• 한국공간구조학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.39-49
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• 2020

In this study, we will develop a hybrid cross-sectional shape of steel inserted type glued-laminated timber that can improve the strength of structural glued-laminated timber and maximize the ductility by using steel plate with excellent tensile and deformation ability. A total of three specimens were fabricated and the flexural performance test was carried out to evaluate the structural performance of the steel inserted type glued-laminated timber. In order to compare the effect of steel inserted glued-laminated timber, one structural glued-laminated timber test specimen composed of pure wood was manufactured. In addition, in order to evaluate the adhesion performance of the steel inserted, one each of a screw joint test specimen and a polyurethane joint test specimen was prepared. As a result, all the specimens showed the initial crack in the finger joint near the force point. This has been shown to be a cause of crack diffusion and strength degradation. The use of finger joints in the maximum moment section is considered to affect the strength and ductility of the glued-laminated timber beam. Polyurethane-adhesive steel inserted glued-laminated timber showed fully-composite behavior with little horizontal separation between the steel plate and glued-laminated timber until the maximum load was reached. This method has been shown to exhibit sufficient retention bending performance.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권5호
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• pp.399-404
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• 2010

A new green home designed to save money while at the same time saving the environment with some of the finest green features available in the market. Composite column composed of structural steel and structural glued laminated timber is avery Eco-friendly building products for design building because that use recycled or second hand. For compare to compressive strength of structural glued laminated timber (glulam), structural steel, and composite column (steel-glulam), tested compressive strength of each specimen. 1) structural glued laminated timber : Theoretical compressive strength is 151.6 kN similar to elastic limits. 2) structural steel (H type) : Theoretical compressive strength is 148.2 kN little under the elastic limits. 3) structural steel (D type) : Theoretical compressive strength is 147.3 kN upper than the elastic limits. 4) composite column : Actual elastic limits are about 600 kN. Result in, composite column improve compressive strength of Structural steel column and provide structural stability of the building.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권4호
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• pp.300-309
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• 2009

목재를 이용한 구조의 효율적인 사용은 자원의 낭비를 줄이고 세계 환경을 보호할 수 있다. 이 연구는 대단면 목조건축을 위해 강재와 구조용 집성재를 이용한 내화성능을 지닌 복합재료의 개발을 목적으로 한다. 내화 시험에 앞서 구조용 강재와 구조용 집성재를 이용한 복합재료의 휨강도 특성을 확인하고자 한다. 구조용 강재 보(H type)와 구조용 집성재 보, 구조용 강재와 구조용 집성재를 이용한 복합재료 보의 휨시험을 시행하였다. 구조용 집성재간의 접착제로는 레졸시놀계를 사용하였으며 구조용 강재와 구조용 집성재 간의 접착제로는 폴리우레탄 수지를 사용하였다. 휨시험은 KS F 2150에 의거하여 시행하였으며 각각의 평균 최대하중은 복합재료가 137.5 kN, 구조용 집성재가 106.5 kN, 구조용 강재가 48 kN을 나타내었다. 구조용 집성재가 높은 휨탄성력을 지니고 있기 때문에 복합재료를 사용할 경우 구조적 안정성을 부여할 뿐 아니라 친환경적인 재료로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.251-259
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• 2006

최근 환경문제의 대두로 친환경 재료를 사용하는 건축물에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 특히, 북미나 일본 등지에 서는 목질구조를 이용한 4층 정도의 사무소건축이나 교외형 호텔, 학교 등의 중층 목조 건축물을 실현하기 위한 연구가 진행되고 있다. 이러한 구조물은 하부층은 RC조로 하고 상부층은 목조로 하는 하이브리드 구조형식으로 보급되고 있다. 기존의 볼트나 드리프트 핀을 목재 중에 접합구를 삽입하는 방식으로 준 내화성능의 확보나 외관상의 이점이 있으나, 하중을 전달하는 지압면적이 작어 목재의 내부로 접합장치가 파고들기 때문에 목재에 균열을 발생시키는 약점이 있다. 본 연구에서는 목질 하이브리드 구법으로서 비교적 큰 하중을 받을 수 있는 2방향 라멘접합부 개발을 목표로 새로운 모멘트저항형 접합법을 검토하고자 한다. 이러한 시스템을 구축하기 위하여 H형강을 이용한 이음접합 단순보의 휨 실험을 행하였으며, 주요한 변수는 구조용집성재와 H형강의 삽입길이(보춤의 1배, 1.5배, 2배)와 H형강 상 하 플랜지와 구조용집성재 상하면 사이의 틈새에 에폭시의 충전유무이다. 실험결과, H형강의 보춤의 2배를 확보함으로써 목재의 강도 및 강성을 충분하게 발휘할 수 있었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제15권4호
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• pp.351-360
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• 2018

Energy-based methodology is utilized to design novel timber-steel hybrid core wall system. The timber-steel core wall system consists of cross laminated timber (CLT), steel columns, angled brackets and t-stub connections. The CLT wall panels are stiff and strong, and ductility is provided through the steel t-stub connections. The structural system was modelled in SAP2000 finite element program. The hybrid system is explained in detail and validated using first principles. To evaluate performance of the hybrid core system, a 7-story building was designed using both forced-based design and energy based design (EBD) approaches. Performance of the structure was evaluated using 10 earthquakes records selected for 2500 return period and seismicity of Vancouver. The results clearly served as a good example of the benefits of EBD compared to conventional forced based design approaches.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.385-393
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• 2006

목구조의 효율적인 이용은 건설산업에 있어 자재생산에 따른 에너지의 대량소비 및 폐기물유발을 감소할 수 있어 친환경적인대응방안으로 주목받고 있다. 이러한 친환경적인 목재의 수요를 증대시키기 위해서는 중 대형 목구조를 필요로 하는데 기존의 단일부재 및 접합부로써 중 대형 목구조를 실현하는 데는 한계가 있다. 그러므로 중 대형 목구조의 가능성을 높이기 위해서는 구조용집성재의 사용 및 다른 재료를 병합한 효율적인 접합방법이 필요로 하게 된다. 본 연구는 중 대형 목구조용 2방향 라멘접합부 개발을 목표로 하여 H형강과 구조용집성재를 사용한 플랜지의 두께(None, 6mm, 9mm, 12mm)이며, 접합부의 휨 실험을 통해 강성, 강도, 구조용집성재의 응력분포, H형강 플랜지의 변형도 및 파괴형상을 파악하였다. 실험결과, H 형강의 플랜지 두께가 9mm, 12mmm인 실험체는 높은 강도와 우수한 변형능력을 발휘하였다. 또한 H 형강의 플랜지 두께가 9mm, 12mm인 실험체의 이력거동은 매우 크고 매우 높은 에너지 흡수능력을 가지고 있었다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.47-55
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• 2022

In this study, we focus on the feasibility of structural topology optimization for a steel-timber composite beam design of optimally allocating glue-laminated timbers into a web with openings under the condition of given steel flanges. The motivation of this study is to topologically take maximal stiffness harmonizing both tension and compression performance of the steel-timber composite beam and become the eco-frandly timber design for buidling members. As a result of this study, the key web-openings allocation becomes triangle spaces, i.e., empty or no materials, of optimal topologies of both a pure timber plate and a steel flange-web timber plate without web-openings. Several applicable examples verify the effectiveness of topology optimization for steel-timber beams with web-openings.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.23-24
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• 2023

In this study, an easily recyclable separable glued-laminated timber (GLT)-steel beam was developed, and a structural design method was presented. The GLT and steel were mechanically composited using self-tapping screws. The GLT-steel beam was designed to fail in the compression of GLT. The bending moment and load-carrying capacity of the GLT-steel beam were predicted based on composite beam theory and compared with experimental test data. As a result, the GLT-steel beam exhibited ductile behavior, and compression failure of GLT was observed. The screw connection showed no damage while the steel plate was extended. The load-carrying capacity of GLT after failure was similar to the load resistance predicted by the compressive strength of GLT and the tensile strength of steel. This indicates that the ductile behavior of the GLT-steel beam can be safely designed by the tensile strength (yield) of steel.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권4호
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• pp.306-315
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• 2010

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.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제51권6호
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• pp.526-541
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• 2023

Wooden structures are widely used, particularly in earthquake zones, owing to their light weight, ease of application, and resistance to the external environment. In this study, we aimed to improve the mechanical properties of laminated timber beams using novel hybrid systems [carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) and wire rope]. Within the scope of this study, it is expected that using wood, which is an environmentally friendly and sustainable building element, will be more economical and safe than the reinforced concrete and steel elements currently used to pass through wide openings. The structural behavior of the hybrid-reinforced laminated timber beams was determined under the loading system. The experimental findings showed that the highest increase in the values of laminated beams reinforced with steel ropes was obtained with the 2N reinforcement, with a maximum load of 38 kN and a displacement of 137 mm. Thus, a load increase of 168% and displacement increase of 275% compared with the reference sample were obtained. Compared with the reference sample, a load increase of 92% and a displacement increase of 14% were obtained. Carbon fabrics placed between the layers with fiber-reinforced polymer (FRP) prevented crack development and provided significant interlayer connections. Consequently, the fabrics placed between the laminated wooden beams with the innovative reinforcement system will not disrupt the aesthetics or reduce the effect of earthquake forces, and significant reductions can be achieved in these sections.