• Earthquakes and Structures
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• 제12권6호
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• pp.643-652
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• 2017

One of the methods to strengthen the structures against the seismic lateral loading is the employment of the composite columns. A concrete-filled tube (CFT) has the cumulative advantages of steel and concrete. Concrete-filled steel tube columns have been widely used in the moment-resisting frame (MRF) structures, located in both non-seismic zones and high-risk seismic zones. In this paper, the results of studies on two important seismic parameters of ductility and the response modification factor (RMF) of the MRFs with CFT columns are submitted. While the studies are carried out, the effects of span length-story height ratio, the strength of materials and seismic behavior of MRFs are considered. In this regard, the ductility, RMF and the strength of 36 models of the steel MRFs with CFTs are analyzed. The fiber plastic hinges numerical simulation and pushover analysis method are used in the calculations. Based on the obtained results, the RMFs suitable for the 5-, 10- and 15- story frames are proposed.

• 한국생산제조학회지
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• 제25권5호
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• pp.313-320
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• 2016

The need for high-strength, multi-axis, and multi-functional machine tools has recently increased because of part complexity and workpiece strength. However, most of the machine tool manufacturers rely on experience for a detailed design because of the shortcomings in the existing design technology. This study uses a topology optimization method to more effectively design a large multi-functional machine tool considering static stiffness. The ram, saddle, and column parts are important structures in a machine tool. Hence, they are selected for the finite element method analysis. Based on this analysis, the optimized internal rib structure for those parts is designed for desirable rigidity and weight. This structure could possibly provide the required design technology for machine tool manufacturers.

• Steel and Composite Structures
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• 제20권6호
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• pp.1305-1322
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• 2016

This paper presents the results of experimental and numerical model analyses on partially encased composite columns under concentric loads. The main objective of this study is to evaluate the influence of replacing the conventional longitudinal and transverse steel bars by welded wire mesh on the structural behavior of these members under concentric loads. To achieve these goals experimental tests on four specimens of partially encased composite columns submitted to axial loading were performed and the results were promising in terms of replacing the traditional reinforcement by steel meshes. In addition, a numerical FE model was developed using the software DIANA$^{(R)}$ with FX+. The experimental results were used to validate the numerical model. Satisfactory agreement between experimental and numerical results was observed in both capacity and deformability of the composite columns. Despite of the simplifying assumptions of perfect bond between steel and concrete, the numerical model adequately represented the columns behavior. A finite element parametric study was performed and parameters including thickness of the steel profile and the concrete and steel strengths were evaluated. The parametrical study results found no significant changes in the partially encased columns behavior due to variations of the steel profile thickness or yield strength. However, significant changes in the post peak behavior were observed when using high strength concrete and these results suggest a change in the failure mode.

• Carbon letters
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• 제9권1호
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• pp.8-16
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• 2008

Oxidized activated carbons were prepared by reacting steam-activated carbon developed from pecan shells with nitric acid of varying strength (15, 30, 45 and 60%). The textural properties and the chemistry of the surface of the non-oxidized and of the oxidized carbons were determined from nitrogen adsorption and base neutralization capacities. The uptake of Pb(II) and Cd(II) from aqueous solution by these carbons was determined by kinetic and equilibrium experiments as well as by the column method. Treatment with nitric acid brought about drastic decrease in surface area and remarkable increase in the pore size of the carbon with these changes depending on the strength of nitric acid. Nitric acid increased the surface acidity by developing new surface oxygen functional groups of acidic nature. $HNO_3$-oxidized carbons exhibited high adsorption capacities for Pb(II) and Cd(II). The adsorption of these ions increased with the decrease of the surface pH of the carbon and with the increase of the solution pH from 2.5 to 6 and 7. The amount adsorbed from lead and cadmium was also related to the amount of surface acidity, the pH of the point of zero charge and on some metal ion parameters. Cadmium and lead uptake by the investigated carbons followed pseudo-second order model and the equilibrium sorption data fitted Langmuir adsorption model.

• 국제초고층학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.85-95
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• 2024

A composite member made of concrete-filled steel tubes (CFT columns) has been recognized for its fire resistance due to the thermal mass effect of concrete inside the steel tube, as shown in various studies. In this study, the fire resistance performance of reinforced CFT columns under constant axial load was evaluated using finite element analysis with ABAQUS. For this purpose, the variables including cross-section size, steel tube thickness, and concrete cover thickness were set, and the temperature distribution in the column cross-section exposed to a standard fire was investigated using heat transfer analysis. Ultimately, a P-M interaction curve was obtained by evaluating the overall residual strength of columns, and the fire resistance time was determined by evaluating axial displacement-time responses due to the reduction in load capacity during fire through stress analysis.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권3A호
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• pp.215-225
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• 2011

일반적으로 프리캐스트 교각은 공장에서 모든 제품을 생산하여 품질의 균질성을 확보할 수 있으며, 고강도 콘크리트를 사용할 수 있어 중공 형태로 블록을 제작할 수 있어 사하중 절감효과가 발생한다. 이러한 프리캐스트 교각 공법은 미국 일본 등에서 이미 실용화하여 적용되고 있는 공법으로 주로 PC 긴장재를 사용한 블록간의 연결에 의해 이루어지고 있다. 하지만, PC 긴장재를 사용하게 되면 과다한 초기 공사비가 소요되어 비경제적 시공이 불가피하다. 본 연구의 목적은 공기 단축과 초기 공사비를 절감하기 위해 PC 긴장재를 사용하지 않고, 슬리브와 일반 철근만으로 구성된 경제적이면서 시공성이 우수한 프리캐스트 교각 공법 개발에 있다. 이를 위해 본 연구에서는 신형식 철근이음 장치인 그라우팅형(形) 슬리브를 이용한 프리캐스트 교각 단면에 대하여 중공율, 주철근 직경, 단면 크기 등을 변수로 총 5개의 축소모형에 대하여 실험적으로 성능을 평가하였으며, 스케일 효과가 배제된 상태에서의 현장 적용성을 살펴보기 위해 최종적으로 성능을 검토하기 위하여 대형모형실험을 통해 교각의 성능을 검증하였다.

• KSBB Journal
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• 제11권5호
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• pp.606-612
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• 1996

H형 Dowex 50W-X8 강산성 양이온 교환수지 결럼을 이용하여 glutamic acid를 치환전개하면셔 displacer의 농도를 증가시켜 인위적으로 결정화를 유도하였다. Displacer로 사용한 NaOH 놓도를 증 가시킴으로써 glutamic acid가 그 용해도 한계 이상 으로 농축되면서 컬럼내에서 이동도중 결정층이 형 성되었고 생성된 결정은 effluent stream을 따라 fraction collector로 회수되어졌다. 결정충이 이동하는 동안 clogging이나 압력강하의 문제점이 발생 하지 않았으며 1.0 M NaOH를 사용할 때 62% 의 glutamic acid가 결정으로 회수되었다. 수지로부터 치환되 어 나오는 $H^+$에 의한 OH 의 중화작용으로 인해 NaCI 보다는 NaOH가 효과적인 displacer임 을 알 수 있었으며 보다 sharp하고 농축된 band를 얻을 수 있었다 Glutamic acid 결정층의 이동속도 는 displacer 이통속도와 통일하였는데 그 이유는 결정이 이동하는 기작이 고정상의 interstitial fluid를 따라 이통하는 것이 아니라 일정한 두께의 결정층이 형성된 뒤에 앞경계변에셔는 계속 새로운 결정화가, 그리고 뒷경계변에서는 기존결정의 재용해가 일어나 면서 컬럼을 이동하는 것이며 또한 이 결정화 속도 와 재용해 속도가 비슷하게 균형을 이루고 있기 때 문이라고 설명할 수 있다. 이와 같은 이온교환중의 결정화 현상은 수지에 대한 선택도와 함께 용해도라 는 부가적 분리 인자를 통시에 사용함으로써 특정성 분의 분리효율을 높일 수 있으며 이온교환 후 추가 로 거쳐야 할 결정화 콩정의 부담을 줄일 수 있을 것이다. 결정화-재용해가 비슷한 속도로 반복되는 이통결정층이 형성된다는 관찰은 본 실험에서 사용 된 glutamic acid에만 적용할 수 있는 특이한 현상 일 수 있으며 aspartic acid 등 다른 저용해도 아미 노산에도 일반화할 수 있는 현상인지를 밝허가 위해 서는 보충 연구가 펄요하다. 더우기 이러한 결정화 현상은 단순히 용질의 용해도와 displacer 농도뿐만 아니라 pH, ionic strength, 사용하는 수지의 가교 도, mobile phase의 유속, 사용하는 컬럼의 제원에 도 영향을 받을 것이라고 사료되므로 결정회수율을 극대화하기 위한 최적조건의 도출 빛 그 적용범위의 확대에 대한 연구가 필요하다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.625-632
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• 2008

동반논문(모델개발)에서는 특별철골모멘트골조의 강접합 보-기둥 접합부의 회전능력을 예측하기 위한 해석모델을 제안하였다. 본 논문에서는 접합부 회전능력 기준으로 두 개의 극한상태를 고려하였다. 첫째, 보 단면의 국부좌굴로 인해 공칭소성강도까지 강도저하가 발생하였을 때를 회전능력으로 보는 강도저하 극한상태를 고려하였다. 둘째, 큰 진폭의 변형이 몇 번 반복 후에 좌굴된 플랜지에서 소성변형률 축적으로 야기 되는 저주기 피로 파단을 극한상태로 고려하였다. 두 극한상태까지 제안한 모델을 이용하여 단조증가하중 및 반복하중하에 일련의 해석을 수행하였다. 실무설계에서 사용되는 범위안의 다양한 H-형강 보를 모델링한 후, 플랜지 및 웨브 폭-두께비와 같은 보 단면의 기하학적 변수가 WUF-W 접합부의 회전능력과 저주기 피로수명에 미치는 영향을 관찰하였다.

• Computers and Concrete
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• 제9권4호
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• pp.257-273
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• 2012

Based on the heterogeneous characterization of concrete at mesoscopic level, Realistic Failure Process Analysis ($RFPA^{3D}$) code is used to simulate the failure process of concrete-filled tubular (CFT) stub columns. The results obtained from the numerical simulations are firstly verified against the existing experimental results. An extensive parametric study is conducted to investigate the effects of different concrete strength on the behaviour and load-bearing capacity of the CFT stub columns. The strength of concrete considered in this study ranges from 30 to 110 MPa. Both the load-bearing capacity and load-displacement curves of CFT columns are evaluated. In particular, the crack propagation during the deformation and failure processes of the columns is predicted and the associated mechanisms related to the increased load-bearing capacity of the columns are clarified. The numerical results indicate that there are two mechanisms controlling the failure of the CFT columns. For the CFT columns with the lower concrete strength, they damage when the steel tube yields at first. By contrast, for the columns with high concrete strength it is the damage of concrete that controls the overall loading capacity of the CFT columns. The simulation results also demonstrate that $RFPA^{3D}$ is not only a useful and effective tool to simulate the concrete-filled steel tubular columns, but also a valuable reference for the practice of engineering design.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.315-329
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• 2018

최근 국내에서는 고층 벽식 아파트 건설 시, 하부 주차공간과 공용공간 확보를 위하여 RC 전이슬래브 시스템을 사용하는 경우가 증가하고 있다. 하지만 두께가 얇은 RC 무량판 슬래브를 위해 개발된 설계방법 및 구조성능평가 방법을 두께가 매우 두꺼운 전이슬래브 구조설계에 그대로 사용하고 있다는 문제점이 있다. 따라서 합리적인 전이슬래브의 구조설계를 위해서는 RC 전이슬래브 시스템의 2면 전단거동 양상에 대한 명확한 분석이 필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 전이슬래브의 두께, 콘크리트 강도, 전단경간비, 철근비 등 다양한 설계변수에 따라 비선형 FEM을 이용하여 전이슬래브의 2면 전단거동을 분석하였다. 또한 비선형 FEM 해석결과와 기존의 2면 전단강도 평가식으로 예측한 전단강도를 비교분석하여 기존 평가식의 전이슬래브 2면 전단강도 평가 유효성을 검토하였다.