Development of Engineered Wood using Mechanical Jointing Methods with Large Elements

대형요소의 기계적 접합법을 이용한 공학목재 개발

In this study, new engineered woods, which can be used as structural members, are developed using three different mechanical jointing methods with large elements produced from logs in a high yield. Flitches of relatively large cross-section are produced from small or medium diameter logs, and are joined with steel bolts, wood dowesl and steel lag bolts. Static bending tests are performed for these three types of built-up beams. Built-up beams joined with steel bolts show $514kgf/cm^2$ for MOR and $129,000kgf/cm^2$ for MOE, which are close to those of typical structural glulams. In case that wood dowels and steel lag bolts are used, elements are isolated as load increases and resists the applied load individually. Therefore, built-up beams joined with wood dowels or steel lag bolts show almost half of steel bolts for both MOE and MOR. From the results of this study, it was indicated that bending properties of engineered woods manufactured using mechanical jointing methods with large elements are influenced mainly by jointing performance between each elements.

본 연구에서는 국산 중소경재를 보다 효과적으로 활용하기 위한 목적으로 제재 수율이 높은 대형요소를 이용하여 구조용으로 사용될 수 있는 공학목재를 개발하였다. 중소경 원목으로부터 생산된 상대적으로 큰 단면의 Flitch재를 이용하여 세 가지 기계적 접합방법을 적용한 구조용 대단면 공학목재를 개발하고 휨시험을 통해 그 성능을 평가하였다. 개별 요소를 접합하기 위한 기계적 접합방법으로는 강철 볼트와 목재 다우얼, 철제 래그 볼트가 각각 검토되었다. 개발된 공학목재의 휨성능을 평가한 결과, 강철 볼트를 적용한 경우에 MOR은 평균 $514kgf/cm^2$, MOE는 $129,000kgf/cm^2$ 대표적인 구조용 공학목재인 집성재에 비해 조금 낮거나 유사한 경향을 나타내었다. 목재 다우얼과 철제 래그 볼트를 적용한 경우에는 하중이 증가함에 따라 층재가 분리되어 개별적으로 하중에 저항함으로써 MOR과 MOE 모두가 절반정도로 감소되었다. 본 연구의 결과로부터 대형요소의 기계적 접합으로 제조되는 공학목재의 휨성능은 개별 요소의 접합 성능에 의해 가장 크게 영향 받음을 알 수 있었다.