Mohamed, Saker M I and Dr. Eng. Ir. Desy Setyowulan, ST., MT., M.Sc. and Dr. Eng. Ir. Eva Arifi, ST., MT., IPM. (2024) Cyclic Behavior of Back-To-Back Cold-Formed Steel (CFS) C Section Connected by Angle Plate, Inner Plate, and Self-Drilling Screw (SDS) Connections. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Baja bentuk dingin (Cold-Formed Steel atau CFS) semakin banyak digunakan dalam konstruksi karena sifatnya yang ringan, kekuatan luar biasa, dan adaptabilitasnya. Material ini dibentuk menjadi berbagai konfigurasi, seperti penampang C dan penampang Z, menggunakan teknik roll-forming yang tidak memerlukan panas. Metode ini memungkinkan produksi struktur yang ramping dan kokoh dengan ketebalan antara 0,4 hingga 6,4 mm. Akibatnya, CFS sangat cocok untuk membangun rangka, panel atap, dan bangunan modular. Manfaatnya mencakup efektivitas biaya dan keberlanjutan lingkungan, menjadikannya pilihan utama untuk proyek konstruksi modern. Dalam penelitian ini, metode penelitian eksperimental diterapkan, didukung oleh studi studi sebelumnya tentang topik serupa. Investigasi melibatkan penggunaan bagian ganda CFS yang disusun berlawanan dan dihubungkan oleh sekrup self-drilling (SDS) dan plat sudut. Data eksperimental dikumpulkan melalui uji beban siklik untuk mengevaluasi kekuatan, kekakuan, dan kelenturan rangka CFS. Hasilnya kemudian dibandingkan dengan simulasi yang dilakukan menggunakan perangkat lunak ABAQUS untuk memvalidasi temuan eksperimental dan memahami kinerja sambungan dalam berbagai kondisi beban. Pendekatan komprehensif ini memastikan pemeriksaan menyeluruh terhadap perilaku struktural CFS dalam skenario praktis dan simulasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sambungan sekrup secara signifikan mempengaruhi integritas struktural rangka CFS. Rangka dengan tambahan plat sudut menunjukkan kinerja yang lebih baik dalam hal dissipasi energi dan ketahanan terhadap tekuk dibandingkan dengan rangka yang hanya menggunakan sambungan plat dalam. Studi ini menyarankan bahwa pengoptimalan pola sambungan sekrup dan penambahan elemen penguat seperti plat sudut dapat meningkatkan ketahanan struktural rangka CFS. Secara khusus, rangka dengan sambungan sekrup yang dioptimalkan menunjukkan peningkatan daya tahan dan stabilitas di bawah beban siklik, menyoroti pentingnya desain sambungan dalam aplikasi CFS. Penelitian lebih lanjut dianjurkan untuk mengeksplorasi berbagai pengaturan sekrup dan dampak faktor lingkungan terhadap kinerja sekrup. Meneliti kondisi lingkungan yang berbeda, seperti variasi suhu dan kelembaban, dapat memberikan wawasan yang lebih mendalam tentang kinerja jangka panjang struktur CFS. Selain itu, eksplorasi material inovatif dan teknik manufaktur canggih dapat lebih mengoptimalkan penggunaan CFS dalam konstruksi. Studi-studi masa depan ini akan berkontribusi pada pengembangan struktur CFS yang lebih kokoh, efisien, dan berkelanjutan, memajukan bidang teknik konstruksi.
English Abstract
Cold-formed steel (CFS) is increasingly used in construction for its lightweight nature, exceptional strength, and adaptability. The material is shaped into different configurations, such as C-sections and Z-sections, using a roll-forming technique that does not include the use of heat. This method allows the production of slender and robust structures with a thickness ranging from 0.4 to 6.4 mm. Consequently, CFS is highly suitable for constructing frames, roof panels, and modular buildings. Its benefits extend to cost-effectiveness and environmental sustainability, making it a preferred choice for modern construction projects. In this study, an experimental research method was employed, supported by previous studies on similar topics. The investigation involved the use of double back-to-back CFS sections connected by self-drilling screws (SDS) and angle plates. Experimental data were collected through cyclic loading tests to evaluate the strength, stiffness, and ductility of the CFS frames. The results were then compared with simulations conducted using ABAQUS software to validate the experimental findings and understand the performance of the connections under different loading conditions. This comprehensive approach ensured a thorough examination of the structural behavior of CFS under practical and simulated scenarios. The results indicated that screw connections significantly influence the structural integrity of CFS frames. Frames with additional angle plates demonstrated better performance in terms of energy dissipation and resistance to buckling compared to frames with only inner plate connections. The study suggests that optimizing screw connection patterns and incorporating reinforcing elements like angle plates can enhance the structural resilience of CFS frames. Specifically, frames with optimized screw connections exhibited increased durability and stability under cyclic loads, highlighting the importance of connection design in CFS applications. Further research is recommended to explore various screw arrangements and the impact of environmental factors on screw performance. Investigating different environmental conditions, such as temperature and humidity variations, can provide deeper insights into the long-term performance of CFS structures. Additionally, exploring innovative materials and advanced manufacturing techniques can further optimize the use of CFS in construction. These future studies will contribute to developing more robust, efficient, and sustainable CFS structures, advancing the field of construction engineering.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | 0424070214 |
| Uncontrolled Keywords: | Cold-Formed Steel (CFS), Sekrup Self-Drilling (SDS), Beban Siklik, Dissipasi Energi, Stabilitas Struktural. |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik |
| Depositing User: | S Sucipto |
| Date Deposited: | 28 Aug 2024 06:46 |
| Last Modified: | 28 Aug 2024 06:46 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/229589 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Saker M I Mohamed.pdf Restricted to Registered users only Download (80MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |