Cyclic Experiments and Global Buckling Design of Steel-Angles-Assembled Buckling-Restrained Braces

Compared with traditional BRB, the steel-angles-assembled buckling-restrained brace (SAA-BRB) is an innovative BRB with light-weight, accurate control of the geometrical dimensions, easy installation and convenient disassembly. The SAA-BRB is composed of an external restraining system and a cruciform-sectional inner core. The external restraining system is assembled by four steel angles with the connection of high-strength bolts, and the spacers are installed between the inner core and the restraining system. In this study, the hysteretic behavior of SAA-BRB was investigated by experiments and finite element (FE) simulations. Firstly, three SAA-BRB specimens with different restraining ratios were tested under cyclic loads to investigate the hysteretic performance. It was found that all specimens exhibited stable responses and satisfactory energy-dissipating capabilities during the whole loading process. Then, a refined FE model was established, and its validity in predicting the hysteretic responses of SAA-BRB was verified by the experiments. Moreover, based on the yielding criteria of the outmost fiber for the restraining member section, a design formula for the restraining ratio requirements to avoid global buckling of the SAA-BRB was deduced. Finally, extensive parametric analysis was conducted to verify the accuracy of the design formula by changing the geometric dimensions (the restraining ratio) of models. It was found that the proposed formula for the restraining ratio requirement could lead to a conservative prediction with reasonable accuracy, thus providing valuable references for global buckling design of SAA-BRBs in engineering practice.

Experimental and Numerical Analysis of the Punching Shear Resistance Strengthening of Concrete Flat Plates by Steel Collars

In this study, six square reinforced concrete flat plates with dimensions of (1500×1500×100) mm were tested under a concentrated load applied on a column located at the center of the slabs. One of these slabs was the control specimen, whereas, in the others, steel angles (steel collars) were used, fixed at the connection region between the slab and the column to investigate the effect of the presence of these collars on punching shear strength. Five thicknesses were used (4, 5, 6, 8, 10mm) with constant legs of angles (75×75) mm of the steel collars to investigate the effects on the punching shear resistance with respect to the control slab. The results of the experimental study show that the punching shear resistance increased by 41 to 77% when steel collars were used. The experimental results were in good agreement with the numerical analysis acquired with the ABAQUS software.

Rancang Bangun Rangka Kendaraan Penyemprot Hama Otomatis

Abstrak Dari berbagai cara pengaplikasian pestisida, penyemprotan merupakan aplikasi pestisida yang paling umum. Di Indonesia sendiri penyemprotan dilakukan secara manual. Penyemprotan manual memiliki kendala yaitu membutuhkan tenaga manusia. Penyemprotan secara manual mengakibatkan petani akan mudah terpapar oleh pestisida sehingga diperlukan adanya penyemprot hama otomatis. Tujuan penelitian ini adalah merancang bangun rangka kendaraan penyemprot hama otomatis untuk tanaman hortikultura. Rangka didesain menggunakan software Solidworks 2016 untuk mensimulasikan kekuatan rangka. Dari simulasi rangka dengan bahan yang digunakan baja ASTM A36 diketahui nilai yield strength bahan ASTM A36 2,5 X 108 N/m2 didapat nilai tegangan tertinggi 3,461 x 107 N/m2. Rangka ini menggunakan baja siku berukuran 50 mm x 50 mm x 5 mm. Jenis rangka yang jadi acuan yaitu jenis rangka ladder frame, yaitu jenis rangka menyerupai tangga, dengan jenis rangka ini memiliki kelebihan kekuatan yang tinggi. Roda yang digunakan adalah roda sepeda dengan diameter 19 cm dan tebal 4 cm. Motor penggerak yang digunakan yaitu tipe gearbox. Dimensi kendaraan, panjang = 320 cm, lebar = 80 mm, dan tinggi 150 mm. jenis transmisi yang digunakan yaitu transmisi roda gigi lurus dengan perbandingan gigi 16 : 32. Hasil pengujian pembebanan pada kondisi kendaraan diam dan bergerak, bahwa rangka mampu menahan semua beban komponen – komponen yang ada seperti box elektrikal, tangki pestisida, dan pompa. Kata kunci: pestisida, ASTM A36, Kendaraan Penyemprot Hama, Ladder Frame. Abstract Of the various ways of application of pesticides, spraying is the most common application of pesticides. In Indonesia, the spraying is done manually. Manual spraying has a problem. Namely, it requires human labour. Spraying manually causes farmers to be easily exposed to pesticides, so an automatic pest sprayer is needed. The purpose of this study was to design an automatic pest spraying vehicle frame for horticultural crops. The frame is designed using Solidworks 2016 software to simulate the strength of the frame. From the simulation of the frame with the material used by ASTM A36 steel, it is known that the yield strength value of ASTM A36 material is 2.5 X 108 N / m2, the highest stress value is 3.461 x 107 N / m2. This frame uses steel angles measuring 50 mm x 50 mm x 5 mm. The type of frame that is the reference is the type of ladder frame, a type of frame that resembles a ladder, with this type of frame having a high strength advantage. The wheels used are bicycle wheels with a diameter of 19 cm and a thickness of 4 cm. The driving motor used is the gearbox type. Vehicle dimensions, length = 320 cm, width = 80 mm, and height 150 mm. The type of transmission used is a straight gear transmission with a gear ratio of 16: 32. The results of loading tests on stationary and moving vehicle conditions show that the frame can withstand all the load of existing components such as electrical boxes, pesticide tanks, and pumps. Keyword : pesticide, ASTM A36, Pest Spraying Vehicles, Ladder Frame

Design of lattice towers from hot-rolled equal leg steel angles

Τα προφίλ γωνιακών διατομών χρησιμοποιούνται από τα πρώτα χρόνια των χαλύβδινων κατασκευών λόγω της εύκολης μεταφοράς τους και της επί τόπου συναρμολόγησής τους. Ωστόσο, παρουσιάζουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά που τα διαφοροποιούν από τους άλλους τύπους κοινών διατομών, γεγονός που οδηγεί αναπόφευκτα στην ανάγκη ανάπτυξης ειδικών κανόνων σχεδιασμού. Σε πρώτη φάση ελέγχθηκαν και αξιολογήθηκαν οι υφιστάμενες ευρωπαϊκές διατάξεις για τα ισοσκελή γωνιακά θερμής έλασης, και στη συνέχεια, διεξήχθησαν εκτεταμένες πειραματικές, αναλυτικές και αριθμητικές μελέτες ώστε να προταθεί ένα ολοκληρωμένο και πλήρως επικυρωμένο σύνολο κανόνων σχεδιασμού που να καλύπτει όλες τις πτυχές του σχεδιασμού των γωνιακών. Οι κανόνες αυτοί περιλαμβάνουν την ταξινόμηση της διατομής, την αντοχή της διατομής για όλους τους τύπους φόρτισης, καθώς και κανόνες για το σχεδιασμό μελών υπό μεμονωμένες ή και συνδυασμένες εσωτερικές αξονικές δυνάμεις και ροπές. Όλοι οι προτεινόμενοι κανόνες είναι γραμμένοι υπό την μορφή των διατάξεων του Ευρωκώδικα 3, ώστε να είναι δυνατή η άμεση ενσωμάτωσή τους στην επερχόμενη έκδοση. Επιπλέον, τα γωνιακά προφίλ χρησιμοποιούνται ευρέως σε δικτυωτούς πύργους και ιστούς για τηλεπικοινωνιακούς σκοπούς ή για τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας. Τέτοιοι τύποι πύργων σχεδιάζονται κυρίως σύμφωνα με τα πρότυπα EN 1993-3-1 και EN 50341-1, βάσει μιας γραμμικής ελαστικής ανάλυσης πρώτης τάξεως όπου η κατασκευή προσομοιώνεται ως ένα δικτύωμα. Στην παρούσα εργασία πραγματοποιείται αξιολόγηση της τρέχουσας προσέγγισης σχεδιασμού, όπου ο πύργος προσομοιώνεται με ένα λογισμικό μη γραμμικών πεπερασμένων στοιχείων, λαμβάνοντας υπόψη τις αρχικές ατέλειες στην κατασκευή καθώς και τις μη γραμμικότητες του υλικού και της γεωμετρίας. Υπογραμμίζεται η σημασία των φαινομένων δευτέρας τάξεως στην ανάλυση, ενώ επισημαίνεται η ύπαρξη μιας μορφής αστάθειας που δεν καλύπτεται άμεσα από τους κανονισμούς και ως εκ τούτου, συνήθως δεν ελέγχεται. Στην συνέχεια, δύο αναλυτικά μοντέλα για την πρόβλεψη του κρίσιμου φορτίου του νέου τρόπου λυγισμού προτείνονται και επικυρώνονται αριθμητικά. Και τα δύο προτεινόμενα μοντέλα είναι εύκολα στην εφαρμογή τους και μπορούν να καλύψουν το κενό στις υπάρχουσες συστάσεις σχεδιασμού για δικτυωτούς πύργους.