상대적으로 단면이 작은 부재를 현장에서 조립하는 응력적층 방식은 방부처리 및 운반, 설치 등에 장점을 가지고 있어 경간이 짧고 통행빈도가 낮으면서 현장접근이 불리한 휴양림 진입로나 임도 등의 목조교량에 활용 가능성이 높다. 따라서 본 논문에서는 응력적층재를 이용한 차량용 교량의 구조설계기술 개발의 일환으로 방부 처리된 국산 리기다소나무로 제작된 응력적층재의 거동 특성을 실험실적으로 분석하였다. 먼저 방부처리에 의한 리기다소나무의 횡압축 성능 변화와 응력적층재 제작과정에서 요구되는 중앙천공이 제재목의 휨성능에 미치는 영향을 분석하였다. 다음으로 응력적층재의 설계시에 고려되어야 할 것으로 판단되는 프리스트레스 압체력, 볼트간격, 층재개수, 평삭가공 여부가 휨성능에 미치는 영향을 확인하였다. 연구결과 응력적층재 제작과정에서 제재목의 평삭가공은 불필요하며, 3.0 kg/$cm^2$ 이상의 프리스트레스 압체력에서 부재의 휨강성이 기준의 80% 수준으로 유지됨이 확인되었다. 볼트간격과 층재개수의 영향에 대해서는 추후 현장실험 등을 통해 보다 넓은 범위에서의 검토가 요구된다. 본 연구결과는 국내 차량용 목조교량을 도입하기 위한 구조해석 및 설계절차를 확립하는데 있어서 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.
본 연구는 국산 백합나무의 육안 특성을 이용한 등급구분과 실대재 휨시험을 실시하여 이들의 강도 및 강성의 특성 구명을 통해 국산 백합나무의 구조용재로서의 이용가능성을 평가하였다. 활엽수의 육안등급구분규정이 국내에 존재하지 않아 몇몇 활엽수 제재목에 대한 규정을 포함하고 있는 NSLB (Northern Softwood Lumber Bureau) 규정에 따라 육안등급을 수행하였다. 수행 결과로부터 계산된 백합나무의 휨허용응력을 NDS (National Design Specification)에 제시된 설계치와의 비교를 통해 국산 백합나무가 충분한 강도성능을 가지고 있음을 확인 하였다. 또한 백합나무 제재목을 국내 등급규정에 따라 허용응력을 산정하여 이를 적용하는 데 있어 타당성을 평가하기 위해 국내 국립산림과학원 고시에 따라 육안등급을 수행하였다. 백합나무는 국립산림과학원 고시에 제시된 비중에 따른 수종군 중 소나무류에 포함되었다. 적합분포로 판단된 웨이블분포에 따른 휨허용응력은 1등급 10.0 MPa, 2등급 7.4 MPa, 3등급 4.1 MPa로 제시된 설계치보다 높은 값이 나타났다. 본 실험의 결과로부터 국내 규정에 준하여 국산 백합나무를 구조용재로 이용이 가능함을 확인하였다. 국산 백합나무의 휨탄성계수는 국내외 기준 설계치를 모두 충족시키지 못하였으나, 국산백합나무를 구조용재로 이용하기 위해 본 실험을 통해 얻어진 백합나무의 평균 휨탄성계수를 제안하되, 1등급과 2등급은 9,000 MPa, 3등급 이하는 8,000 MPa를 적용 하는 것이 타당한 것으로 보인다.
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.
Merkusii pine wood (Pinus merkusii) was extensively planted throughout Indonesia, where it is only indigenous in northern Sumatera, by the Dutch during colonial times. The demand for this wood species, especially in the domestic market, has increased notably, despite its limited durability regarding decay resistance. The purpose of this study was to investigate the occurrence of juvenile and mature wood on merkusii pine and to analyze its radial features from pith to bark based on density, shrinkage, static bending in modulus of rupture and modulus of elasticity, fiber length, microfibril angle, and durability. A segmented modeling approach was used to find the juvenile-mature transition. The graveyard test was performed to characterize the termite resistance from pith to bark of merkusii pine. The maturations were estimated to start at radial increments of 15 cm from the pith by fiber length and of 12 cm from the pith by microfibril angle. The projected figures for the proportion of juvenile wood at breast height were around 65%. The results also indicate that the pine wood was $0.52g/cm^3$ in density, 1.45 in coefficient of anisotropy, which indicates its good stability, 7597 MPa in modulus of elasticity, and 63 MPa in modulus of rupture. Natural durability against subterranean termite of the merkusii pine wood was rated to be grade 4 to 0 from pith to bark. However, after being treated by Entiblu and Enborer preservatives, its rating increased to grade 10 to 9.
솔잎혹파리 피해 소나무재의 특성을 이해하고 효율적인 이용방법을 모색하기 위한 기초자료를 얻기위하여 솔잎흑파리 피해재의 해부 및 물리학적 성질을 조사하여 정상재와 비교 및 검토하였다. 그 결과, 솔잎혹파리 피해재는 정상재에 비해 축방향 수지구 및 수평수지구의 수가 많았고 위연륜이 출현하는 특징을 나타냈다. 또한 솔잎흑파리 피해재가 정상재보다 변 심재 모두 수축 팽윤율이 높았으며 변재부의 생재함수율은 정상재에 비해 다소 낮았다. 압축강도와 휨강도는 정상재보다 다소 낮았으나 전단강도는 거의 비슷한 값을 보여주었다.
목재 자원의 부족과 가격 상승에 대항할 수 있는 좋은 대안 중 하나가 목재 부산물이나 폐기물의 재활용이다. 조선 산업에서 얻어지는 목재 폐기물의 경우 기존에는 파쇄 되어 보드류 생산에 주로 사용되어 왔다. 하지만 파쇄를 통한 합판 폐기물의 재활용은 재료의 경제적 가치나 자원의 문제 등을 고려할 때 아쉬움이 많이 남는 처리 방법이다. 본 연구에서는 국내 조선 산업에서 파생되는 목재 폐기물들의 재활용 가능성을 알아보고자 하였다. 국내 조선 산업의 목재 관련 폐기물은 합판 폐기물과 소재 폐기물로 나뉜다. 본 연구를 통해 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. KS 규격에 따라 합판 폐기물과 합판 적층재의 휨성능을 평가하였다. 2. 합판 폐기물과 합판 적층재의 파괴 모드는 두 종류 모두 simple tension 파괴를 나타내었다. 3. 합판 폐기물과 합판 적층재의 재활용 용도로는 크게 외부 시설용, 내부 시설용 그리고 목조건축 자재로의 용도가 적합하다고 판단되었다. 적정 용도로는 인테리어 재료, 목재 파렛트, 마루판, 사이딩재, 판넬, 야외용 탁자, 데크용 재료 등인 것으로 생각된다.
The deck floor of a the cargo truck becomesis damaged and aged due to the continuous loading of the loading cargo and external environmental factors. Floor boards made of wood and metal are often used. In the case of wood, the cost is high due to the use of imported wood, and the strength is easily deterioratesd due to environmental factors. In the case of metal materials, the durability is higher than that of wood, but problems are raised due to the effect of major factors that hinder the weight reduction, and the effects of corrosion. In order to replace this stucturestructural design, this study proposed a wood fiber composite using natural raw materials. Woody composites are being used as environmentally and friendly exterior materials with the combined advantages of plastic, and wood,; low cost and low density. However, due to the nature of the woody composites, the properties are differentdiffer depending on the contents of the matrix, reinforcing agent, additives, compatibilizer, etc. In this study, we investigate these problems through analysis of the microstructure and mechanical properties according to proper content and injection molding conditions. As a result, it is considered that the wood deck composite can replaced the current Deck Floor Boardreplace current deck floor boards through continuous continued research and results of this study.
To improve the bending strength of sawdustboard, verious resin contents of 10, 13, 16, and 19% were applied to the thin shell (face layer) composed with wire net or not. The shell effect of sawdust and wire net composition formed with core sawdustboard were evaluated. Forcusing on the effects of wire net composition and noncomposition including a comparison with chipboard and veneer complyboard, bending properties (Modulus of rupture (MOR), Modulus of elasticity (MOE), Stress at proportional limit ($S_{pl}$). Work to maximum load ($W_{ml}$))were analyzed and discussed. 1. In modulus of rutpute, veneer comply was the highest (621.5 kg/$cm^2$), and next decreasing order was wire net composition (159.1 kg/$cm^2$), chipboard (81.75 kg/$cm^2$), and wire net noncomposition (76.21 kg/$cm^2$) as in modulus of elasticity, work to maximum load, except for stress at proportional limit. 2. The highly significant effects were shown in both wire net composition and noncomposition, at the same time wire net composition exceeded two times of noncomposition throughout resin contents in bending properties. Chipboard was similar to the mean or 16% resin content in noncomposirion. 3. Every board in wire net composition above 10% resin content was beyond 100 kg/$cm^2$ in MOR, minimum allowable strength for structural use according to KS F 3104. In conclusion, the feasibility for improving the bending strength of weak sawdustboard by wire net composed shell was offered.
물푸레나무속 주요 수종의 합리적 이용을 위한 기초 자료를 얻기 위해, 물리 및 역학적 특성을 조사하였다. 물푸레나무와 쇠물푸레의 생재함수율은 변·심재간 차이가 없었으나, 들메나무 심재부의 생재함수율은 변재부보다 다소 높았다. 들메나무의 생재밀도와 전건밀도는 다른 두 수종에 비해 낮게 나타났고, 쇠물푸레 변재부의 수축·팽윤율은 물푸레나무보다 다소 높은 값을 보여주었다. 쇠물푸레의 종압축강도와 종압축탄성계수는 다른 두 수종보다 다소 낮았으며, 쇠물푸레 방사·접선단면의 전단강도는 다른 두 수종보다 높게 나타났고, 세 수종 모두 방사단면 전단강도가 접선단면보다 높았다. 세 수종 모두 우수한 휨 특성을 나타냈다. 물푸레나무와 들메나무간에 있어서 충격휨흡수에너지는 유의적인 차이가 없었다.
There has been considerable research in recent times in light-timber med structures in fires. These structures have included horizontal (floor-like) panels in bending and walls under eccentric and approximately concentric vertical loading. It has been shown that compression properties are the most dominant mechanical properties in affecting structural response of these structures in fire. Compression properties have been obtained by various means as functions of one variable only, temperature. It has always been expected that compression properties would be significantly affected by moisture and stress, as well. However, these variables have been largely ignored to simplify the complex problem of predicting the response of light-timber framed structures in fire. Full-scale experiments on both the panels and walls have demonstrated the high level of significance of moisture and stress for a limited range of conditions. Described in this paper is an overview of these conditions and experiments undertaken to obtain compression properties as a functions of moisture, stress and temperature. The experiments limited temperatures to $20{\sim}100^{\circ}C$. At higher temperatures moisture vaporizes and moisture and stress are less significant. Described also is a creep model for wood at high temperatures.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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