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탄소섬유판 삽입공법으로 보강된 목재보 휨강도에 관한 연구
A Study on the Flexural Capacity of Reinforced Timber Beams with the Inserting Method of CFRP Plates

권기혁   (서울시립대학교 건축학부.건축공학과UU0000710  ); 유혜란   (서울시립대학교 건축학부 건축공학과UU0000710  ); 이진혁   (서울시립대학교 건축학부 건축공학과UU0000710  ); 최민석   (서울시립대학교 건축학부 건축공학과UU0000710  );
  • 초록

    문화재의 보수 보강은 모재 및 외형의 손상을 최소화하면서 부재의 강도를 증가시킬 수 있어야 한다. 목조 문화재에서 보부재에 대한 기존의 여러 보강법 중 CFRP 삽입공법은 모재의 손상을 최소화하면서 원목재의 강도를 효과적으로 증가시킬 수 있어 향후 근대건축물의 보수보강 공사에 적용성이 높은 방법이 될 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 근대건축물의 지붕구조체를 보존하기 위한 보부재의 보강방법 중 부재의 외연적 손상을 최소화할 수 있는 탄소판 삽입공법을 목재보에 적용하여 보강효과와 파괴 성상 등을 실험을 통해 조사, 분석하고 이 보강법의 실제 적용을 위해 보의 휨응력 산정을 위한 기초적 자료를 제시하였다. 본 실험에서는 CFRP의 배열형태와 보강량을 주요변수로 하였으며, $0.3{\sim}0.7%$ 의 CFRP보강량을 사용하였을 경우 원목재의 강도에 비해 최대 173%까지 보강효과를 발휘하는 것으로 나타났으나, 옹이 등 모재의 특성에 의하여 크게 영향을 받는 것으로 관찰되었다. 향후 이 공법의 적용성을 높이기 위해 목재에 대한 기초적 연구들이 활성화되어야 할 것이며, 목재의 비파괴 실험에 관한 연구도 필요할 것으로 사료된다.


    When historical or cultural buildings need to be repaired or reinforced, the changes of original features should be minimized, and the strengths of structures should be improved. Among the existing methods to reinforce historical wood structures, the carbon fiber reinforcement polymer (CFRP) installation method is one of the best ones to achieve the afore-mentioned requirements. Therefore, this study aims at investigating the reinforcing effects and failure modes of timber beams reinforced with the inserted CFRP, a part of roof trusses in modern wood structures, and at providing the fundamental test data to estimate the CFRP rein-forced timber beam in the application of this reinforcing method. The primary parameters in this study were the layout and amount of CFRP. It was observed that, when $0.3{\sim}0.7%$ of CFRP were installed, the strengths of reinforced timber beams increased up to 173% compared to its original strength, but their strengthening effects were heavily influenced by the characteristics of timber such as burls. In order to improve the applicability of this strengthening method, fundamental understandings on the characteristics of wood would be necessary, and there would be in need of researches on the non-destructive test for wood structures as well.


  • 주제어

    근대 건축물 .   목재보 .   보강 .   삽입방법.  

  • 참고문헌 (13)

    1. 김정훈 외 3명 (2004). 개항기 근대건축물 보전 및 주변지역 정비방안에 관한 연구. 한국도시설계학회 
    2. 삼정EMC(주) (2004). 중명전 정밀안전진단. 중구청 
    3. 한국표준협회 (2004). KS F2206 목재의 압축 시험 방법 
    4. 김정신. 도심부 근대건축물의 보존과 활용. 단국대학교 
    5. 이주형 외 1명 (2006). 한국근대건축물 보존 및 활용 방안에 관한 연구. 대한건축학회논문집 
    6. 한보엔지니어링 H.B(역사다리꼴) 탄소봉을 이용한 구조물 보강기술 자료집 
    7. Tongli Wang 외 3명 Select for height growth and Pilodyn pin penetration in lodgepole pine. CAN.J., Vol. 29 
    8. 문화재청 (2000). 건조물 문화재 안전점검 매뉴얼. 한국건축문화연구소 
    9. Mc. Gonnagle (1969). Nondestructive Testing Gordon 
    10. 대한건축학회 (2005). 건축유산의 보존과 복원, 활용 
    11. www.proceq.com 독일 Proceq사 웹사이트 
    12. 한국건설안전기술원 (2006). 구배재학당 지붕가구 구조안정성 검토. 중구청 보고서 
    13. 산림청 (2005). 목조건축 설계/감리 매뉴얼 

 저자의 다른 논문

  • 권기혁 (33)

    1. 1996 "경량고강도 콘크리트보의 전단거동에 관한 연구" 콘크리트학회지 = Magazine of the Korea Concrete Institute 8 (4): 149~159    
    2. 1998 "최근 내진설계 개념의 발전동향-일본의 내진설계 규준과 지침" 콘크리트학회지 = Magazine of the Korea Concrete Institute 10 (5): 10~18    
    3. 2002 "비보강 조적벽체의 면내거동 해석" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea 6 (3): 1~10    
    4. 2002 "대도시 지역의 노후 건축물의 노후 성상에 관한 연구" 한국도시방재학회 논문집 = Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2 (4): 87~95    
    5. 2003 "대도시 지역의 노후 조적조 건축물의 구조 성능 열화 특성 분석" 구조물진단학회지 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance Inspection 7 (4): 181~189    
    6. 2003 "서울 지역 조적조 건축물의 열화요인에 관한 연구" 한국도시방재학회 논문집 = Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 3 (3): 173~181    
    7. 2004 "일본 건축분야의 프리캐스트 신기술" 콘크리트학회지 = Magazine of the Korea Concrete Institute 16 (5): 20~25    
    8. 2004 "지진피해를 입은 조적조 건축물의 유리섬유보강에 따른 내진성능" 구조물진단학회지 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance Inspection 8 (1): 231~237    
    9. 2004 "유리섬유보강에 의한 조적조 건축물의 내진 성능향상에 관한 실험 연구" 한국방재학회논문집 = Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 4 (2): 47~52    
    10. 2005 "포스트텐션을 도입한 넓은 보에서 기둥 폭 내부에 배근된 보강재의 정착비에 따른 비탄성 거동 평가" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute 17 (1): 85~94    
  • 유혜란 (4)

  • 최민석 (0)

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