[논문]이질재료와 결합된 노후화된 목재 부재 성능에 관한 연구

심학보; 박순전

이질재료와 결합된 노후화된 목재 부재 성능에 관한 연구
A Study on Performance of Old Lumber Member in Different Material Joint 원문보기

심학보 (롯데건설 기술연구원) , 박순전 (롯데건설 기술연구원)

구조용 재료중에서 목재는 비중에 비하여 강도가 크고. 가공성이 우수하며, 뛰어난 미관을 가지고 있다는 장점이 있지만 다른 건축 구조재료에 비하여 연소와 부식의 우려뿐만 아니라, 쉽게 부패하고 변형이 되는 단점도 가지고 있는 것이 사실이다. 이러한 단점에 의해 생긴 심각한 결함은 건물을 붕괴할 수도 있다. 따라서, 오늘날 목재가 사용된 건축물의 경제적인 유지관리가 중요시 되고 있다. 본 연구는 이질재료와 접합된 노후화된 목재 부재의 성능을 분석하여 쉽게 부패하고 변형이 되는 목재의 효율적인 유지관리방향의 기초를 확립하고자 하는 것을 목표로 하고 있다.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

건물의 경과년수를 확인하기 위하여 주요 구조구성부재의 이력표식을 조사하였다. 조사 결과, 1940년 이후의 건물임을 알 수 있으며 경과년수는 약 65년으로 추정된다.
본 연구는 목재가 사용된 중저층 건물의 유지관리를 위한 기술개발로서 이질재료와 접합된 노후화된 목재 부재의 성능을 분석하여 목재부재의 효율적인 유지관리방향의 기초를 확립하고자 하는 것을 목표로 하고 있다.
조사 결과, 1940년 이후의 건물임을 알 수 있으며 경과년수는 약 65년으로 추정된다. 이 연구에서는 마루널 습윤과 파손, 그리고 장선의 갈라짐 및 쪼개짐 그리고 장선의 기울어짐을 살펴보았으며 육안으로 쉽게 판단되지 않는 균열은 갈라짐, 육안으로 쉽게 판단되는 균열은 쪼개짐으로 구분하였고 목조구조물의 내진성능에 대하여 검토하였다. 그리고 목재의 검토는 침엽수 소나무 육안2등급으로 하였다.

제안 방법

건물의 구조형상 및 구조시스템, 부재 단면형상 조사가 이루어졌으며 이를 바탕으로 구조해석을 통한 수치적인 구조물의 내력성능을 확인하였고 당시 사용하중에 비추어 안전성 여부를 확인하였다. 건물의 경과년수를 고려하여 각층 바닥을 형성하는 구조부재 전체에 대한 전수조사를 통해, 내력저하를 일으키는 손상현황이나 노후화 정도를 면밀히 확인하여 건물 사용에 따른 안전성에 문제가 있는지를 검토하였다. 바닥 목구조부재인 마루널과 장선의 경우, 육안을 통한 전수조사결과 기존 단면의 내력을 저하시킬수 있는 파손, 갈라짐, 습윤에 의한 수축, 비틀림 등의 손상현황이 다수 조사되었다.
건물의 구조형상 및 구조시스템, 부재 단면형상 조사가 이루어졌으며 이를 바탕으로 구조해석을 통한 수치적인 구조물의 내력성능을 확인하였고 당시 사용하중에 비추어 안전성 여부를 확인하였다. 건물의 경과년수를 고려하여 각층 바닥을 형성하는 구조부재 전체에 대한 전수조사를 통해, 내력저하를 일으키는 손상현황이나 노후화 정도를 면밀히 확인하여 건물 사용에 따른 안전성에 문제가 있는지를 검토하였다.
노후화된 목조구조물의 주요구조평면 및 부재현황, 열화정도, 사용하중 및 그에 따른 부재안전성 검토를 위주로 문헌조사, 현장조사 등을 통해 정리․분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.

대상 데이터

대상 건물은 3층 사무소 건물로 사용되고 있다. 벽체 및 기둥은 조적조+RC조, 일부 강관기둥이 사용되었으며, 각 층 바닥은 철골 truss 및 철골 조립보, 철골보, 목재장선, 마루널, 그리고 지붕은 철골 truss로 사용되었다.
대상 건물은 3층 사무소 건물로 사용되고 있다. 벽체 및 기둥은 조적조+RC조, 일부 강관기둥이 사용되었으며, 각 층 바닥은 철골 truss 및 철골 조립보, 철골보, 목재장선, 마루널, 그리고 지붕은 철골 truss로 사용되었다.

성능/효과

바닥 목구조 부재인 마루널과 장선의 경우, 육안을 통한 전수조사 결과 기존 단면의 내력을 저하시킬 수 있는 파손, 갈라짐 등의 손상현황이 다수 조사되었다. 3층 좌측동 사무실 진단 결과는 널빤지 손상이 20개, 목재장선의 손상은 총300개중 47개, 손상율 16%으로 나타났다. 그리고 2, 3층 우측동 사무실 진단 결과는 널빤지 손상이 16개, 목재장선의 손상은 총300개중 40개, 손상율 13%으로 나타났다.
3층 좌측동 사무실 진단 결과는 널빤지 손상이 20개, 목재장선의 손상은 총300개중 47개, 손상율 16%으로 나타났다. 그리고 2, 3층 우측동 사무실 진단 결과는 널빤지 손상이 16개, 목재장선의 손상은 총300개중 40개, 손상율 13%으로 나타났다. 마지막으로 2층 좌측동 사무실 진단결과는 널빤지 손상이 19개, 목재장선의 손상은 총300개중 50개, 손상율 16%으로 나타났다.
넷째, 목재는 단기의 일시적인 하중이라 할지라도 내력을 초과하는 하중이 부재에 작용하게 되면 구조안전에 문제가 발생할 수 있다. 따라서 경과년수가 오래된 목재 건물일 경우 사무실의 용도 변경에 따른 구조안전 문제에 주의가 필요하다.
둘째, 노후화된 건축물에서 이질부재(철골, 시멘트벽돌 혹은 콘크리트)와 목재의 접합부위에서의 목재 변질은 없는 것으로 나타났다.
그리고 2, 3층 우측동 사무실 진단 결과는 널빤지 손상이 16개, 목재장선의 손상은 총300개중 40개, 손상율 13%으로 나타났다. 마지막으로 2층 좌측동 사무실 진단결과는 널빤지 손상이 19개, 목재장선의 손상은 총300개중 50개, 손상율 16%으로 나타났다.
목재장선의 경우 2.4m 스팬의 구간을 지지하는데, 단면의 갈라짐(단면 수평분리)에 따른 내력이 절반으로 저하되므로 기존 응력비가 증가되어 3층 좌측동 바닥(기존 응력비 80% -> 160%) 및 2층 좌측동 사무실 바닥(기존 응력비 63% -> 126%)의 목재장선은 허용응력을 초과하는 것으로 나타났다.
셋째, 목재장선의 경우 2.4m 스팬의 구간을 지지하는데, 단면의 갈라짐(단면 수평분리)에 따른 내력이 절반으로 저하되므로 기존 응력비가 증가되어 허용응력을 초과하는 것으로 나타났다.
건물의 경과년수를 확인하기 위하여 주요 구조구성부재의 이력표식을 조사하였다. 조사 결과, 1940년 이후의 건물임을 알 수 있으며 경과년수는 약 65년으로 추정된다. 이 연구에서는 마루널 습윤과 파손, 그리고 장선의 갈라짐 및 쪼개짐 그리고 장선의 기울어짐을 살펴보았으며 육안으로 쉽게 판단되지 않는 균열은 갈라짐, 육안으로 쉽게 판단되는 균열은 쪼개짐으로 구분하였고 목조구조물의 내진성능에 대하여 검토하였다.
첫째, 이질부재와 접합된 노후화된 목재(마루널과 장선)의 결함을 육안 조사 결과 기존 단면의 내력을 저하시킬 수 있는 마루널의 파손 및 장선의 갈라짐 등의 손상현황이 다수 조사되었다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

이질재료와 결합된 노후화된 목재 부재 성능에 관한 연구
A Study on Performance of Old Lumber Member in Different Material Joint 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

이질재료와 결합된 노후화된 목재 부재 성능에 관한 연구 A Study on Performance of Old Lumber Member in Different Material Joint 원문보기

초록 AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

이질재료와 결합된 노후화된 목재 부재 성능에 관한 연구
A Study on Performance of Old Lumber Member in Different Material Joint 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper