• Earthquakes and Structures
• /
• 제14권3호
• /
• pp.241-248
• /
• 2018

To study the mechanical properties of joints in ancient timber buildings in depth, the force mechanism of the through-tenon joints was analyzed, also the theoretical formulas of the moment-rotation angles of the joints with different loosening degrees were deduced. To validate the rationality of the theoretical calculation formulas, six joint models with 1/3.2 scale ratio, including one intact joint and five loosening joints, were fabricated and tested under cyclic loading. The specimens underwent the elastic stage, the plastic stage and the destructive stage, respectively. At the same time, the moment-rotation backbone curves of the tenon joints with different looseness were obtained, and the theoretical calculation results were validated when compared with the experimental results. The results show that the rotational moment and the initial rotational stiffness of the tenon joints increase gradually with the increase of the friction coefficient. The increase of the tenon section height can effectively improve the bearing capacity of the through-tenon joints. As the friction coefficient of the wood and the insertion length of the tension increase, the embedment length goes up, whereas it decreases with the increase of section height. With the increase of the looseness, the bearing capacity of the joint is reduced gradually.

• 건축역사연구
• /
• 제29권6호
• /
• pp.67-77
• /
• 2020

The purpose of this study is to reveal the wood joinery technique in the ancient era. Joinery is one of the core techniques in constructing timber frame architecture in the Korean peninsula. These techniques can be revealed by examining wooden members of ancient buildings. The members were excavated at the Donggung Palace and Wolji Pond, the historic site in Gyeongju. This study collects the data of 284 members excavated at the Donggung Palace and Wolji Pond and analyzes the details such as length, thickness, width, joint types, joint shapes. With the result of the analysis, this study tries to indicate the level of wood joinery techniques in ancient buildings.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제75권5호
• /
• pp.529-540
• /
• 2020

The mechanical properties of timber construction have drawn more attention after the 2013 Lushan earthquake. A strong desire to preserve this ancient architectural styles has sprung up in recent years, especially for residential buildings of the mountainous areas. In the column-and-tie timber construction, continuous-tenon joints are the most common structural form to connect the chuanfang (similar to the beam in conventional structures) and the column. To study the cyclic performance of the continuous-tenon joints in column-and-tie timber construction, the reversed lateral cyclic loading tests were carried out on three 3/4 scale specimens with different section heights of the chuanfang. The mechanical behavior was assessed by studying the ultimate bending capacity, deformation ductility and energy dissipation capacity. Test results showed that the slippage of chuanfang occurred when the specimens entered the plastic stage, and the slippage degree increased with the increase of the section height of chuanfang. An obvious plastic deformation of the chuanfang occurred due to the mutual squeezing between the column and chuanfang. A significant pinching was observed on the bending moment-rotation curves, and it was more pronounced as the section height of chuanfang increased. The further numerical investigations showed that the flexural capacity and initial stiffness of the continuous-tenon joints increased with the increase of friction coefficient between the chuanfang and the column, and a more obvious increasing of bending moment occurred after the material yielding. The compressive strength perpendicular to grain of the material played a more significant role in the ultimate bending capacity of continuous-tenon joints than the compressive strength parallel to grain.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제40권4호
• /
• pp.453-469
• /
• 2011

A one-story, wooden-frame, intermediate-bay model with Dou-Gon designed according to the Building Standards of the Song Dynasty (A.D.960-1279), was tested on a unidirectional shaking table. The main objectives of this experimental study were to investigate the seismic performance of Chinese historic wooden structure under various base input intensities. El Centro wave (N-S), Taft wave and Lanzhou wave were selected as input excitations. 27 seismic geophones were instrumented to measure the real-time displacement, velocity and acceleration respectively. Dynamic characteristics, failure mode and hysteretic energy dissipation performance of the model are analyzed. Test results indicate that the nature period and damping ratio of the model increase with the increasing magnitude of earthquake excitation. The nature period of the model is within 0.5~0.6 s, the damping ratio is 3~4%. The maximum acceleration dynamic magnification factor is less than 1 and decreases as the input seismic power increases. The frictional slippage of Dou-Gon layers (corbel brackets) between beams and plates dissipates a certain amount of seismic energy, and so does the slippage between posts and plinths. The mortise-tenon joint of the timber frame dissipates most of the seismic energy. Therefore, it plays a significant part in shock absorption and isolation.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제34권1호
• /
• pp.15-22
• /
• 2006

국내에서 문화재로 지정되어 관리되고 있는 많은 목조 고건축물들의 효과적인 보존 및 관리를 위해서는 목재의 내부 상태를 정확하게 평가할 수 있든 비파괴 검사법이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 적용 가능한 X선 CT 시스템을 개발하기 위한 연구의 일환으로, 먼저 휴대형 soft-X선 촬영 장치를 사용한 목재의 밀도측정 방법을 확립하고 그 적용 가능성을 확인하고자 하였다. 먼서 측정방법을 확립하기 위하여 X선 강도와 필름명도 사이의 상관관계를 분석하였으며, 또한 관전류와 관전압의 변화에 따른 X선 초기강도의 변화를 확인하여 정량화 하였다. 다음으로 목재의 밀도와 연륜각, 두께가 질량감쇠계수에 미치는 영향을 확인하고, 목재의 침량감쇠계수를 결정하여 Beer의 법칙에 적용함으로써 X선 측정결과로부터 목재의 밀도를 계산할 수 있는 식을 제시하였다. 마지막으로 X선 촬영법을 통해 측정한 밀도를 기존의 치수법에 의한 측정결과와 비교함으로써 앞에서 결정된 밀도측정 방법의 작용 가능성을 확인할 수 있었다. 이상의 결과는 앞으로 개발하고자 하는 X선 CT 시스템에서 입력값으로 요구되는 밀도를 측정하는 방법을 확립하는데 있어서 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제98권1호
• /
• pp.66-81
• /
• 2009

'환경을 조성하고 보전하는 인간과 문화'의 새로운 시각에서 지속가능한 숲 관리는 '문화적 지속가능성' 개념으로 재구성할 수 있다. 문화적 지속가능성은 환경을 조성하고 보전하는 문화의 높은 기여도를 강조하는 것이다. 본 연구는 근세조선의 '문화사회적 임업'의 역사적 사례를 통해서 현대의 문화적 지속가능성에 필요한 함의들을 추출하는 데에 그 목적이 있다. 조선의 첫 번째 왕이었던 태조와 관련하여 소나무(Pinus densiflora)는 조선의 왕목이었고 왕도정치의 이념을 지지하는 성리학적 신앙과 예제 체제 속에서도 가장 상위에 속하는 사직제례와 관련 있는 사직수(社稷樹)였다. 사직 제례의 숭배대상은 토지신(社)과 곡식신(稷)인데 고대 사회의 수목신앙을 이으면서 유교적 신앙 및 예제에 편입된 것이 토지신이며 토지신의 구체적 모습이 사직수이다. 왕목과 사직수로서의 소나무는 조선 왕실 통치의 종교-정치적 정통성을 지지하는 중요한 역할을 담당하였다. 소나무의 종교-정치적 상징성은 여러 측면으로 표현되었다. 소나무는 조선 조정이 주관하는 예제가 봉행되는 신전과 사당을 위해서도 물적 기반으로도 쓰였다. 소나무의 이런 역할은 왕실 능원림, 왕실 관곽재를 위한 황장봉산의 소나무 숲, 왕의 거처 도성 내외사산 소나무 숲의 조성, 방제, 보전, 관료적 관리로 확대 표현되었다. 문화사회적 임업의 역사적 사례인 이러한 소나무 숲의 종교-정치적 관리 체계는 조선의 경제적인 숲 관리 체계인 송정이나 조선 전기의 의송처와 금산의 소나무 숲 및 조선 후기의 봉산 체계의 소나무 숲의 경영과도 비교가 가능하고 공통성과 고유성을 함께 보여준다. 왕실의 소나무 문화는 대중적 의식에도 영향을 끼쳐 백성들이 금표가 있는 능원림, 금산, 봉산에서 시행된 금양(禁養)된 토지 또는 숲과 바꾸어 쓸 수도 있는 '말림갓'이라는 순한국어 단어를 형성하게 만든 것으로 보인다. 근세조선은 사직단, 능원림, 황장금산 및 황장봉산, 도성내외 사산의 소나무숲을 대상으로 하는 문화사회적 임업을 실행하였다. 조선 시대 소나무 숲의 보전과 경영에는 풍수지리, 민속신앙, 불교적 요소가 통합된 조선의 성리학적 신앙과 예제가 경제적 목적보다도 더욱 중요한 역할을 담당하였다. 인간과 환경의 상호작용이 여러 세대를 걸쳐 장기적인 문화-자연적 평형이나 균형을 이루는 것이 문화적 지속가능성인데, 숲과 환경을 조성하고 보전하는 현대인이 문화-자연 유산을 발굴하고 여러 세대에 걸친 보전으로 변환하며, 문화적, 사회적, 정신적 필요를 충족하는 환경과 인간의 상호작용에 대한 초학제적 지식인 지속가능성 과학 지식을 생산하는 것이 중요하다는 것이 근세조선의 사례 연구의 함의로 추출되었다.