• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제23권4호
• /
• pp.8-14
• /
• 2019

한국 전통 목조 건축물의 경우 구조적 성능은 재료 특성, 접합부의 형태, 치목의 정밀도 등에 따라 다르게 나타난다. 기존 사례 연구에서도 보와 기둥 접합부 형태는 변형 및 간격의 정도에 큰 영향을 미친다는 것을 보고하고 있다. 이는 단층 건물뿐만 아니라 대규모 다층 건물의 경우에도 마찬가지로 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 접합부 형태에 대해 분석하고 모형을 제작하고 구조적 성능을 테스트하는 과정을 거쳤다. 그 결과, 주먹장맞춤의 실험체에서 최대 하중을 나타냈다. 각각의 형태의 접합부에 의한 구조적 성능을 종합하면, 도래걷이 주먹장맞춤이 가장 높은 성능을 나타내었으며, 다음으로 도래걷이 장부맞춤의 순으로 나타났다. 건물의 구조적 성능은 관통하는 보의 치목 형태와 기둥 내부의 접합부 형테에 따라 다르게 나타남을 알 수 있었으며, 이는 다층 건물의 신축 또는 복원을 위해 고려되어야하며 이후 계속 연구되어야 할것으로 사료된다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제60권5호
• /
• pp.903-921
• /
• 2016

To study the effect of looseness on mechanical behavior of dovetail mortise-tenon joints, five dovetail mortise-tenon joints, including one intact joint and four loose joints, were fabricated and tested under cycle lateral loadings, and non-linear finite element models using the software ABAQUS were also developed. The effects of looseness on stress distribution, rotational stiffness and bearing capacity of joints were studied based on the analysis of test and simulation results. The results indicate that the hysteretic loops are anti-Z-shaped and present typical characteristics of pinching and slippage, the envelop curves of joints are classified as following two stages: elastic and strengthening stage. The peak stress, rotational stiffness and bearing capacity of joints were reduced due to looseness. The moment-rotation theoretical model of intact joint was simplified in terms of the relation of construction dimensions for buildings, and the moment-rotation theoretical model considering the effect of looseness was proposed and validated.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제38권3호
• /
• pp.199-204
• /
• 2010

전통공법에서는 주로 소나무를 수가공하여 구조부재로 사용하고 있다. 주먹장 접합(이음, 맞춤)은 일반 가구나 구조부재의 접합에 사용되고 있으며, 수가공이나 간단한 기계가공에 의해 쉽게 가공할 수 있는 이점이 있다. 비록 외관상 선형적인 가공이 주를 이루지만, 손쉬운 짜맞춤이 될 수 있어야 하는 고도의 가공정밀성이 요구된다. 더욱이, 장부와 장부받이는 틈새없는 긴결한 접합이 이루어져야 한다. 주먹장접합부에 대한 과학적인 연구는 체계적으로 수행된 예가 많지 않으므로 전통공법과 국산재 활용이라는 관점에서 낙엽송집성재를 기계가공하여 이용하였다. 통주먹장이음 접합부의 인장성능을 파악하기 위하여 150 mm 정각 낙엽송 집성재를 사용하였으며, 내력성능에 영향을 끼치는 주먹장의 다양한 기하학적 요소(장부 너비, 길이, 각도)에 대해 조사하였다. 보강목을 설치하지 않은 시험편은 장부받이(장부홈)의 모서리부에서 할렬이 발생하며 내력도 낮게 나타났다. 기둥머리의 화통맞춤 및 주두와 같은 상황을 고려한 보강시험편은 최대인장내력에서 2배 이상의 성능을 발휘하였다. 장부의 적정각도는 25도 수준이었으며, 어깨폭의 변화와는 상관성이 없는 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제75권1호
• /
• pp.49-57
• /
• 2020

This paper presents a full-scale experimental test to investigate the flexural behavior of an innovative dovetail ultra-high performance concrete (UHPC) joint designed for the 5^th Nanjing Yangtze River Bridge. The test specimen had a dimension of 3600 × 1600 × 170 mm, in accordance with the real bridge. The failure mode, crack pattern and structural response were presented. The ductility and stiffness degradation of the tested specimens were explicitly discussed. Test results indicated that different from conventional reinforced concrete slabs, well-distributed cracks with small spacing were observed for UHPC joint slabs at failure. The average nominal flexural cracking strength of the test specimens was 7.7 MPa, signifying good crack resistance of the proposed dovetail UHPC joint. It is recommended that high grade reinforcement be cooperatively used to take full advantage of the superior mechanical property of UHPC. A new ductility index, expressed by dividing the ultimate deflection by flexural cracking deflection, was introduced to evaluate the post-cracking ductility capacity. Finally, a strut-and-tie (STM) model was developed to predict the ultimate strength of the proposed UHPC joint.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제44권5호
• /
• pp.664-676
• /
• 2016

최근 여러 사회적인 변화에 따라 한옥에 대한 수요가 증가하고 있다. 하지만 한옥은 수가공으로 인한 가격 상승의 큰 문제점을 가지고 있다. 따라서 한옥 접합부의 모듈화를 위해 기계가공과 수가공과의 성능비교를 하였다. 더글라스퍼를 이용하여 두 가공법으로 실대재 주먹장을 제작하였다. 두 가공법에 대해 휨 성능을 평가하였다. 평균 최대하중은 같은 치수의 그룹을 비교했을 때 기계가공이 수가공에 비해 약 1.5배 더 높았다. 유의성 검증결과 두 가공법 모두 각 요소의 크기변화는 강도에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 다중회귀분석을 통해 목길이와 목두께는 최대하중과 비례 관계였으나 목너비는 반비례관계인 것을 알 수 있었다. 본 연구는 한옥 접합부를 모듈화 함에 있어 기초자료로 사용할 수 있을 것이다.

• Computers and Concrete
• /
• 제30권3호
• /
• pp.175-183
• /
• 2022

To study the working mechanism and size effect of an innovative dovetail UHPC joint originated from the 5th Nanjing Yangtze River Bridge, a large-scale testing subject to negative bending moment was conducted and compared with the previous scaled specimens. The static responses, i.e., the crack pattern, failure mode, ductility and stiffness degradation were analyzed. It was found that the scaled specimens presented similar working stages and working mechanism with the large-scale ones. However, the post-cracking ductility and relative stiffness degradation all decrease with the enlarged length/scale, apart from the relative stiffness after flexural cracking. The slab stiffness at the flexural cracking stage is 90% of the initial stiffness while only 24% of the initial stiffness reserved in the ultimate stage. Finite element model (FEM) was established and compared with the experiments to verify its effectiveness in exploring the working mechanism of the innovative joint. Based on this effective method, a series of FEMs were established to further study the influence of material strength, pre-stressing level and ratio of reinforcement on its deflection-load relationship. It is found that the ratio of reinforcement can significantly improve its load-carrying capacity among the three major-influenced factors.

• 환경생물
• /
• 제38권4호
• /
• pp.554-562
• /
• 2020

본 연구에서는 생태모방적 관점에서 목질을 천공하는 송곳벌과 밑드리좀벌의 산란관의 형태적 특징을 비교하였다. 벌목에 속하는 송곳벌과 밑드리좀벌은 목질부를 천공하는 유사한 특징이 있으나 실체현미경, 전계방사형주사전자현미경, 광학현미경을 이용하여 산란관의 형태적 특징을 관찰한 결과 두 종 간에 큰 차이를 보였다. 송곳벌의 산란관 말단은 등쪽과 배쪽에 모두 규칙적인 돌기가 발달하여, 회전형 드릴 비트와 흡사한 형태를 띤 반면 밑드리좀벌의 산란관 말단은 한쪽 방향에만 몇 개의 돌기가 있고 다른 부분은 매끄러워 마치 톱과 비슷한 형태를 보였다. 또한 얼룩송곳벌 산란관의 말단은 대칭적으로 4등분으로 되어있다가 14번째 돌기를 지나면서 2 : 1 : 1의 비율로 3등분이 되는 반면, 밑드리좀벌 산란관의 말단은 2 : 1 : 1의 비율로 3등분되어 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 송곳벌의 산란관의 중간을 수평으로 자른 단면구조에서는 dovetail joint의 구조가 확인되었으며, 이를 통해 천공을 위해 수직 운동을 한다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 두 종의 형태적 차이는 목질 부분을 먹이원으로 이용하는 송곳벌과 벌의 유충을 이용하는 밑드리좀벌의 생활방식뿐만 아니라 계통분류학적 차이에 의해 기인한 것으로 사료된다. 끝으로, 산란관 말단 부분의 성분분석결과 두 종 모두에서 높은 강도의 특성을 부여하는 아연이 검출되었다. 이는 주로 목질을 천공하는 두 종의 생태적 적응 과정에 의하여 특이적으로 진화된 것으로 사료된다.

• 한국가구학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.409-420
• /
• 2015

This study intends to explore a teaching philosophy of a Master, a joiner, a cabinet maker, Byeung-Soo Kim who has devoted his entire life on creating and making traditional Korean wood furniture since the elementary school. His teaching method is to make his learners skillful by learning how to make traditional Korean furniture with the traditional technique or joint handmade. They are able to create the furniture in passing through some levels such as a beginning, a middle, a high, and a special class for three years. Each level suggests that the students should study its own joints from laminating, dado, butt, dovetail, mitered, mortise-and-tenon, rabbet, tongue-and-groove and so on. The teaching method is very unique as the technique different and difficult to fine it from other education processes throughout the country.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제74권4호
• /
• pp.457-470
• /
• 2020

The force resisting ability of a connection has direct implications on the overall response of a timber framed structure to various actions, thereby governing the integrity and safety of such constructions. The behavior of timber framed structures has been studied by many researchers by testing full-scale-connections in timber frames so as to establish consistent design provisions on the same. However, much emphasis in this approach has been unidirectional, that has focused on a particular connection configuration, with no research output stressing on the refinement of the existing connection details in order to optimize their performance. In this regard, addition of adhesive to dowelled timber connections is an economically effective technique that has a potential to improve their performance. Therefore, a comparative study to evaluate the performance of various full-scale timber frame Nailed connections (Bridled Tenon, Cross Halved, Dovetail Halved and Mortise Tenon) supplemented by adhesive with respect to Nailed-Only counterparts under tensile loading has been investigated in this paper. The load-deformation values measured have been used to calculate stiffness, load capacity and ductility in both the connection forms (with and without adhesion) which in turn have been compared to other configurations along with the observed failure modes. The observed load capacity of the tested models has also been compared to the design strengths predicted by National Design Specifications (NDS-2018) for timber construction. Additionally, the experimental behavior was validated by developing non-linear finite element models in ABAQUS. All the results showed incorporation of adhesive to be an efficient and an economical technique in significantly enhancing the performance of various timber nailed connections under tensile action. Thus, this research is novel in a sense that it not only explores the tensile behavior of different nailed joint configurations common in timber construction but also stresses on improvising the same in a logical manner hence making it distinctive in its approach.