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<구두-A-02> 접합 형상에 따른 낙엽송 CLT 패널 간 접합 내력 평가
송요진,이인환,홍순일 한국목재공학회 2018 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2018 No.1
본 연구에서는 STS (Self-Tapping Screw)를 이용한 5층의 낙엽송 CLT (Cross-Laminated Timber)패널 간 측면 접합 내력성능을 평가하였다. 인장형 전단 시험을 통해 Half-lapped 접합부의 내력성능 및 반턱의 적정 끝면거리와 연단거리를 검토하였다. 더불어 LVB (Laminated Veneer Board)와 합판 그리고 GFRP로 보강된 합판을 등을 사용한 Internal spline과 Double surface spline 접합부의 내력성능을 평가하였다. 시험 결과, Half-lapped 접합부의 끝면거리와 연단거리가 증가할수록 접합 내력성능이 증가하는 것을 확인하였다. 특히 끝면거리는 6D (D: 파스너의 직경)에서 7D, 연단거리 는 4D에서 5D로 증가 시 파괴 하중은 각각 36%와 20%, 항복내력은 각각 9%와 13%로 증가폭이 크게 관찰되었다. 끝면거리와 연단거리를 5D와 4D로 가장 짧게 설계 후 반턱을 GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastic)으로 보강한 Half-lapped 접합부의 경우 높은 항복내력과 초기강성을 보였으나 이른 파괴로 인하여 낮은 에너지 소산 능력을 보였다. Spline 접합부의 경우 GFRP 보강 합판을 사용한 접합부의 항복내력은 LVB와 합판을 사용한 접합부와 비교하여 각각 57%와 36% 높게 측정되었으며, 에너지 소산 능력은 각각 400%, 76% 높게 관찰되었다. 한편, 두 개의 STS에 의하여 접합된 Internal spline 접합부와 네 개의 STS에 의하여 접합된 Double surface spline 접합부의 내력성능 차이는 크게 발생하지 않았다.
GFRP보강적층목재핀의 휨강도 및인장형 전단내력 성능평가
송요진,정홍주,김대길,김상일,홍순일 韓國木材工學會 2014 목재공학 Vol.42 No.3
목구조물 접함부에 기존 드리프트핀(Drift pin)을 대체하고자 단판이나 합판을 유리섬유강화플라스틱(GFRP: Glass fiber reinforced plastic)과 복합 적층시킨 GFRP보강적층목재핀을 세작하였다. 더불이 GFRP보강적층목재핀을 사용하여 집성재 접합부의 인장형 전단내력 시험을 실시하였다. GFRP 배열에 따른 보강적층목재핀의 휨강도 시험결과 GFRP를 각층에 l장씩 삽입한 시험편(Type-A)이 가장 양호한 성능을 발휘하였다. 또한 압체압력 1.96 N/mm2, 온도 150℃에서 한 시간 열압하여 고밀화한 시험편이 고밀화하지 않은 시험편과 비교하여 휨장도 성능이 1.57배 향상됨을 확인히였으며, 하중방향에 따라 Edgewise가 Flatwise보다 3.51배 높은 성능을 발휘하였다. 시험을 통해 가장 양호한 성능을 보인 Type-A 보강적층목재핀을 이용하여 전단내력 시험을 실시하였다. 접합구의 종류와 접합판의 종류를 달리하여 시험한 결과 드리프트핀과 강판을 적용한 시험체(Type-DS)와 비교하여 GFRP보강적층목재핀과 GFRP보강목재적층판을 적용한 시험체(Type-WL)가 1.12배 높은 전단내력이 측정되었으며 최대하중 이후에도 매우 양호한 인성이 관찰 되었다. By replacing the previous metal connector on the joints of timber structure, the GFRP reinforced laminated wooden pin was produced using a wooden material and Glass fiber reinforced plastic(GFRP) composite laminate. In addition, using the reinforced wooden pin, the tensile type shear strength test was conducted. Based on the result of the bending strength test of the reinforced laminated wooden pin according to the GFRP arrangement, a specimen(Type-A) with a single insertion of GFRP for each layer have shown the most favorable performance. Also, it was verified that densified specimen hot pressed for an hour at the temperature of 150℃ and with the oppression pressure 1.96 N/mm2 have shown the improved performance of 1.57 times than the specimen without the densification. And in the bending strength test considering the load direction, edgewise have shown a higher performance of 3.51 times than the flatwise. A shear strength test was conducted using the Type-A reinforced laminated wooden pin which have shown a moderate performance on the test. Based on the test conducted by differentiating the type of the joint plate and the connector, compared to the specimen(Type-DS) applied with the drift pin and steel plate, the speci-men(Type-WL) applied with the GFRP reinforced laminated wooden pin and GFRP reinforced wooden laminated plate have shown 1.12 times higher shear strength and also have shown an excellent toughness even after the maximum load.
GFRP적층판을 활용한 보강보부재와 원통형단판적층기둥재 접합부의 내력 성능평가
송요진,정홍주,이정재,서진석,박상범,홍순일 韓國木材工學會 2014 목재공학 Vol.42 No.3
합판과 유리섬유강화플라스틱을 조합하여 적층 후 1.96 N/mm2의 압력으로 150℃에서 1시간 고밀화시킨 유리섬유강화플라스틱 적층판을 제작하였다. 제작된 5가지의 유리섬유강화플라스틱 적층판을 각각 기둥재와 접하는 집성재에 부착하여 부분보강보부재를 제작하였다. 더불어 합판과 시트형 유리섬유강화플라스틱을 적층한 보강적층목재핀과 유리섬유로 보강한 원통형 단판적층기둥재로 기둥-보 접합부를 제작하였다. 기준시험편으로는 원주목과 집성재로 제작한 보부재, 드리프트핀을 사용한 접합부를 제작하여 모멘트 저항 내력을 평가하였다. 시험결과 기준시험편과 비교하여 부분보강보부재를 사용한 시험체들이 평균 1.8배 높은 내력성능이 측정되었다. 모든 부분보강보부재와 원통형 단판적층기둥재에는 파단이 발생하지 않았으며 접합부의 인성과 강성이 모두 양호하게 측정되었다. 부분보강보부재의 보강효과는 시트형 유리섬유강화플라스틱이 직물형 유리섬유강화플라스틱으로 보강한 적층판보다 양호한 보강효과를 보였으며, 시트형 유리섬유강화플라스틱을 각층에 삽입한 적층판이 접합내력과 변형각 모두 양호하여 보부재의 부분보강에 적합한 것을 확인하였다. After being laminated with a combination of glass fiber reinforced plastic and plywood, the GFRP laminated plate was densificated for 1 hour at 150°C with pressure of 1.96 N/mm2. A partial reinforced beam was produced by attaching the 5 GFRP laminated plates to the joint of glulam and the column. In addition, the column to beam joint was produced by using reinforced laminated wooden pin which was made of GFRP sheet and plywood, fiber glass reinforced cylindrical-LVL column. The joint was made of round log, glulam and drift pin as the reference specimen, and its moment resistance was evaluated. As a result, the strength performance of specimens with partial reinforced beams were 1.8 times stronger than the reference specimen on average. Furthermore, rupture was neither occurred on partial reinforced beam nor column. Toughness and stiffness of joints were also fine. The GFRP sheet reinforced laminated plate showed better reinforcement effect than GFRP textile reinforced one. GFRP sheet was inserted into each layer of laminate, and it showed good condition in rotation-angle and strength, therefore it is the most appropriate to reinforce the part of the beam.