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Scientific Reports 12권, 기사 번호: 13587(2022) 이 기사 인용

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대부분의 기존 연구에서는 구조 모델을 다룰 때 결정론적 수치해석을 고려합니다. 그러나 테스트 결과에 따르면 재료의 무작위성 및 경험 부족과 같은 일부 고려 사항과 관련하여 대부분의 경우 불확실성이 존재하는 것으로 나타났습니다. 따라서 확률론적 설계모델의 제안은 구조물의 정확한 성능을 예측하는데 중요한 역할을 한다는 점에서 연구자들의 주목을 받고 있다. 제안된 연구의 목적은 다음을 고려하여 평균값과 표준편차를 갖는 확률변수로 사용 목재의 특성을 고려하여 비보강 집성빔뿐만 아니라 CFRP 판으로 보강된 집성빔의 수치모델링에 있어서 신뢰성 기반 해석을 고려하는 것이다. 본 연구의 결과는 신뢰성 지수가 프로세스를 제어하는 ​​한계로서 효율적으로 작동한다는 것을 보여주었습니다. 모델의 유효성을 검증하기 위해 실험 테스트에서 얻은 데이터에 대해 Hill 항복 기준 모델을 채택했습니다. 또한 보강재로 CFRP 플레이트를 도입하는 효과를 확인하기 위해 보강된 집성빔과 비보강 집성빔의 상세한 비교를 제안한다. 이 연구의 결과는 결정론적 수치해석과 확률론적 수치해석을 비교함으로써 불확실성이 결과적인 변형 및 응력에 어떻게 중요한 역할을 하는지에 대한 깊은 이해를 성공적으로 제공했습니다.

목재를 건축자재로 사용하는 것은 구조공학 프로젝트에서 가장 오래된 기술 중 하나이며, 특히 자중이 높은 구조물의 경우 상대적으로 높은 강도 대 중량 비율을 가지므로 지속가능성이 매우 높은 재료로 간주될 수 있습니다. 지난 수십 년 동안 동적 하중에 저항하는 능력과 기계적 특성으로 인해 건설 프로젝트에 목재를 적용하는 것에 대한 관심이 높아졌으며 이에 따라 많은 연구가 진행되었습니다1,2,3,4,5.

현재 다양한 구조용 목재 제품이 강한 성장을 보이고 있으며, 접착제 적층 목재(Glulam)는 최고 성능의 복합 건축 자재 중 하나로 간주되는 제품 중 하나입니다6. 이러한 디자인 품목은 고강도 접착제 재료를 사용하여 함께 부착되어 단일 단위를 생산하는 다양한 차원의 목재 층으로 구성됩니다. 이 과정은 목재 재료의 옹이와 같은 자연적인 성장을 감소시킨다는 점을 고려합니다7,8,9.

실제로, 집성빔이라는 주제는 지난 수십 년 동안 많은 연구자들의 관심을 끌었고, 그 결과 그러한 제품에 대한 다양한 실험 테스트가 이루어졌습니다. Anshari et al.10의 연구에서는 집성재 빔을 강화하기 위해 압축목재(CW) 블록을 사용하고 이후에 시험체를 테스트한 결과, CW를 보강재로 사용하는 것이 경제적, 환경적으로 효과적인 것으로 입증되었습니다. 접착식 적층 목재 빔의 타당성은 Bourreau et al.11에 의해 연구되었으며, 목표는 집성재의 만족스러운 행동을 제공하는 접착 요소를 찾는 것이었습니다. 박리 테스트 결과에 따르면 접착 매개변수는 다음에 따라 조정되어야 합니다. 나무 종. Navaratnam et al.12는 접착 적층 목재(GLT) 빔에 내장된 접착 봉(GIR)의 기계적 성능을 조사하기 위한 실험적 연구를 제시했으며, 풀아웃 테스트 결과 인터페이스에 의해 파손이 발생한 것으로 나타났습니다. GIR에서 GLT로의 미끄러짐 및 전단 결합 박리. Issa와 Kmeid13는 접착식 적층 목재 빔에 보강재 도입의 영향을 밝히기 위해 실험 연구를 수행했습니다. 여기서 보강재는 파괴 모드를 취성에서 연성으로 변경하는 데 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀졌습니다. 강화된 빔도 증가했습니다. Rescalvo 등14은 접착 적층 빔에 대한 또 다른 실험 연구를 수행했는데, 이는 탄소 복합재를 보강재로 고려하여 보강재의 유형과 위치가 전체 요소의 기계적 거동에 직접적인 영향을 미친다는 결론을 내렸습니다. Morin-Bernard 등15은 적층 경재 빔의 핑거 조인트 프로파일이 인장 강도에 미치는 영향을 조사했으며, 조사된 수종은 높은 인장 강도를 갖는 GLT 제조에 적합할 수 있음을 시사합니다.