• 제목/요약/키워드: Cross Laminated Timber

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GFRP 보강적층판 및 GFRP rod를 이용한 낙엽송 집성재 문형라멘 구조의 수평가력 성능평가 (Lateral Load Performance Evaluation of Larch Glulam Portal Frames Using GFRP-Reinforced Laminated Plate and GFRP Rod)

  • 정홍주;송요진;이인환;홍순일
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제44권1호
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    • pp.30-39
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    • 2016
  • 구조용 집성재 라멘 접합부에 일반적으로 사용되는 접합철물을 대신하여 단판과 Glass Fiber Reinforced Plastic (GFRP)를 복합시킨 GFRP 보강적층판과 삽입 접착형 GFRP rod를 접합물로 사용하여 낙엽송 집성재 문형라멘 구조의 수평가력 성능평가를 실시하였다. 실험결과 GFRP rod와 에폭시 접착제를 이용한 삽입 접착형 접합부는 기존의 접합철물을 이용한 실험체와 비교하여 항복내력, 종국내력, 초기강성이 각각 49%, 52%, 61% 낮게 측정되었다. 이러한 접합부는 GFRP rod와 집성재 간의 접착력이 중요한 내력 기구로 현장적용 시 문제가 발생할 수 있는 가능성이 크다고 판단된다. 반면, GFRP 보강적층판과 목재(Eucalyptus marginata)핀을 이용한 실험체는 집성재 슬릿 접합부의 단면적 손실이 큼에도 불구하고 항복내력, 종국내력, 초기강성, 소성률이 전부 3% 이내로 측정되었다. 게다가 사이클에 대한 강성변화율도 35%로 가장 낮게 측정되며 접합철물을 이용한 실험체와 거의 동등한 성능을 발휘한 것을 확인하였다.

난연특성을 가지는 EVA/Intumescent/나노클레이 복합재료 제조 및 교호집성재(Cross Laminated Timber) 적용 기술 (Preparation of EVA/Intumescent/Nano-Clay Composite with Flame Retardant Properties and Cross Laminated Timber (CLT) Application Technology)

  • 최요석;박지원;이정훈;신재호;장성욱;김현중
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제46권1호
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    • pp.73-84
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    • 2018
  • 최근 들어 늘어나고 있는 도시형 화재 사고와 건축 외장재에 따른 화재 피해 사례의 증가에 따라 난연처리기술의 중요성이 부각되고 있다. 특히, 목재를 기반으로 한 건축재료의 활용에 있어서 난연처리기술은 더욱 중요하게 평가되고 있다. Intumescent 시스템은 비할로겐계 난연처리기술의 하나로, 발포와 탄화층 형성을 통하여 난연성을 구현하는 시스템이다. 본 연구에서는 Intumescent 시스템을 적용하기 위해 Ethylene vinyl acetate (EVA)를 매트릭스로 채용하여 복합재료를 제조하였다. Intumescent 시스템의 난연특성을 강화하기 위해 나노클레이를 함께 적용하였다. Intumescent 시스템과 나노클레이 기술을 함께 적용한 복합재료를 시트상의 시험편으로 가공한 후, 이를 활용하여 표면의 난연특성이 강화된 새로운 구조의 교호집성재를 제작하였다. Intumescent 시스템을 적용한 복합재료의 연소특성 평가에서 최대 열방출량이 효과적으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 표면에 부착된 구조에 따라 CLT는 두 단계에 걸친 연소 현상이 발생했다. 또한, 심부 연소 과정에서 최대 열방출률이 크게 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 이러한 특성은 목재의 연소과정에 있어 연소 확산지연효과가 있을 것으로 판단된다. 표면단판에 대한 난연처리기술 및 복합재료 적용 최적화 기술을 통해 보다 화재특성이 개선된 CLT 구조체 개발이 가능할 것으로 기대된다.

CLT의 rolling shear 향상을 위한 hybrid cross laminated timber 연구 동향 (Research Trends in Hybrid Cross-Laminated Timber (CLT) to Enhance the Rolling Shear Strength of CLT)

  • YANG, Seung Min;LEE, Hwa Hyung;KANG, Seog Goo
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제49권4호
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    • pp.336-359
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    • 2021
  • 본 연구는 고층 목조건축에 사용되는 대형 목재 패널인 CLT의 낮은 rolling shear strength를 개선하기 위해 hybrid CLT의 연구 개발 동향을 분석하였다. 이를 통해 CLT의 국산화를 위한 연구개발 방향에 활용 가능한 기초자료를 마련하고자 하였고, 낮은 rolling shear strength를 향상시키기 위한 방안으로 활엽수 층재 사용, 층재 배열 각도 변화, 구조용 목질복합체의 사용이 주를 이루고 있다. 활엽수 층재는 침엽수 보다 rolling shear strength와 shear modulus 모두 2배 이상의 높은 값을 나타내므로 활엽수 층재 사용 및 미이용 수종의 활용이 가능함을 확인하였다. 층재 배열 각도 변화에 따라 rolling shear stength 1.5배, shear modulus 8.3배, bending stiffness 4.1배 향상되어 층재 배열 각도를 감소시킴으로써 CLT 강도 향상을 확인하였다. 구조용 목질재료는 기존에 강도성능이 확보된 재료로 층재로 사용하였을 때 최대 MOR 1.35배, MOE 1.5배, rolling shear strength 2배 향상되었고, 층재 간의 접착강도 또한 집성재 블록전단강도 기준인 7.0 N/mm2을 확보할 수 있었다. 선행연구결과를 통해 MOE 7.0 GPa, MOR 40.0 MPa 이상의 휨 특성을 가진 구조용 목질재료를 사용하였을 때 강도성능이 향상됨을 확인하였다. 이를 통해 구조용 목질재료 층재 강도 기준으로 판단하였다. rolling shear strength 개선하기 위한 최적의 방법은 기존 규격에 의한 강도값을 가진 구조용 목질재료의 적용이 가장 유리할 것으로 판단하나, 구조용 목질재료의 섬유 배열에 따른 CLT 층재 배열 방향, 층재 간 접착 강도 등에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

리기다소나무 원목형질 조사 및 구조용집성재 제조 수율 평가 (Visual Log Grading and Evaluation of Lamina Yield for Manufacturing Structural Glued Laminated Timber of Pitch Pine)

  • 심상로;여환명
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제32권2호
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    • pp.90-95
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    • 2004
  • 우리나라 전역에 사방 및 연료림으로 대량 식재되어 소기의 목적을 달성함과 동시에 치산녹화 성공을 이루는데 크게 기여한 수종인 리기다소나무 제재목의 구조용집성재 라미나로서의 이용가능성을 고찰하였다. 건전한 임분 내에서 평균 흉고직경 32 cm인 리기다소나무를 벌채하여 말구직경 15 cm 이상으로 조재하였을 경우 80% 이상이 2등급 또는 3등급의 원목형질로 구분되어 리기다소나무의 제재목으로서의 이용가능성이 높다고 판단되었다. 구조용집성재 라미나용 주제품의 제재수율은 39.9%, 벽판재 수율은 7.2%, 부제품 수율은 8.1%로 총 원목의 55.2%가 판재로 제재되었다. 옹이를 제거하여 핑거가공한 후 제조한 구조용집성재의 제조수율은 15.3%로 평가되어 옹이를 제거하지 않은 판재의 라미나로의 이용을 위한 옹이재의 휨강도와 압축강도 등의 강도적 성능 평가와 더불어 최적의 라미나 배열을 통한 구조용집성재의 강도 감소 최소화를 위한 연구가 앞으로 필요하다고 판단된다. 본 연구에서 조사된 제재수율과 기타 가공수율 평가는 현재까지 목재산업현장에서 제재목으로의 이용이 거의 이루어지지 않고 있는 리기다소나무의 효율적인 생산계획을 수립하는데 사용되어질 수 있으리라 기대된다.

Seismic Reliability Assessment of Mid- and High-rise Post-tensioned CLT Shear Wall Structures

  • Sun, Xiaofeng;Li, Zheng;He, Minjuan
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.175-185
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    • 2020
  • Currently, few studies have been conducted to comprehend the seismic reliability of post-tensioned (PT) CLT shear wall structures, due to the complexity of this kind of structural system as well as due to lack of a reliable structural model. In this paper, a set of 4-, 8-, 12-, and 16-storey benchmark PT CLT shear wall structures (PT-CLTstrs) were designed using the direct displacement-based design method, and their calibrated structural models were developed. The seismic reliability of each PT-CLTstr was assessed based on the fragility analysis and based on the response surface method (RSM), respectively. The fragility-based reliability index and the RSM-based reliability index were then compared, for each PT-CLTstr and for each seismic hazard level. Results show that the RSM-based reliabilities are slightly less than the fragility-based reliabilities. Overall, both the RSM and the fragility-based reliability method can be used as efficient approaches for assessing the seismic reliabilities of the PT-CLTstrs. For these studied mid- and high-rise benchmark PT-CLTstrs, following their fragility-based reliabilities, the 8-storey PT-CLTstr is subjected to the least seismic vulnerability; while, following their RSM-based reliabilities, the 4-storey PT-CLTstr is subjected to the least seismic vulnerability

Challenges in High-rise Wooden Structures and the Seismic Design in Japan

  • Hiroyasu, Sakata;Yoshihiro, Yamazaki
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.171-180
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    • 2022
  • Research and development on high-rise or large-scale wooden buildings have been actively conducted both domestically and internationally. The trend of high-rise wooden buildings is driven by increasing awareness of environmental issues. To utilize wooden materials in buildings is believed to lead to the reduction of the environmental impact. On the other hand, Japan is one of the most earthquake-prone countries in the world, and many wooden detached houses have been damaged in past major earthquakes. This paper summarizes the issues that arise in the realization of medium- and high-rise wooden buildings in Japan, and introduces the initiatives that have been seen so far.

페놀레조시놀공축합수지로 접착된 국산 잣나무의 목리방향별 전단성능평가 (Evaluation of Shear Strength by Direction of Wood Grain for Korean Pine Using PRF Adhesive)

  • 박선향;김광모;방성준;공진혁;이상준
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제45권3호
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    • pp.243-249
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    • 2017
  • 본 연구는 국산 잣나무를 활용한 구조용집성판(cross laminated timber; CLT) 제조 기술 확립을 위한 일환으로 구조 용집성판 제작 시 접착조건을 구명하기 위해 수행되었다. 페놀레조시놀공축합수지(phenol resorcinol formaldehyde; PRF) 접착제를 적용하여 도포량과 압체압력 조건을 달리하여 목리가 수직 또는 수평한 경우의 전단시험에 의해 접착 강도를 확인하였다. 실험결과, 적정 접착조건은 도포량 $250g/m^2$, 압체압력 0.8 MPa로 결정하였다. 목리방향별 접착력에 있어서는 목리를 수직방향으로 접착할 때 평행하게 접착된 경우보다 낮은 값을 보였다. 이는 목리를 수직방향으로 접착한 시험편의 경우 다수가 롤링전단에 의해 파괴된 것과 연관이 있는 것으로 판단되었다. 한편 목리가 수평한 방향으로 접착된 경우, 국내외 기준에서 제시하고 있는 전단접착 강도 기준을 만족하였으며 목리가 수직한 방향으로 접착한 경우 국외 기준에 제시된 기준을 만족하였다. 본 연구에서 도출된 최적 접착조건을 적용하여 국산 잣나무 구조용집성판 제조 시 국내외 기준에 준하는 접착성능 확보가 가능할 것이며, 또한 도출 데이터는 구조용집성판 및 구조용집성재 제조 시 참고 데이터로 활용될 수 있을 것이다.

Analysis of Airtightness and Air Leakage of Wooden Houses in Korea

  • Kim, Sejong;Chang, Yoon-Seong;Park, Joo-Saeng;Shim, Kug-Bo
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제45권6호
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    • pp.828-835
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    • 2017
  • Airtightness of buildings is one of critical aspects of its energy performance. To build up references of airtightness of wooden houses built in Korea, blower door tests have been carried out in 42 houses since 2006. Causes of air leakage were investigated recently. The average value of air change rate was $3.7h^{-1}$ for light frame house and $5.5h^{-1}$ for post-beam construction at ACH50 (air change per hour at 50 Pa air pressure difference). Foam type insulation was more advantageous in ensuring building airtightness than glass fiber batt. Airtightness of wooden houses which were constructed after 2010 was improved to have less than $1.5h^{-1}$ of ACH50, threshold for application of artificial air change. The average air change rate of CLT (cross laminated timber) houses showed the lowest value, $1.1h^{-1}$, among the tested structures.

구조용 집성판(CLT)-콘크리트 경계면의 전단성능 평가 (Shear Performance Evaluation at the Interface Between CLT and Concrete)

  • 박금성
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.35-42
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    • 2021
  • An experimental study was carried out to evaluate the shear performance at the interface composed of structural laminates and concrete. The main variables are the number of CLT layers and the shape of the shear connector. The number of CLT layers consisted of 3 and 5 layers. A total of 6 test specimens for shear performance evaluation were prepared in the form of a shear connector, a direct screw type and a vertically embedded type. As a result of the experiment, similar behavior was shown in all specimens, regardless of the number of layers, including direct screw type (SC series) and vertically embedded type (VE series). The behavior at the joint surface was damaged due to the occurrence of initial shear cracks, expansion of shear groove cracks, and splaying at the interface after the maximum load.After the maximum load, the shear strength decreased gradually due to the effect of the shear connector. It can be seen that the shear strength of all specimens is determined by shear and compression stress failure of concrete at the interface of the notch joint.

CLT 건축물의 외벽 및 지붕 구조체 레이어 구성 유형 분석 (Analysis of the Types of External Wall and Roof Structure Layer Composition of CLT Building)

  • 유동완;이태구
    • 한국농촌건축학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.71-78
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    • 2020
  • Today, the whole world is going through a big chaos due to the COVID-19, but paradoxically, the emergence of COVID-19 has been leading to the need for sustainable development, such as Green New Deal that can improve global warming and carbon emissions, and the need for sustainable architecture is growing bigger and bigger in the architectural field as well. The level of CLT buildings in Korea is at a very rudimentary stage, while CLT buildings remedying existing wooden buildings are getting the spotlight among European countries for sustainable architecture. This study was conducted to categorize structure layer compositions of overseas CLT buildings and analyze architectural techniques and materials applied by collecting and analyzing information about CLT structure layer compositions of overseas CLT building-related institutions, companies and cases. When classifying structure layer compositions of foreign CLT buildings depending on the roles of layers. it was revealed that exterior wall structure layers were combined and organized within a sequence of external finishing, ventilation, waterproof, board, external insulation, airtightness, structure, airtightness, interior insulation, interior finishing, sloped roof structure layers were external finishing, ventilation, waterproof, board, external insulation, airtightness, structure, airtightness, interior insulation, interior finishing, flat roof structure layers were external finishing, ventilation, waterproof, planking wood, external insulation, waterproof, external insulation, airtightness, structure, airtightness, interior insulation, interior finishing.