접착 적층재

Glued laminated timber
지붕 구조물의 글램 프레임

접착된 적층 목재(glulam)는 구조 엔지니어링 목재 제품의 일종으로 치수 목재 층이 내구성, 내습성 구조 접착제로 결합되어 있습니다.북미에서는 적층재를 적층재 또는 램스톡이라고 한다.

배경

다수의 작은 목재를 적층함으로써 하나의 크고 튼튼한 구조부재를 작은 목재로 제조한다.이러한 구조 부재는 수직 기둥, 수평 보 및 아치로 사용됩니다.글램은 쉽게 곡선 형태로 생성되며 다양한 종과 [1]외관으로 이용 가능합니다.연결부는 보통 볼트 또는 강철 다월 및 강철 플레이트로 이루어집니다.

글루람은 나무의 구조적 가치를 최적화합니다.그 구성 덕분에, 큰 글램 부재는 제2생육림이나 농장에서 수확된 다양한 작은 나무들로 제조될 수 있다.글루람은 오래된 생장에 의존하는 단단한 톱질 목재에 의존하지 않고 대형 목재 부재의 힘과 다재다능성을 제공합니다.[2]: 3 다른 공학적 목재 제품과 마찬가지로 각 부품 기판의 매듭 및 기타 작은 결함의 부정적인 영향을 줄임으로써 단단한 톱질 목재에 비해 전체적인 목재 사용량을 줄입니다.

글루람은 견고한 목재보다 더 많은 내장 에너지를 수반하지만 철근 콘크리트나 강철보다 훨씬 낮은 내장 에너지를 가지고 있습니다.하지만, 적층 공정은 목재를 철근 콘크리트나 강철보다 훨씬 더 긴 기간, 더 무거운 하중, 그리고 더 복잡한 형태로 사용할 수 있게 해줍니다.글루람은 강철 무게의 10분의 1, 콘크리트 무게의 6분의 1입니다. 글루람을 생산하기 위한 내장 에너지는 강철 [3]강도의 6분의 1입니다.글루람은 다양한 형태로 제작이 가능하기 때문에 건축가들이 구조적 요건을 희생하지 않고 예술적 자유를 누릴 수 있습니다.

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셰필드 겨울 정원의 글램 아치

라미네이트 목재의 고강도 및 강성으로 인해 글램 빔과 아치가 중간 기둥 없이 먼 거리에 걸쳐져 기존의 목재 구조보다 더 많은 설계 유연성을 제공합니다.크기는 운송 및 취급 [4]제약에 의해서만 제한됩니다.

역사

1911년 헤처 시스템을 사용하여 지어진 취리히 대학의 탑을 지붕으로 덮는 글람 돔.
케임브리지 [5]대학교 교육학부에 있는 구부러진 글램 프레임 건물.

가장 오래된 글램 지붕 구조물 중 하나는 일반적으로 1866년부터 조시아 조지 풀(Josia George Pool)이 설계한 영국 사우샘프턴의 Bugle Street에 있는 학교인 King Edward VI College의 집합실로 알려져 있다[6].그 건물은 현재 사우샘프턴 [7]등기소의 결혼실이 되었다.

Northumberland에 있는 두 개의 교회는 현재 현존하는 가장 오래된 용도인 것으로 생각된다.성 삼위일체, 캄보(1842년), 성 삼위일체, 호슬리(1844년), 그리고 4개의 1850년대 메르시사이드 교회도 성모 마리아, 그래센데일, 성 루크, 폼비, 성 바오로, 트란미어, 성 삼위일체, 성 [citation needed]헬렌스를 특징으로 합니다.

최초의 산업 특허 사용은 독일의 바이마르에서였다.1872년,[6] 오토 헤처는 콜스트라세에 증기 제재소와 목공 사업을 차렸다.1892년부터 그는 수축을 보완하기 위해 설치 후 가로로 조일 수 있는 통풍재 바닥판 등 일련의 특허를 취득했다.헤처는 계속해서 다양한 기발한 시스템을 특허로 냈지만, 이후 표준화된 수평 글루람과 비교할 수 있는 최초의 시스템은 1906년에 수여되었습니다.이것은 수직 기둥을 이어 붙이는 곡선으로 된 적층 처마 구역으로 전환한 후 경사진 서까래가 되었고, 이 모든 것이 하나의 적층 유닛으로 이루어졌습니다.압력으로 접합된 각 구성 요소는 수평으로 배치된 3개 이상의 적층체로 구성되었습니다.그 결과는 최초의 글램 포털이었다.1909년 스위스의 엔지니어링 컨설턴트인 테너&초파드는[6] 헤처의 특허를 사용할 수 있는 허가를 구입하고 많은 프로젝트에 글램을 고용했다.여기에는 취리히 대학의 본관인 취리히(1911년)의 독특한 종 모양의 지붕 돔이 포함되었다.이 기술은 1934년 북미에 전해졌습니다.Max Hanisch는 헤처와 함께 일했고 위스콘신주 페쉬티고에 있는 Unit Structures라는 회사를 설립하여 구조용 접착제 적층재를 제조했습니다.구조용 접착재를 사용한 미국 최초의 건물은 페쉬티고의 [8]학교 체육관이었다.

글램 산업의 중요한 발전은 1942년 완전 내수성 페놀-레조르시놀 접착제의 도입이었다.이를 통해 글루람은 글루린 열화의 우려 없이 노출된 외부 환경에서 사용할 수 있었습니다.미국 [2]: 4 최초의 글루람 제조 표준은 1963년 상무부에 의해 발표되었습니다.

프랑스의 Centre Pompidou-Metz 박물관의 지붕은 접착된 16킬로미터의 적층재로 구성되어 있습니다.그것은 표면적이 8,000m²인 90m 너비의 육각형이다.접착된 적층재 모티브는 중국 모자의 지팡이 무늬를 닮은 육각형 나무 유닛을 형성합니다.

제조하다

글루람은 치수 목재로 만들어지며, 트루드, 마감 및 표면에 접착됩니다. 입자는 위아래 층과 평행하게 놓여 있습니다.구조 건전성을 극대화하기 위해 결함과 입자 구조에 따라 개별 목재를 선택하고 배치한다.스트레이트, 캠버, 벤트/아치 등의 용도에 사용할 수 있습니다.표준 사이즈와 커스텀 사이즈로 이용할 수 있습니다.

글루람 대 강철

2002년 에너지 사용량, 온실가스 배출량, 지붕 들보의 비용을 비교한 사례 연구에서 강철 들보를 만드는 데 글루람 들보를 만드는 것보다 두세 배 더 많은 에너지와 여섯 배에서 열두 배 더 많은 화석 연료가 필요하다는 것이 밝혀졌습니다.노르웨이 오슬로에 있는 신공항의 지붕 구조에 대한 두 가지 옵션인 강철 들보와 글람 가문비나무 들보를 비교했다.글루람 빔의 경우 수명 주기 온실 가스 배출량이 더 낮습니다.수명이 다한 상태에서 소각되면 제조에 사용된 것보다 더 많은 에너지를 회수할 수 있습니다.만약 그것들이 육지로 채워진다면, 메탄 [9]방출 때문에 글루람 빔은 강철보다 더 나쁜 대안이다.Chalmers Technology University of Technology의 최근 연구는 그리 낙관적이지 않았다.그럼에도 불구하고, 절대 온실 배출량은 절대 온실 배출량 계산에 사용된 방법에 따라 크게 달라지지만, 글루람의 환경 프로파일은 전형적으로 구조 [10]적용 사례에서 강철과 같거나 더 나은 것으로 나타났다.글루람 빔의 비용은 강철 [11]빔보다 약간 낮습니다.

테크놀로지 개발

수지 접착제

20세기 초에 접착된 적층재가 건축 기술에 도입되었을 때, 방수이지만 전단 강도가 낮은 카제인 접착제가 널리 사용되었습니다.카제인 접착제가 있는 접합부는 목재에 내재된 응력으로 인해 분리 실패가 있었다.1928년 냉경화 합성수지 접착제(Kaurit)와 기타 요소-포름알데히드 접착제의 발명으로 이러한 문제를 해결했습니다.-저렴하고 사용하기 쉬운 수지 접착제는 방수성이며 높은 접착력이 가능합니다.수지 접착제의 개발은 접착된 적층 목재 [12]구조의 광범위한 사용에 기여했습니다.

손가락 관절

글루람이 있는 핑거 조인트를 사용하여 글루람 빔과 기둥을 대규모로 생산할 수 있었습니다.글루람 핑거 조인트는 접착을 위한 넓은 표면적을 제공하기 위해 개발되었습니다.자동 손가락 조인트 기계는 손가락 조인트 절단, 압력에 의한 연결 및 접착에 도움이 되며, 동일한 [13]단면으로 천연 목재에 버금가는 높은 하중을 운반할 수 있는 견고하고 내구성이 뛰어난 조인트입니다.

컴퓨터 수치 제어

설계자와 설계자는 컴퓨터 제어 제작(CNC)을 통해 접착된 적층재를 높은 정밀도로 특이한 모양으로 절단할 수 있습니다.CNC 공작기계는 최대 5개의 축을 사용할 수 있어 언더컷 및 공동화가 가능합니다.비용 효율이 뛰어난 CNC 기계는 라우터 [14]등의 기계 공구를 사용하여 재료를 조각합니다.

사용하다

스포츠 구조물

리치몬드 올림픽 오벌

스포츠 구조물은 광폭 글램 지붕에 특히 적합합니다.이것은 긴 길이와 큰 단면을 제공할 수 있는 능력과 함께 재료의 가벼운 무게로 뒷받침된다.프리패브릭은 항상 채용되며 구조 엔지니어는 설계 초기 단계에서 납품 및 조립을 위한 명확한 방법 명세서를 개발할 필요가 있습니다.포스트 파이낸스 아레나는 최대 85m에 이르는 글램 아치를 사용한 광폭 스포츠 스타디움 지붕의 한 예입니다.1967년 베른에서 건축된 이 건물은 이후 재단장 및 증축되었다.이스턴 켄터키 대학의 콜로니세움은 1963년에 세계에서 가장 큰 접착식 적층 아치로 지어졌다.308 피트 3 + 1 인치 (93.967 m)

브리티시컬럼비아주 밴쿠버에서 열린 2010 동계올림픽 스피드스케이팅 경기를 위해 지어진 리치몬드 올림픽 오벌의 지붕은 세계에서 가장 큰 투명경간 목조건물 중 하나를 특징으로 한다.지붕에는 글램 빔으로 된 2,400입방미터의 더글라스 전나무 목재가 포함되어 있습니다.총 34개의 황세자 글람 기둥은 지붕이 [15]담 너머로 뻗어 있는 돌출부를 지지하고 있다.

캘리포니아 애너하임에 위치한 애너하임 아이스도 접착된 적층재를 사용하는 한 예입니다.디즈니 디벨로프먼트 컴퍼니는 보다 적은 비용으로 미관적인 아이스링크를 건설하기를 원했고, 글램은 소유자의 요구를 충족시키기 위한 가장 적합한 재료 중 하나였다.건축가 프랭크 게리는 대형 이중곡선 옐로 파인 글램 보 디자인을 제안했고 아이스링크는 [16]1995년 건설됐다.

브릿지

네덜란드 스넥의 교통량이 많은 아코야 글람 다리
퀘벡 주 몽모랑시 강을 가로지르는 글람 다리

압력 처리된 글루람 목재 또는 천연 내구성 목재 종으로 제조된 목재는 교량 및 수변 구조물을 만드는 데 매우 적합합니다.교통에 의해 발생하는 충격력을 흡수하는 목재의 기능과 제빙 도로와 같은 화학 물질에 대한 자연적인 저항성은 이러한 설비에 이상적입니다.글루람은 보행자, 숲, 고속도로, 철도 교량에 성공적으로 사용되어 왔다.북미의 글램 다리의 예는 1967년에 건설된 사우스 다코타의 키스톤 와이에 있다.2001년에 완공된 노르웨이의 다빈치 다리는 거의 완전히 글램으로 건설되었다.

캐나다 브리티시컬럼비아주 버너비의 킹스웨이 보행자 다리는 지지 교각용 타설 콘크리트, 아치용 구조용 강철과 글램, 포스트 텐션 프리캐스트 콘크리트 보행 데크, 아치와 보행 데크를 연결하는 스테인리스강 지지봉으로 건설되었습니다.

종교 건물

예수 그리스도 빛의 성당 내부는 접착된 적층재로 형성되어 있다.

글람은 교회, 학교 건물, 도서관 등 복합시설 건설에 사용되며, 캘리포니아 오클랜드에 있는 크라이스트 더 라이트 대성당은 생태적, 미적 효과를 높일 수 있는 사례 중 하나다.1989년 로마 프리타 지진 때문에 사용할 수 없게 된 세인트 프란시스 드 세일즈 대성당을 대체하기 위해 지어졌다.21,600평방피트 (2,010m2), 110피트 (34m) 높이의 베시카 피시스 모양의 이 건물은 접착된 적층 목재 빔과 유리 피부로 덮인 강철 막대 골격으로 프레임을 형성했다.기존의 철골 또는 철근콘크리트 모멘트 프레임 시공 방식을 고려할 때, 이 글램-철골 조합 케이스는 [17]건축의 경제성 및 미관을 실현하는 선진적인 방법으로 평가된다.

새로운 껍질을 가진 참나무의 대안으로 2019년 화재로 [18][19]소실된 노트르담 드 파리의 대체 첨탑의 구조 재료로 접착된 적층재가 제안되고 있다.

다른.

Mjöstörnet, Mjösa 호숫가에 있습니다.

세계에서 가장 높은 글램 구조물은 노르웨이 [20]브루문달에 있는 18층짜리 복합 건물인 Mjöstörnet입니다.

글램 목재는 허리케인 방지 건축 시스템의 중요한 구성요소이다.카테고리 5의 허리케인에 강한 통나무집은 글램 나무로 지어졌다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ A Guide To Engineered Wood Products, Form C800 (PDF). APA – The Engineered Wood Association. 2010. p. 7.
  2. ^ a b Product Guide, Form No. EWS X440 (PDF). APA – The Engineered Wood Association. 2008.
  3. ^ Timber Engineering Europe Ltd. 글램 빔Timberengineeringeurope.com 를 참조해 주세요.2015-09-27에 취득.
  4. ^ "About Glulam". American Institute of Timber Construction. Retrieved 3 February 2015.
  5. ^ Smith and Wallwork. "Faculty of Education". Archived from the original on 27 April 2016. Retrieved 19 April 2016.
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  10. ^ Sandin, Peters 및 Svanström(2014)."건설 자재의 수명 주기 평가: 수명 만료 모델링에 대한 가정의 영향"국제 라이프 사이클 평가 저널 19:723-731.doi:10.1007/s11367-013-0686-x.
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  20. ^ Mjöstörnet: 세계에서 가장 높은 목재 빌딩, Adrian Welch, e-architect.co.uk, 2018년 8월 18일

외부 링크