Evaluation of the Bending Properties of Glulam with Different Cross-Section

집성재 단면구성에 따른 휨성능 평가

In this paper, bending capacities of glulams with different configurations of cross-section were evaluated. These configurations included horizontal(BH), vertical(BVN), vertical with vertical plywood (BVV) and vertical combination of lamination with horizontal plywood(BVH). Full-scale bending tests were performed to investigate the effect of different section configurations on bending strength(MOR) and stiffness(MOE) of glulam. Compared with type BH, MOR of glulam with type BVN configuration was improved about 23%, which was considered to be caused by defect dispersion effect, while MOE of glulams with these two types of configurations were similar. Because MOE of plywood is generally smaller than that of solid wood laminar, MOE of type BVH glulam decreased about 15%, but in the case of type BVV glulam, MOR was improved without any reduction of MOE. The reason of this result could be undersood in the view of shear-reinforcement effect, which was verified from analysis of fracture mode. From the results of this study, it was concluded that bending capacity of glulam could be improved by proper section design, such as laminar arrangement and shear reinforcement.

본 연구에서는 몇 가지 새로운 집성재 단면구성 방법을 제안하고, 국산 낙엽송과 합판으로 제조된 집성재의 휨시험을 통해 단면 구성에 따른 집성재의 휨성능을 평가 비교하였다. 수평적층(BH), 수직적층(BVN), 수직으로 합판보강된 수직적층(BVV)과 수평으로 합판보강된 수직적층(BVH)의 총 네가지 형태의 단면구성 방법에 대하여 실험을 실시하였다. 파괴모드를 관찰하고, 실험을 통해 얻어진 하중-변형 곡선으로부터 MOR 및 MOE를 계산하여 이를 바탕으로 각 단면구성 방법의 휨성능 개선효과를 비교하였다. MOR의 경우에는 결함의 분산으로 인해 수직적층에서 수평적층에 비해 23% 정도의 개선효과를 얻을 수 있었으나, MOE의 경우에는 거의 유사한 값을 나타내었다. 수평으로 합판보강된 경우에는 상대적으로 휨성능이 약한 합판이 사용됨에 따라 MOE가 15% 정도 감소하였으나, 수직으로 합판보강된 경우에는 합판이 사용되었음에도 불구하고 MOE의 감소 없이 MOR이 개선되는 효과를 나타내었는데 이는 전단보강의 효과로 생각되며 이러한 효과를 파괴모드의 관찰을 통해서도 확인하였다. 이상의 결과로부터 집성보의 단면 구성시 라미나의 적절한 배치 및 전단보강 등을 통하여 전체적인 휨성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.