Performance of 1/3-scale model precast concrete beam-column connections subjected to cyclic inelastic loads : report no. 4 /

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Punching shear strength of flat slab corner column connections .1. Reinforced concrete connections

This paper presents the details of an experimental study on punching shear strength and behaviour of reinforced concrete corner column connections in flat slabs; a quasi-empirical method is proposed for computing the punching shear strength. The method has also been extended for punching shear strength prediction at interior and edge column connections. The test results compare better with the strengths predicted by the proposed method than those by Ingvarson, Zaglool and Pollet available in the literature. Further, the experimental strengths of interior, edge and corner column connections have been compared with the strengths predicted by the proposed method and the two codes of practice, viz. ACI and BS code, to demonstrate the usefulness of the method.

Punching shear strength of flat slab corner column connections .2. Fibre-reinforced concrete connections

This paper gives the details of the studies undertaken to examine the strength and behaviour of fibre-reinforced concrete corner column connections in flat slabs. Tests have been conducted on 16 specimens with varying reinforcement ratio, moment/shear ratio (load eccentricity) and volume fraction of fibres. A quasi-empirical method has been proposed for computing the punching shear strength. The method has also been extended to fibre-reinforced concrete interior column connections, tests on which are available in the literature. The test results have been compared with the strength predicted by the proposed method for corner column as well as interior column connections and a satisfactory agreement noticed.

Blast response and safety evaluation of a composite column for use as key element in structural systems

This paper presents the blast response, damage mechanism and evaluation of residual load capacity of a concrete–steel composite (CSC) column using dynamic computer simulation techniques. This study is an integral part of a comprehensive research program which investigated the vulnerability of structural framing systems to catastrophic and progressive collapse under blast loading and is intended to provide design information on blast mitigation and safety evaluation of load bearing vulnerable columns that are key elements in a building. The performance of the CSC column is compared with that of a reinforced concrete (RC) column with the same dimensions and steel ratio. Results demonstrate the superior performance of the CSC column, compared to the RC column in terms of residual load carrying capacity, and its potential for use as a key element in structural systems. The procedure and results presented herein can be used in the design and safety evaluation of key elements of multi-storey buildings for mitigating the impact of blast loads.

Short columns with molecularly imprinted monolithic stationary phases for rapid separation of diastereomers and enantiomers

Three molecularly imprinted monolithic columns with different length but almost identical column volume had been prepared. It was observed that the separation factors of diastereomers and enantiomers were almost unaffected by column length. However, the short column with dimension of 38 mm x 8 mm W. showed much lower resistance to flow rate so that it could be operated at much higher flow rates. By combining stepwise gradient elution with elevated flow rate, the diastereomers of cinchonine and cinchonidine and the enantiomers of Cbz-DL-Trp and Fmoc-DL-Trp were successfully separated within 3 min on the short column with dimension of 38 mm. x 8 mm i.d.. Based on the above results, a cinchonine imprinted monolithic disk with dimension of 10 mm x 16 mm W. was further developed. The SEM image and the pore size distribution profile showed that large flow-through pores are present on the prepared monolith, which allowed mobile phase to flow through the disk with very low resistance. Chromatographic performances on the monolithic disk were almost unchanged compared with the long columns. A rapid separation of cinchonine and cinchonidine was achieved in 2.5 min at the flow rate of 9.0 ml/min. Furthermore, it was observed that there was almost no effect of the flow rate on the dynamic binding capacity at high flow rates. In addition, the effect of the loading concentration of analytes on the dynamic binding capacity, namely adsorption isotherm, was also investigated. A non-linear adsorption isotherm of cinchonine was observed on the molecularly imprinted monolith with cinchonine as template, which might be a main reason to result in the peak tailing of template molecule. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

The application of colloidal gas aphrons in the recovery of fine cellulose fibres from paper mill wastewater

Colloidal gas aphrons (CGAs) are micron-sized gas bubbles of 25–30 µm in diameter produced by a high-speed stirrer in a vessel containing dilute surfactant solution. These bubbles, because of their small size, exhibit some colloidal properties. In this work, CGAs were used to separate fine fibres from a lean slurry of cellulosic pulp in a flotation column. The pulp fibres were recovered as foamate from the top. Sodium dodecyl sulphate at a concentration of 2.0 kg/m3 was used as a surfactant to generate the CGAs in a spinning disc apparatus. The results indicated that up to 70% flotation efficiency could be obtained within a short column height of 0.3–0.35 m. This technique can be applied to recover fine cellulosic pulp from paper-machine backwater.

Caratterizzazione del legame di molecole di interesse farmaceutico alla sieroalbumina umana mediante biocromatografia e dicroismo circolare

Negli ultimi anni, un crescente numero di studiosi ha focalizzato la propria attenzione sullo sviluppo di strategie che permettessero di caratterizzare le proprietà ADMET dei farmaci in via di sviluppo, il più rapidamente possibile. Questa tendenza origina dalla consapevolezza che circa la metà dei farmaci in via di sviluppo non viene commercializzato perché ha carenze nelle caratteristiche ADME, e che almeno la metà delle molecole che riescono ad essere commercializzate, hanno comunque qualche problema tossicologico o ADME [1]. Infatti, poco importa quanto una molecola possa essere attiva o specifica: perché possa diventare farmaco è necessario che venga ben assorbita, distribuita nell’organismo, metabolizzata non troppo rapidamente, ne troppo lentamente e completamente eliminata. Inoltre la molecola e i suoi metaboliti non dovrebbero essere tossici per l’organismo. Quindi è chiaro come una rapida determinazione dei parametri ADMET in fasi precoci dello sviluppo del farmaco, consenta di risparmiare tempo e denaro, permettendo di selezionare da subito i composti più promettenti e di lasciar perdere quelli con caratteristiche negative. Questa tesi si colloca in questo contesto, e mostra l’applicazione di una tecnica semplice, la biocromatografia, per caratterizzare rapidamente il legame di librerie di composti alla sieroalbumina umana (HSA). Inoltre mostra l’utilizzo di un’altra tecnica indipendente, il dicroismo circolare, che permette di studiare gli stessi sistemi farmaco-proteina, in soluzione, dando informazioni supplementari riguardo alla stereochimica del processo di legame. La HSA è la proteina più abbondante presente nel sangue. Questa proteina funziona da carrier per un gran numero di molecole, sia endogene, come ad esempio bilirubina, tiroxina, ormoni steroidei, acidi grassi, che xenobiotici. Inoltre aumenta la solubilità di molecole lipofile poco solubili in ambiente acquoso, come ad esempio i tassani. Il legame alla HSA è generalmente stereoselettivo e ad avviene a livello di siti di legame ad alta affinità. Inoltre è ben noto che la competizione tra farmaci o tra un farmaco e metaboliti endogeni, possa variare in maniera significativa la loro frazione libera, modificandone l’attività e la tossicità. Per queste sue proprietà la HSA può influenzare sia le proprietà farmacocinetiche che farmacodinamiche dei farmaci. Non è inusuale che un intero progetto di sviluppo di un farmaco possa venire abbandonato a causa di un’affinità troppo elevata alla HSA, o a un tempo di emivita troppo corto, o a una scarsa distribuzione dovuta ad un debole legame alla HSA. Dal punto di vista farmacocinetico, quindi, la HSA è la proteina di trasporto del plasma più importante. Un gran numero di pubblicazioni dimostra l’affidabilità della tecnica biocromatografica nello studio dei fenomeni di bioriconoscimento tra proteine e piccole molecole [2-6]. Il mio lavoro si è focalizzato principalmente sull’uso della biocromatografia come metodo per valutare le caratteristiche di legame di alcune serie di composti di interesse farmaceutico alla HSA, e sul miglioramento di tale tecnica. Per ottenere una miglior comprensione dei meccanismi di legame delle molecole studiate, gli stessi sistemi farmaco-HSA sono stati studiati anche con il dicroismo circolare (CD). Inizialmente, la HSA è stata immobilizzata su una colonna di silice epossidica impaccata 50 x 4.6 mm di diametro interno, utilizzando una procedura precedentemente riportata in letteratura [7], con alcune piccole modifiche. In breve, l’immobilizzazione è stata effettuata ponendo a ricircolo, attraverso una colonna precedentemente impaccata, una soluzione di HSA in determinate condizioni di pH e forza ionica. La colonna è stata quindi caratterizzata per quanto riguarda la quantità di proteina correttamente immobilizzata, attraverso l’analisi frontale di L-triptofano [8]. Di seguito, sono stati iniettati in colonna alcune soluzioni raceme di molecole note legare la HSA in maniera enantioselettiva, per controllare che la procedura di immobilizzazione non avesse modificato le proprietà di legame della proteina. Dopo essere stata caratterizzata, la colonna è stata utilizzata per determinare la percentuale di legame di una piccola serie di inibitori della proteasi HIV (IPs), e per individuarne il sito(i) di legame. La percentuale di legame è stata calcolata attraverso il fattore di capacità (k) dei campioni. Questo parametro in fase acquosa è stato estrapolato linearmente dal grafico log k contro la percentuale (v/v) di 1-propanolo presente nella fase mobile. Solamente per due dei cinque composti analizzati è stato possibile misurare direttamente il valore di k in assenza di solvente organico. Tutti gli IPs analizzati hanno mostrato un’elevata percentuale di legame alla HSA: in particolare, il valore per ritonavir, lopinavir e saquinavir è risultato maggiore del 95%. Questi risultati sono in accordo con dati presenti in letteratura, ottenuti attraverso il biosensore ottico [9]. Inoltre, questi risultati sono coerenti con la significativa riduzione di attività inibitoria di questi composti osservata in presenza di HSA. Questa riduzione sembra essere maggiore per i composti che legano maggiormente la proteina [10]. Successivamente sono stati eseguiti degli studi di competizione tramite cromatografia zonale. Questo metodo prevede di utilizzare una soluzione a concentrazione nota di un competitore come fase mobile, mentre piccole quantità di analita vengono iniettate nella colonna funzionalizzata con HSA. I competitori sono stati selezionati in base al loro legame selettivo ad uno dei principali siti di legame sulla proteina. In particolare, sono stati utilizzati salicilato di sodio, ibuprofene e valproato di sodio come marker dei siti I, II e sito della bilirubina, rispettivamente. Questi studi hanno mostrato un legame indipendente dei PIs ai siti I e II, mentre è stata osservata una debole anticooperatività per il sito della bilirubina. Lo stesso sistema farmaco-proteina è stato infine investigato in soluzione attraverso l’uso del dicroismo circolare. In particolare, è stato monitorata la variazione del segnale CD indotto di un complesso equimolare [HSA]/[bilirubina], a seguito dell’aggiunta di aliquote di ritonavir, scelto come rappresentante della serie. I risultati confermano la lieve anticooperatività per il sito della bilirubina osservato precedentemente negli studi biocromatografici. Successivamente, lo stesso protocollo descritto precedentemente è stato applicato a una colonna di silice epossidica monolitica 50 x 4.6 mm, per valutare l’affidabilità del supporto monolitico per applicazioni biocromatografiche. Il supporto monolitico monolitico ha mostrato buone caratteristiche cromatografiche in termini di contropressione, efficienza e stabilità, oltre che affidabilità nella determinazione dei parametri di legame alla HSA. Questa colonna è stata utilizzata per la determinazione della percentuale di legame alla HSA di una serie di poliamminochinoni sviluppati nell’ambito di una ricerca sulla malattia di Alzheimer. Tutti i composti hanno mostrato una percentuale di legame superiore al 95%. Inoltre, è stata osservata una correlazione tra percentuale di legame è caratteristiche della catena laterale (lunghezza e numero di gruppi amminici). Successivamente sono stati effettuati studi di competizione dei composti in esame tramite il dicroismo circolare in cui è stato evidenziato un effetto anticooperativo dei poliamminochinoni ai siti I e II, mentre rispetto al sito della bilirubina il legame si è dimostrato indipendente. Le conoscenze acquisite con il supporto monolitico precedentemente descritto, sono state applicate a una colonna di silice epossidica più corta (10 x 4.6 mm). Il metodo di determinazione della percentuale di legame utilizzato negli studi precedenti si basa su dati ottenuti con più esperimenti, quindi è necessario molto tempo prima di ottenere il dato finale. L’uso di una colonna più corta permette di ridurre i tempi di ritenzione degli analiti, per cui la determinazione della percentuale di legame alla HSA diventa molto più rapida. Si passa quindi da una analisi a medio rendimento a una analisi di screening ad alto rendimento (highthroughput- screening, HTS). Inoltre, la riduzione dei tempi di analisi, permette di evitare l’uso di soventi organici nella fase mobile. Dopo aver caratterizzato la colonna da 10 mm con lo stesso metodo precedentemente descritto per le altre colonne, sono stati iniettati una serie di standard variando il flusso della fase mobile, per valutare la possibilità di utilizzare flussi elevati. La colonna è stata quindi impiegata per stimare la percentuale di legame di una serie di molecole con differenti caratteristiche chimiche. Successivamente è stata valutata la possibilità di utilizzare una colonna così corta, anche per studi di competizione, ed è stata indagato il legame di una serie di composti al sito I. Infine è stata effettuata una valutazione della stabilità della colonna in seguito ad un uso estensivo. L’uso di supporti cromatografici funzionalizzati con albumine di diversa origine (ratto, cane, guinea pig, hamster, topo, coniglio), può essere proposto come applicazione futura di queste colonne HTS. Infatti, la possibilità di ottenere informazioni del legame dei farmaci in via di sviluppo alle diverse albumine, permetterebbe un migliore paragone tra i dati ottenuti tramite esperimenti in vitro e i dati ottenuti con esperimenti sull’animale, facilitando la successiva estrapolazione all’uomo, con la velocità di un metodo HTS. Inoltre, verrebbe ridotto anche il numero di animali utilizzati nelle sperimentazioni. Alcuni lavori presenti in letteratura dimostrano l’affidabilita di colonne funzionalizzate con albumine di diversa origine [11-13]: l’utilizzo di colonne più corte potrebbe aumentarne le applicazioni.

Shear-critical impact response of biaxially loaded reinforced concrete circular columns

A study on the vulnerability of biaxially loaded reinforced concrete (RC) circular columns in multi-story buildings under low- to medium-velocity impacts at shear-critical locations is presented. The study is based on a previously validated nonlinear explicit dynamic finite element (FE) modeling technique developed by the authors. The impact is simulated using force pulses generated from full-scale vehicle impact tests abundantly found in the literature with a view to quantifying the sensitivity of the design parameters of the RC columns under the typical impacts that are representative of the general vehicle population. The design parameters considered include the diameter and height of the column, the vertical steel ratio, the concrete grade, and the confinement effects. From the results of the simulations, empirical equations to quantify the critical impulses for the simplified design of the short, circular RC columns under the risk of shear-critical impacts are developed.

Design of rectangular reinforced concrete slabs supported on all the sides with a short discontinuous edge

Bending moment coefficients for the design of rectangular reinforced concrete panels supported on four sides with a short discontinuous edge are derived using the strip theory. The moment fields resulting from the use of proposed coefficients are examined in terms of the moment volume for possible savings in reinforcement and compared with other codified procedures. The strip coefficients averaged over the corresponding sides of the panel, besides resulting in considerable savings in reinforcement, are found to be identical with the coefficients predicted by simple yield line theory using an orthotropic layout of reinforcement.

Steady axi-symmetrical thermocapillary motion of a short melting column

This paper deals with the steady axi-symmetric thermo-capillary motion in a short meltingcolumn.with the assumptions that the Marangoni number M<<1, the Reynolds number Re<<1 andthe capillary number C<<1, at the leading order, the solutions of the problem are obtained inthe form of series. For two kinds of typical cases, symmetric and anti-symmetric distributionof air temperature, the numerical calculations are made. The results describe the effect ofendwalls on thermo-capillary flow.

Short communication: Rapid separation of cis9, trans11- and trans7,cis9-18:2 (CLA) isomers from ruminant tissue using a 30 m SLB-IL111 ionic column

[EN]Rumenic acid (cis9,trans11-18:2) is the main natural isomer of conjugated linoleic acid (CLA). Rumenic acid has many purported health benefits, but effects of most other CLA isomers are unknown. Typically trans7,cis9-18:2 is the second most abundant CLA isomer, but it co-elutes with rumenic acid on conventional polar gas chromatography (GC) columns, requiring complimentary analysis with silver-ion high performance liquid chromatography (Ag(+)-HPLC). Herein we report a rapid method for analyzing rumenic acid and trans7,cis9-18:2 using a 30 m ionic-liquid GC column. Optimal resolution of the two CLA isomers was at 145 degrees C and analysis of backfat from barley-fed cattle compared well with GC/Ag(+)-HPLC (y =0.978x - 0.031, r =0.985, P <0.001).