-so{S)'o."

D 5.*=0 i ( v ( ' ' ' is

/t/4) -,rftu u

i"ze-so)(? -5) + (q Xli)t (rcr)(;5) _ ar uy .o

t/16B.V50 +lf "?r*-,f,5* - J-r nv * Cl, 6y = J$. Sf}.&t

G €"u=.i t-rofrf - f]*51 t,s5*trr u ff*Qat6* (rr)(ra)-ar ^v-o t//,r

|Arq

f r

C"tne.e.l<. r.Ig'1-A-

*Alot?)t &la.?t0+loB * "116

* Xt Ay *o \ 'A, = A.4AgtrT

) / / , , - . / ^ r l " r - - " lv / t J r '

Ay*t3y =- to+4'y J 6 *tr-* tl.s ,A/

'{f frx=ls k<-.

ilM:lY,tl

\/ ./ ,/'3d -Smcr *.3J. 5no n

A.l,"

ffi*\

{

////////////////////////////////////

Page 11: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

��������� ������������

��

��

���������

���������

������������������������������� ��

��� �������������������� ���������������������������������������

������� ���!�"��� � ������������ ����� ���������#$� � ������� � ����

� ���������%������������������ � �&���� ���'

(�)��*+,(�)��**+(-)��*.,(�)��*/,

����������� ��

��� �

� �

�����

���������

��������

(*)� ���� �� � ����� ��� ���� ��0 ���� ���� � � ������

������($1��)� �������������'

���������

(.)�2� � � ���� �����-����3������#��������� (4!5!.)� ��������

��������#���� #���61������ �������������'

(�)��6�*+�0�,/(�)��6�*.�0�/+(-)��6�*/�0�/�(�)��6�*��0�/+

����

�������������

������������

���������

������������

Page 12: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

 DSGN‐120 ZEYTINCI FALL 2014

Page 13: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

 DSGN‐120 ZEYTINCI FALL 2014

Page 14: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

����������������� ���

�������������������� ��������� � ��������������������������������������������������� ��������� �������� ��� ������� ������������������� ���� �

������ ������������������� ��������!������������ �� ������"����

�������#�$#�%�� �������&��'�%�� �(�����)�$*�%�� �+�����,�&*�%��

�$���� ������������������� ��������!������������ �� ������"����

��������'�$&�%�� ��������#�-'�%�� �(������)�&*�%�� �+������,�&*�%��

�-���� ������������������� ��������!������������ �� ������"����

�������&$�,$�%�� �������--�.$�%�� �(�����$)�&'�%�� �+�����$.�.,�%��

����������������������������� ����������������� ��

���

��������� �� ���������

���������

�����

��

����������������

���

���� ����������

��

�����������������

������������������

����������������

�� ����

�� ����

�� ����

Page 15: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

 

Page 16: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

 

Page 17: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

������������ ��������

�������������������� ��������� � ��������������������������������������������������� ����� ������������������� ��� ������ �������������������� ���� �

�������������������������� �������� ������������ �� ������!����

��������"�#$�%�� �&��������'(�%�� �)������*�"+�%�� �,�������(�**�%��

�$������������������������ �������� ������������ �� ������!����

��������-�.*�%�� �&�����$*�#+�%�� �)�����$"��#�%�� �,�����$'�.(�%��

�"������������������������ �������� ������������ �� ������!����

�������$+�'$�%�� �&�����$"��.�%�� �)�����$���-�%�� �,������+�$$�%��

���

���������� �����������

���������

�����������������

�� ����

�� ����

�� ����

��� �

������

����

��� / /

���

��� /

����

��� �

��� /

���� ����

��

/ /

���������������������������������������������������������������������

����������������������� ��� ������

�� �������������

Page 18: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

CONTINUOUS BEAMS 

 

Page 19: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

������������������ ����

������������ ��������

���������������

��

���������

��

��

����

����

���� ����

��

����

����

����

����

������� �

����� ��

����� �

���

������ � ����� � ��

���� � ����� �

� ���������

������

����

���� ����

����

����

����

����

��

���

���

����

����

��������� ����������������

Page 20: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

TRRANSPPORTAATION

 

Page 21: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

 

 

Page 22: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT

 

Page 23: DR. Z’s CORNER - ASCE-NCSDR. Z’s CORNER Conquering the FE & PE exams Examples & Applications PE Civil WATER RESOURCES and ... STATICS / MECHANICS OF SOLIDS DETERMINATE BEAMS SUPPORT