There are separate merits and demerits to wood and steel. The combination of wood and steel as a compound section is able to improve the properties of both and ultimately increase their final bearing capacity. The composite cross-section made of steel and wood has higher hardness while showing more ductility and the local buckling of steel is delayed or completely prevented. The purpose of this study is to investigate the behavior of composite columns enclosed in wooden logs and the hollow sections of steel that will be examined in a laboratory environment under the axial load to determine the final bearing capacity and sample deformation. In terms of methodology, steel sheet and carbon fiber reinforced polymer sheet (FRP) are tested to construct hollow rectangular sections and reinforce timber. Besides, the method of connecting hollow sections and timber including glue and screw has been also investigated. As a result, timber lumber enclosed with carbon fiber-reinforced polymer sheets in which fibers are horizontally located at 90° are more resistant with better ductility.
This study investigated the effect of moisture content and loading direction on dowel bearing strength of two types of SCL. Dowel bearing tests of LVL and PSL were conducted with two different MC level, 7.5% and 19%, and two different oriention, L-direction(loading parallel to grain) and X-direction(loading perpendicular to grain). Most of specimens showed typical load-deformation curves and intersected 5% offset line. Failure modes were classified into two categories; spliting(for L-direction specimens) and peeling(for X-direction specimens). Dowel bearing strength generally decreased with increasing MC. The decreasing rate was more significant in X-directon. ESG also decreased with increasing MC, and the ratio of ESG of 7.5% versus 19% was about 1.47. Dowel bearing strength of LVL and PSL in L-direction was higher than that of X-direction. This results indicated that MC and loading orientation had a significant effect on dowel bearing strength of SCL. The average dowel bearing strength of LVL were higher than that of PSL in each loading direction. Two types of probability distribution model were chosen to quantify strength distribution, normal and 2-parameter weibull distribution. The two models showed good agreement with the data, especially in lower tail of the cumulative distribution. Normal and 2-parameter weibull distribution seemed to proper model of the dowel bearing strength for each MC levels.
최근 국내에서 급격히 그 수요가 증가하고 있는 낙엽송과 북미산 SPF(spruce-pine-fir) 규격재의 구조부재로서의 이용에 있어서 가장 간단하면서 많이 이용되는 파스너(fastener)인 못을 이용한 접합에 대해 그 전단성능을 검토하였다. 못접합은 특히 경골목구조(light frame construction)에서는 최적의 시공법으로 인식되고 있으며, 북미와 일본을 중심으로 못접합부에 대한 연구는 많이 진행되어 왔다. 현재 국내의 경골목구조와 기둥-보 공법에서 많이 이용되고 있는 구조부재(축재와 면재)의 못을 이용한 못접합부에 대해 그 전단성능의 기초적인 검토를 행하였다. 못접합부는 면재를 개입한 상태에서 주부재와 측면부재의 방향성에 따라 구분하여 주부재의 방향, 측면부재의 방향, 못의 종류에 따라 전단시험을 행하여 각각의 방향에 따른 못접합부의 전단성능을 비교 검토하였다. SPF 스터드재에 있어서는 낙엽송 집성재나 낙엽송 소재에 비해 못의 종류, 주부재와 면재의 방향성에 따른 전단성능의 차이가 현저하게 나타났다. 또한, 항복내력 및 최대내력과 접합계수와의 관계는 부재간의 배치상태에 따라 다르게 나타났다.
삼나무 원목은 제주도를 중심으로 점차 생산량이 증가하고 있으나, 옹이 등의 결함으로 인하여 목재자원으로서의 가치가 낮게 평가되고 있다. 본 연구에서는 삼나무에 대한 고부가가치의 새로운 용도 창출을 목적으로 구조용 집성재 이용 가능성을 확인하였다. 먼저 삼나무 제재목의 기계응력등급을 조사한 결과 국내의 다른 주요 침엽수종에 비해서는 다소 불량하지만 KS에 적합한 집성재 적층 구성에는 무리가 없는 것으로 확인되었다. 또한 집성재 제조에 필수적인 접착성 및 접착내구성에 있어서도 우수한 성능을 나타내었다. 그러나 집성재의 구조 성능을 평가한 결과, 휨 탄성계수가 KS의 기준에 다소 미달하는 결과를 나타내어 집성재의 강성 보강을 위한 추가적인 검토가 요구되었다.
신뢰성 설계에서 재료강도의 분포 특성은 기본적인 입력 변수로 사용된다. 따라서 강도특성의 분포형태 및 그에 따른 인자들을 정확하게 결정하는 것은 신뢰성 설계를 위한 필수적인 작업이다. 지금까지 강도성능 평가는 주로 무결점 소시편에 대한 실험결과가 사용되어 왔다. 그러나 이러한 방법은 부재가 실재 사용되는 조건을 제대로 반영하지 못함에 따른 오차를 포함하게 된다. 본 연구에서는 구조재로 많이 사용되는 2×6부재(38 mm×140 mm, 길이 3.0 m) 498본에 대하여 육안검사를 통해 등급을 구분하고, 휨시험을 실시하였다. 신뢰성 설계로 전환을 위해 각 등급의 강도특성에 대한 분포형태 및 인자를 결정하였다. 분포형태의 결정을 위해 정규분포, 대수정규분포, 웨이블분포의 세가지 분포형태에 대한 square error를 비교하고, KS test를 통하여 결정된 분포형태의 적합성을 확인하였다. 모든 등급에서 휨강도(MOR)의 가장 적합한 분포형태는 웨이블분포로 나타났으며, 휨탄성계수의 경우는 정규분포가 가장 적합한 것으로 나타났다.
본 논문은 자동차용 시트의 내부에 설치되어 탑승자의 등 부위를 지지하여 편안한 승차감을 제공하는 자동차용 시트의 플라스틱 서스펜션 어셈블리 개발에 관한 것이다. 운전자의 허리를 균등하게 지지하여 주는 구조를 갖도록 설계하고 시트 백 프레임과 플라스틱 서스펜션이 원활하게 조합될 수 있는 구조로 개발하고자 한다. 체압 분포 특성을 고려하여 서스펜션의 단품을 설계하고 기능성을 평가하였다. 또한 실제와 동일한 사이즈의 서스펜션을 모델링하고 구조해석을 수행하였다. 기존 스프링 서스펜션과 새로 개발된 플라스틱 서스펜션의 해석결과 및 실제 측정값이 유사함을 확인하고 최적의 해석 및 설계를 확립하였다.
Objective : Although the L5-S1 has distinct structural features in comparison with other lumbar spine segments, not much is known about adjacent segment degeneration (ASD) at the L5-S1 segment. The aim of study was to compare the incidence and character of ASD of the cephalad and L5-S1 segments after L5 floating lumbar fusion. Methods : From 2005 to 2010, 115 patients who underwent L5 floating lumber fusion were investigated. The mean follow-up period was 46.1 months. The incidence of radiological and clinical ASD of the cephalad and the L5-S1 segments was compared using survival analysis. Risk factors affecting ASD were analyzed using a log rank test and the Cox proportional hazard model. Results : Radiological ASD of the L5-S1 segment had a statistically significant higher survival rate than that of the cephalad segment (p=0.001). However, clinical ASD of the L5-S1 segment was significantly lower survival rates than that of the cephalad segment (p=0.038). Risk factor analysis showed that disc degeneration of the cephalad segment and preoperative spinal stenosis of the L5-S1 segment were risk factors. Conclusion : In L5 floating fusion, radiological ASD was more common in the cephalad segment and clinical ASD was more common in the L5-S1 segment. At the L5-S1 segment, the degree of spinal stenosis appears to be the most influential risk factor in ASD incidences, unlike the cephalad segment.
This study was carried out to evaluate the mechano-sorptive deflection of shear creep of drift pin jointed solid wood. Specimens were the solid wood of Pinus densiflora. The joint was composed with steel plate and drift pin, 85mm in length and 10mm in diameter. The creep tests were conducted under the constant loads in an variable environment. Five different shearing loads were applied parallel to the grain of specimens. The shearing loads applied were 170, 340, 510, 680 and 850 kgf. The stress levels were 10, 20, and 30, 40 and 50% of the bearing strength obtained from the tension-type lateral strength test. The creep tests for specimens were carried out for 10300 hours. A few general conclusions could be drawn from this study: The mechano-sorptive deflection (${\delta}$ ms) is defined as ${\delta}\;ms={\delta}\;t-({\delta}\;c+{\delta}\;sh)-{\delta}\;o$, where ${\delta}$ t is the total deflection, ${\delta}$ c is the pure creep, ${\delta}$ sh is shrinkage-swelling behavior, and ${\delta}$ o is the initial deflection. Changes of relative humidity may cause more severe creep deflection than those of constant humidity, especially during the drying process. The mechano-sorptive behaviors of specimens, except the effects of shrinkage and swelling, gradually increased with increasing time. The deflection is increased in desorption process and recovered in adsorption process. The deflections of drift pin jointed solid wood under different loads showed almost same tendency in all specimens. Although the creep deflection tendencies of each series are very similar, the specimens subjected to a large shearing load exhibit large creep deflections in the desorption process than do those to the small shearing load specimens.
주요 조림수종으로 도입 식재된 리기다소나무의 고부가가치 이용을 위한 구조용 집성재 이용 가능성을 검토하고, 이에 적합한 기술을 개발하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 국산 리기다소나무 제재목의 기계응력등급은 대부분 E7에서 E9등급으로 집성재 제조에는 다소 불량한 것으로 나타났다. 반면 단일수종 및 혼합수종 구조용 집성재 제조에 필수적인 리기다소나무 및 낙엽소 판재의 접착성을 평가한 결과 전단접착력, 목파율, 침지 및 삶음박리율 모두 KS기준 이상으로 나타났다. 리기다소나무 단일수종 집성재의 휨성능을 측정해본 결과 휨강도는 KS의 집성재 강도등급에 따른 휨성능 합격기준을 만족한 반면 휨 탄성계수는 기준에 다소 못 미치는 결과를 나타내었다. 그러나 낙엽송 층재와의 혼합구성을 통해 리기다소나무 집성재의 휨성능(휨강도와 휨탄성계수)을 20% 향상시킬 수 있었으며, 층재 구성방법에 있어서는 판재의 탄성계수가 높고 품질이 우수한 낙엽송 층재를 외층에 배치하는 방법이 보다 효과적인 것으로 확인되었다. 결론적으로 리기다소나무의 부가가치 증진을 위한 구조용 집성재 이용은 그 가능성이 매우 컸다.
목조주택의 골조 및 실내 외 마감용으로 사용되는 침엽수 구조재를 대상으로 방염 방충 보존처리제가 혼합된 약제에 마이크로파 가열 후 열기를 지닌체 침지하여 복합적인 기능화를 부여한 후 목재의 건조 스케줄, 방염 시험에 의한 화재 저항성과 흰개미에 의한 내충해성, 혼합 약제의 침투성 분석을 실시한 결과 마이크로파로 3 kW로 5분 급속 가열된 시험편은 목표 온도 및 함수율을 만족하는 것으로 나타났으며, 인산염과 헤테로고리화합물계가 혼합된 약제에 120분 침지할 경우 가장 높은 중량 증가율을 가지는 것으로 나타났다. 또한 방염 후 처리 물품 시험을 실시한 결과 인산염과 혼합된 약제는 방염기준을 모두 만족하는 것으로 나타났으며, 흰개미 투입 후 7일 사충율을 확인한 결과 인산염과 헤테로고리화합물계 혼합 약제 침투 시험편의 경우 96% 이상 높은 사충율을 나타냄으로서 가장 우수한 특성을 가지는 것으로 나타났다. 목재 내부로 약제 침투성 분석을 실시한 결과 목재 세포내부 전면에 있어 혼합약제가 침투된 것으로 나타나 목재의 방염성 및 방충 저항성 등에서 우수한 성능의 발현은 혼합 약제의 균일한 침투때문으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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