• Korean Journal of Chemical Engineering
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• 제35권11호
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• pp.2157-2163
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• 2018

Catalytic reactors have been essential for chemical engineering process, and different designs of reactors in multi-scales have been previously studied. Computational fluid dynamics (CFD) utilized in reactor designs have been gaining interest due to its cost-effective advantage in designing the actual reactors before its construction. In this work, butadiene synthesis via oxidative dehydrogenation (ODH) of n-butene using tubular reactor was used as a case study in the CFD model. The effects of coolant and reactor diameter were investigated in assessing the reactor performance. Based on the results of the CFD model, the conversion and selectivity were 86.5% and 59.5% respectively in a fixed bed reactor under adiabatic condition. When coolants were used in a tubular reactor, reactor temperature profiles showed that solar salt had lower temperature gradients inside the reactor than the cooling water. Furthermore, higher conversion (90.9%) and selectivity (90.5%) were observed for solar salt as compared to the cooling water (88.4% for conversion and 86.3% for selectivity). Meanwhile, reducing the reactor diameter resulted in smaller temperature gradients with higher conversion and selectivity.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제24권4호
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• pp.463-478
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• 2006

The design of structural frameworks for buildings is constantly evolving and is dependent on regional issues such as loading and constructability. One of the most promising recent developments for low to medium rise construction in terms of efficiency of construction, robustness and aesthetic appearance utilises concrete-filled steel tubular sections as the columns in a moment-resisting frame. These are coupled to rigid or semi-rigid connections to composite steel-concrete beams. This paper includes the results of a pilot experimental programme leading towards the development of economical, reliable connections that are easily constructed for this type of frame. The connections must provide the requisite strength, stiffness and ductility to suit gravity loading conditions as well as gravity combined with the governing lateral wind or earthquake loading. The aim is to develop connections that are stiffer, less expensive and easier to construct than those in current use. A proposed fabricated T-stub connection is to be used to connect the beam flanges and the column. These T-stubs are connected to the column using "blind bolts" with extensions, allowing installation from the outside of the tube. In general, the use of the extensions results in a dramatic increase in the strength and stiffness of the T-stub to column connection in tension, since the load is shared between membrane action in the tube wall and the anchorage of the bolts through the extensions into the concrete.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.823-834
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• 2002

Steel-Concrete Column은 H형강의 플랜지 사이에 후프를 용접하고 플랜지 사이의 공간에 콘크리트가 채워진 새로운 합성기둥이다. 본 연구에서는 이 새로운 합성 기둥의 구조성능을 평가하기 위하여 단주압축, 휨, 전단실험을 수행하였다. 각 실험별 실험체들을 순철골 실험체와 철골 콘크리트 실험체로 구성하여 Steel-Concrete Column을 구성하는 철골, 내부 콘크리트, 후프의 내력기여도를 평가할 수 있도록 하였다. 실험결과 Steel-Concrete Column은 $\ulcorner$강구조 한계상태 설계 기준$\lrcorner$ 에 의해 계산된 내력값을 충분히 만족하여 구조부재에 적용 가능하다고 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.835-843
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• 2002

본 논문은 외부 T스티프너로 보강한 콘크리트 충전각형강관-H형강보 접합부의 응력전달 메카니즘을 유한요소해석을 통해 정확히 이해하고, T스티프너에 관한 설계기본자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 따라서 선행된 실대형 접합부의 실험결과와 비선형 유한요소해석의 결과를 비교함으로써 유한요소해석의 신뢰도를 높였다. 유한요소해석에서 접합부의 응력전달 메카니즘을 이해하기 위해 여러 가지의 응력 및 변형도 지수를 사용하였고, 유한요소해석을 통하여 실험에서 발견된 보플랜지와 수평스티프너 접합부의 응력집중을 감소시킬수 있는 방안을 모색하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.813-822
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• 2002

단주영역에서 정사각형 콘크리트 충전 강관기둥의 단순 누가강도, 설계식 강도는 실험강도에 비해 약간 과소하게 평가하고 있다. 따라서 본 논문은 주요 요인이 되는 콘크리트의 구속효과를 고려하여 평가하고자 하였다. 콘크리트의 구속효과를 검토하기 위해 3차원 유한요소모델을 사용하여 강관의 폭-두께비(b/t), 콘크리트의 압축강도($f_c$'), 강재의 항복응력($f_y$)에 따른 영향을 검토하였고 이 세 변수를 조합한 제안된 강도식은 기존의 실험값과 비교, 검토되었다. 또한 하중 재하상태에 따른 콘크리트의 구속효과도 살펴 보았다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.279-287
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• 2001

본 논문은 중심축하중을 받는 콘크리트충전 각형강관 단주의 거동에 관한 연구이다. 총 11개의 실험체가 실험되었고, 실험의 변수는 강관의 폭/두께비와 강재의 항복 응력도에 대한 콘크리트의 압축강도비(응력도비)이다. 폭/두께비의 범위는 20.22에서 91.75이고 응력도비는 0.068에서 0.0955이다. 본 실험의 변수범위를 초과하는 기존의 실험결과를 수집하고 변수의 범위를 확장하여, 각각의 변수가 미치는 영향을 고찰하였다. 또한, Hajjar가 제안한 다항식의 모델을 수정하여 콘크리트충전 각형강관 단주의 내력식을 제안하였고.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.133-141
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• 2001

축방향으로 가셋트판이 관통한 원형 강관 부재는 압축력을 전달하는 강관 트러스 구조물의 사재로 많이 사용된다. 본 연구의 대상이 되는 가셋트판이 관통한 원형 강관 부재는 단면 성능이 다른 두 부재로 이루어져 있으므로 탄성 좌굴내력은 강성비($\beta$)와 각 부재 길이의 비(G)에 의해 영향을 받게 된다. 그러나 현행 규준에서는 이러한 변수들에 대한 구체적인 연구 자료 없이 유효좌굴길이계수 k=0.9를 사재에 적용하여 설계하도록 하고 있다. 따라서 본 연구에서는 탄성론에 근거한 이론적 분석과 유한요소 해석에 의한 분석을 수행하여 각 변수들에 의한 구속효과를 파악하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권4호통권65호
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• pp.369-378
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• 2003

본 연구에서는 강부재에서의 손상지수를 제시하여 반복하중재하를 받는 각형강관 기둥의 파괴에 이르는 과정을 손상지수를 이용하여 규명하였다. 이를 위해 유한요소 프로그램을 이용하여 비선형 해석을 수행하였고 이에 대한 손상과정을 비교 분석하였다. 재료시험을 실시하여 재료물성치와 강종별 변형률특성을 구하였으며 이를 바탕으로 강종과 하중재하조건의 변수를 주어 이 인자들이 부재의 손상에 미치는 영향을 비교하였다. 각 변수에 따른 변형률 특성과 누적소성변형률 이력곡선을 바탕으로 하는 하중조건과 강종이 손상에 미치는 영향을 정량적으로 파악할 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권1호
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• pp.121-130
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• 2002

This paper presents the tensile behavior of a Concrete-Filled Square Steel Tubular (CFT) column to H-beam welded connections. These connections were externally reinforced with T-shaped stiffeners at the junction of CFT column and beam. The tensile loading tests of eighteen tee-joint connections and finite element analysis using ANSYS were carried out. The main parameters of tests are as follows: 1) the thickness of Square Steel Tubular Column : 6 mm, 9 mm, 2) the strength ratios of tensile strength of horizontal stiffeners to tensile strength of beam flange : 70 %, 100 %, 150 %, 3) the strength ratios of shear strength of vertical stiffeners to tensile strength of beam flange : 80 %, 115 %, 160 %. The results of the tests demonstrate that overall behavior and failure modes of all the specimens are governed mainly by the horizontal stiffeners rather than the vertical stiffeners, and the vertical stiffener played only a role in transferring load introduced from beam to column.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.31-42
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• 2014

본 연구에서는 콘크리트충전 각형강관에 구조용 피복콘크리트를 적용한 합성기둥에 대하여 연구하였다. 1/3~1/2 축소모델의 편심 압축실험체 4개와 중심압축실험체 1개를 제작하여 압축실험을 수행하였다. 실험 변수는 피복콘크리트의 강섬유 첨가여부, 편심거리, 기둥 길이, 그리고 횡보강 상세이다. 일부 실험체에서 최대강도 도달 후 피복콘크리트의 탈락으로 인한 강도저하가 발생하였으나 모든 실험체는 현행 설계기준(KBC 2009)에 의한 휨 압축 강도 및 공칭 압축강도를 초과하는 하중재하능력을 보였다.