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제목CLT의 구조적 성능2020-01-23 15:04:25
작성자 Level 10

 1. CLT의 접착 성능 

CLT는 층재의 섬유방향을 직교로 적층하여, 목재가 가지고 있는 이방성을 감소시키고, 치수안정성을 증가시킨 공학목재입니다. 이러한 장점은 외기에 노출된 장소에서 더욱 그 성능을 발휘하게 되는데, 이때 끊임없이 수축·팽창 하려는 층재들로 인하여 접착층 내부에서 큰 응력이 발생하게 됩니다. 또한 CLT는 접착층에 전단력이 가해지게 되면 섬유방향으로부터 직교인 층에서 전단 변형을 일으키는 롤링 전단이 발생하게 되는데, 이는 일반적인 전단과 비교하여 약 1/10의 값을 갖게 됩니다.(그림 1) 

 

그림 1. CLT의 전단변형

 접착 강도를 평가하는 방법으로는 크게 두 가지로 나타낼 수 있습니다. 첫째는 외부 환경 요소에 의한 접착층의 박리 성능을 검토하는 침지 및 내수 침지가 있으며, 둘째로는 기계적 강도 시험에 의한 전단 블록 시험입니다. 이는 목재의 수종과 접착제에 따라 접착 성능의 차이가 발생하기 때문에 다양한 조합의 평가가 필요합니다.

2. CLT의 섬유직각방향에 대한 압축 성능 

 기존 목조 건물이 저층에 국한되었다면 CLT는 중-고층 건축물을 시공하는데 용이합니다. 목재는 하중과 섬유방향이 평행 경우 높은 기계적 강도를 나타내지만, 반대로 하중과 섬유방향이 직각일 경우 낮은 기계적 강도를 갖게 됩니다. 또한 목조 건물이 고층화 될수록 하층의 바닥체에는 건물의 중량으로 인하여 섬유 직각 방향에 대한 더 큰  압축력이 발생하며, 하층 바닥체에서의 파괴나 변형으로 인한 건물 전체의 변형이 고층으로 올라갈수록 더 커지기 때문에, CLT의 섬유 직각 방향에 대한 압축 강도 성능은 매우 중요하다고 말할 수 있습니다. 그렇기 때문에 그 중에서도 CLT 건축 시 벽체와 바닥체가 만났을 경우, 집성재 기둥과 만나 발생하는 선 지점과 점 지점에 대한 연구가 바닥체 전체에 대한 압축 강도 시험보다 우선시 되어야 할 것입니다.

 

그림 2. 바닥체와 만나는 CLT 벽체(,) 선지점과 점지점의 압축지점()

 3. CLT의 휨 성능

기둥-보 구조인 집성재와 달리 CLT 건축 공법은 CLT 자체가 벽체, 바닥체, 지붕체가 되는 패널-패널 구조입니다. 따라서 CLT 패널 자체의 수직 및 수평 하중에 대한 내력이 요구됩니다. 특히 수직 하중에 대한 압축과 좌굴 내력, 풍 하중에 있어서는 휨, 전단 내력이 요구되며, 지진에 따른 전단 및 접합부의 내력 성능이 요구됩니다.

 

 

 

출처: 낙엽송 CLT의 역학적 성능 및 벽체의 구조내력 평가, 송요진, 강원대학교 대학원 박론, 2018