주택에 대한 출입과 채광, 환기 그리고 아름다운 외관을 얻기 위한 목적 등에서 개구부는 주택의 필수적인 요소이다. 현재 주택의 건축 경향은 과거에 비하여 개구부의 크기와 개수가 점차 증가하는 추세를 보이고 있다. 이러한 경향은 다양한 재료들이 주택 건축에 이용되고 보다 좋은 품질의 창문 및 문이 개발되었으며 창문 유리의 단열성능이 개선되면서 더욱 촉진되고 있다.주택의 벽체에 설치되는 개구부는 크게 문과 창문의 두 가지로 나눌 수 있다. 개구부를 설치하기 위해서는 벽체 내의 스터드를 1개 이상 절단하여야 하기 때문에 구조적으로도 중요한 고려요소가 되어야 한다. 많은 주택에서 사용 중의 하자 발생이 개구부에 기인하기 때문이다.창문과 문 주변의 골조 구성은 그림 66과 같다.그림 66(a)의 창문에 대한 골조에서
헤더는 개구부에 의하여 스터드가 끊어짐으로써 상부의 수직하중 전달에 문제가 생기는 것을 보강하여 주는 부재로서 수평보와 같은 개념으로 설계된다. 헤더는 개구부의 상부에 수평으로 배치되어 위에서 작용하는 수직하중을 개구부 양옆의 옆기둥으로 전달하는 기능을 갖는다.특히 개구부의 치수가 큰 경우에는 상부에서 작용하는 수직하중의 크기가 크기 때문에 헤더의 설계에 세심한 주의를 기울여야 한다.헤더의 설계가 잘못되면 주택의 사용 중에 헤더에 과도한 변형이 발생하여 창문이나 문이 끼여서 잘 움직이지 않거나 뒤틀리는 결함이 발생할 수있다.헤더로 사용되는 부재의 종류는 그림 64와 같이 다양하며 이 중에서 집성재와 현장에서 2개 또는 3개의 부재를 조립하여 사용할 수 있는 조립보가 가장 일반적으로 많이 사용되는 부재이다
벽구조는 주택의 외벽과 내벽을 구성하는 수직부재 및 수평부재와 실내외의 덮개재료로 구성된다. 벽구조는 상부의 천장, 지붕 및 윗층에서 작용하는 수직하중을 지지하여 아래의 구조체로 전달하는 기능을 갖는다.벽구조는 실내벽의 마감재료인 석고보드에 대한 받침을 제공하고 골조의 사이사이에 단열재를 채울 수있는 공간을 제공한다.실내벽은 칸막이라고도 부르며 이중에는 하중을 지지하는 기능을 갖는 것과 그렇지 않은 것으로 구분된다. 주택의 벽체는 하중지지능력에 따라서 하중을 전혀 지지하지 않는 비내력벽, 수직하중을 지지하는 내력벽 그리고 수직하중과 수평하중을 동시에 지지하는 전단벽으로 나눌 수 있다. 내력벽 및 전단벽은 외벽 및 내벽에 모두 배치될 수 있으며 비내력벽은 일반적으로 내벽에만 배치된다. 따라서 외벽은 거의 대부
바닥의 골조가 완성되면 그 위에 구조용 판재를 덮어야 한다. 바닥덮개는 바닥의 마감작업을 위한 받침의 기능과 동시에 그 위에서 작업하는 작업대의 역할도 수행한다. 바닥덮개용 판재의 선택기준은 표 18과 같다.표 18. 구조용 판재의 선택 기준지간거리등급최소 두께(in)장선의최대 간격 (in)못의 종류최대 못박기 간격(in)측면내부24/1632/1640/2048/2460/327/1615/3219/3223/327/8161620*24326d 보통못8d 보통못8d 보통못8d 보통못8d 보통못666661212121212* 두께 1.5"의 경량콘크리트가 덮개 위에 시공되는 경우에는 간격을 24"까지 증가시킬 수 있다. 구조용 판재의 강축방향(판재의 긴
토대는 영어로 sill, mud sill 또는 sill plate 등으로 부르며 기초 위에 설치되어 바닥장선에 대한 지압(받침)을 제공한다. 토대에는 1개의 2×6, 4×6 또는 2개의 2×6가 사용되며 고정볼트에 의하여 기초에 접합된다(그림 46). 기초와의 접합부에는 볼트 대신에 강철띠쇠가 사용될 수 있으며 이러한 철물들은 기초구조와 상부 목구조를 하나의 구조체로 일체화 시켜서 수평하중과 상향력에 대한 저항력을 제공한다. 볼트는 기초구조 내에 8" 이상 삽입되어야 하며 기초 위에 노출되는 길이는 최소한 토대의 두께에 너트와 와셔의 두께를 더한 값 이상이 되어야 한다.볼트의 간격은 8' 이하가 되어야 하며 토대 하나에 2개 이상의 볼트가 사용되어야 하고 토대의 양 끝면에서 6" 이내에 볼트가 위치하여야 한
큰보는 바닥 장선을 지지하는 구조부재로서 집성재, LVL, PSL 등의 공학목재 제품이나 철재 I형보 또는 목재 조립보 등이 사용될 수 있다. 다른 모든 재료들은 미리 자재 구입 시에 주문하여야 하지만 목재 조립보는 현장에서 바로 제작이 가능하기 때문에 매우 편리하게 적용될 수 있는 방법이다.목재 조립보는 최소한 2개 이상의 목재부재를 못으로 접합하여 제작하며 최소한 3개의 16d 스파이크못으로 부재의 양끝면을 접합하여야 하고 중간에는 16d 스파이크못을 32인치 이하의 간격으로 서로 엇갈리게 사용하여야 한다. 경우에 따라서는 1/2"의 볼트를 사용하여 접합하여야 할 경우도 있으며 부재 사이에 접착제를 사용함으로써 조립보의 강성을 증가시킬 수 있다. 조립보를 이용한 큰보의 설치는 그림 45와 같이 실시한다.
바닥골조는 바닥에 작용할 것으로 예상되는 하중을 지지할 수 있도록 상호 유기적으로 접합된 여러 개의 부재들로 구성된다. 바닥골조는 기초를 설치한 후 기초의 콘크리트가 완전히 굳은 후에 시공을 시작하여야 한다. 바닥구조를 보다 완벽하게 그리고 보다 쉽게 시공하기 위해서는 기초의 수직과 수평이 완전하게 잡혀있어야 한다. 따라서 목조주택의 건축은 이미 기초공사에서부터 시작되는 것으로 볼 수 있다.우리나라에서는 일반적으로 1층의 바닥은 콘크리트 기초 위에 콘크리트 바닥을 설치하고 그 위에 온돌을 시공하는 방법이 적용된다. 따라서 1층의 바닥에는 목구조가 거의 사용되지 않고 있으나 2층의 바닥구조도 토대만 제외하고 나머지는 1층과 동일한 방법으로 시공된다. 바닥구조의 전반적인 형태는 그림 44와 같다.바닥장선의 길이
주택의 구조체, 특히 지붕 구조 내에 수분이 응축되어 구조부재가 썩거나 지붕위에 눈이 녹아서 지붕 끝에 얼음이 쌓이는 현상을 방지하기 위하여 지붕의 환기가 매우 중요하다. 박공 지붕의 경우에 지붕밑 공간이 특별한 용도가 없는 경우에는 박공끝벽에 환기구를 설치하여 지붕밑 공간의 환기를 실시하여야 한다.모임지붕이나 또는 박공지붕에서 지붕밑 공간을 활용하는 경우 그리고 천장을 높게 설치하기 위하여 서까래 사이에 단열재를 설치하는 경우에는 그림 31과 같이 처마 및 지붕마루 환기구를 설치하여야 한다.벽체내에도 실내 또는 실외로부터 수분의 침투가 가능하며(그림 32) 이 경우에 벽체내에 침투한 수분은 응축되어 구조부를 썩게 만들 위험이 있다. 이를 방지하기 위하여 그림 33과 같이 벽체의 내부 및 외부에 방수 및 방
지붕마감재료 중에서 가장 일반적인 것은 아스팔트 싱글이며 그 외에 기와, 목재싱글, 목재 쉐이크, 금속판 등이 사용되기도 한다. 아스팔트 싱글은 20년 ∼ 30년 간의 외기 노출을 견딜 수 있도록 제조되고 여러 가지 색상 및 모양으로 생산된다. 아스팔트 싱글을 설치하기 전에 그림 30에서 보는 바와 같이 지붕 덮개 위에 방수처리를 위하여 아스팔트 펠트지를 설치하여야 한다. 아스팔트 펠트지는 두꺼운 펠트지에 아스팔트 또는 코울타르를 충전시킨 재료로서 단위 면적 당 무게의 값이 15(lb/square)에서 60(lb/square)까지 다양하게 생산되고 있으며 가장 가벼운 제품이 목조주택의 아스팔트 싱글 설치를 위한 방수지로 사용되고 있다.아스팔트 펠트지는 나비 36"에 길이 36', 72' 및 144'로 생산되
외벽널은 일반적으로 목재, 합판, 섬유판(하드보드), 알루미늄 및 비닐(플라스틱) 등의 재료로 제조된다.외벽널은 재료의 차이뿐만이 아니라 형태, 마감 정도, 설치 방향, 무늬 등의 인자들에 따라서 매우 다양한 제품들이 생산되고 있다.목재 외벽널은 전통적으로 사용되어 왔으며 자연적인 무늬결의 아름다움과 목재의 천연적인 내구성으로 인하여 오늘날에도 많은 사람들이 목재 외벽널을 선호하고 있다.북미지역의 경우에 목재 외벽널은 주로 미국서부목재협회(WWPA)와 캘리포니아래드우드협회(CRA)에 속한 공장들에서 생산되고 있으며 이들 협회에서 공인하는 등급인을 통하여 품질을 확인할 수 있다.목재 외벽널의 품질을 나타내는 요소들 중에 중요한 것으로 표면의 목리와 마감상태를 들 수 있다.목재의 표면 목리는 곧은결(vertic
석고보드는 석고에 목재섬유를 섞은 재료로서 판형으로 사용되며 내화성능과 차음성능이 뛰어난 장점을 지니고 있기 때문에 건축내장재로서 널리 사용되고 있다. 목조주택에서도 석고보드가 일반적으로 벽체 및 천장의 실내마감 재료로 사용되고 있다(그림 27).석고보드는 영문으로 gypsum board로 불리고 있지만 그 외에 plaster board, drywall, Sheetrock 등의 이름으로도 불리고 있다.많은 종류의 석고보드들이 생산되고 있지만 모든 석고보드는 석고판을 앞뒷면에 종이로 감싼 형태로 생산되고 있다.앞면의 종이는 질기고 표면이 매끈한 품질을 지니고 있으며 뒷면에는 앞면 보다는 품질이 떨어지고 거친 표면의 종이가 사용되고 있다. 석고보드의 긴 측면은 그림 28과 같이 약간 경사지게 제작되어 인접한 보
래그나사못은 일반적으로 금속판과 목재 사이에 볼트를 대신하여 사용될 수 있다.예를 들면 부재의 두께가 너무 두꺼워서 부재를 관통하여 볼트를 설치하기가 힘든 부위, 볼트를 설치하고 반대쪽에서 너트를 조여주기가 힘든 부위 또는 전단하중과 함께 못뽑기하중이 작용하는 부위 등에 설치하는 것을 들 수 있다. 래그나사못의 종류는 머리의 모양과 못끝의 모양에 따라서 그림 19와 같이 구분될 수 있다.래그나사못은 직경 ¼" ∼ 1¼"의 범위로 생산되며 길이는 1" ∼ 16"의 범위에서 생산되고 있다. 나삿니 부분의 길이는 1" 및 1¼" 길이의 래그나사못에서는 ¾" 정도이며 길이가 10" 이상인 래그나사못에서는 전체 길이의 절반 이상이 나삿니 부분이 되기도 한다.래그나사못은 망치로 설치해서는 안되며 미리 뚫어진구멍에 렌치
현대식 목조건축의 가장 큰 특징 중의 하나로 철물의 광범위한 사용을 들 수 있다. 전통적인 목조건축에서는 목재부재와 목재부재 사이의 접합을 위하여 목재 부재의 끝면 또는 중간을 가공하여 끼워 맞추는 맞춤접합부가 주로 사용되었다.옛날에는 못이나 기타 철물을 구하기가 어려웠고 가격도 비쌌기 때문에 철물의 사용은 가능하면 최소화하였으며 주로 부재 사이의 맞춤이 전체 구조의 강도 및 강성을 유지하는 주된 방법으로 사용되었다. 그러나 산업혁명 이후에 철선으로 못을 대량 제조하는 기술이 개발되어 못의 가격이 내려가고 많은 양의 균일한 제품을 구할 수 있게 되면서 목조건축에서 철물의 사용이 급속도로 증가하는 추세를 보이고 있다. 특히 최근에 들어서는 여러 가지 형태와 치수, 품질을 갖춘 철물들이 개발 및 대량생산되어 일
구조용 목재와 마찬가지로 판재도 건축현장에서 주의 깊게 취급 및 관리되어야 한다. 운반이나 상차, 하차 등의 작업에서 판재의 측면이 상하지 않도록 주의하여야 하며 포크리프트를 사용하여 운반하는 경우에는 반드시 파레트 또는 바닥 받침판 등을 이용하여야 한다. 운반 중에 비로 인한 수분의 흡습을 방지하기 위하여 판재의 위에 방수포를 잘 덮어야 하며 바람에 날리지 않도록 주의하여야 한다.현장에 판재가 도착한 후 사용되기까지는 일반적으로 일정한 시간이 경과되어야 하기 때문에 현장에서의 판재 보관 및 관리에 관한 대책을 세워야 한다.가능하다면 판재는 지붕 등이 설치되어 비를 피할 수 있는 공간에 보관하여야 하며 이러한 시설이 없는 경우에는 비와 습기로 인한 피해를 최소화할 수 있도록 대책을 강구하여야 한다. 편편한
경골목구조에서 건축물이 수평하중에 대한 저항력을 나타내는 주된 요인이 바로 골조부재 위를 덮고있는 구조용 덮개재료 때문이다. 수평방향으로 건축물에 전달되는 하중은 덮개재료와 골조부재 사이의 못접합부를 통하여 덮개재료로 전달되고 이 하중은 덮개재료의 면전단강도에 의하여 지지되거나 또는 다른 구조부로 전달된다. 덮개재료는 판재의 넓은 면과 평행한 방향의 하중에 대해서는 이와 같이 면전단강도로 저항하는 역할을 하면서 넓은 면에 수직한 하중에 대해서는 휨에 의하여 저항하면서 골조부재로 하중을 전달하는 역할을 수행한다.따라서 경골목구조에서는 전체적인 하중 저항능력의 측면에서 덮개재료의 중요성이 매우 높게 인식되고 있다. 덮개재료는 구조용 자재이기 때문에 그 구조적인 성능의 확인이 필수적으로 요구된다.덮개재료에는 합판
2.1.3 목재와 수분2.1.3.1 함수율목재 내에 존재하는 수분의 양은 함수율로 표시되며 함수율은 목재의 무게에 대한 목재내에 존재하는 수분 무게의 비율로써 일반적으로 백분율로 표현된다.여기서 기준이 되는 목재의 무게를 전건무게로 사용하느냐 또는 기건무게로 사용 하느냐에 따라서 식 (1) 및 (2)와 같이 전량기준함수율과 습량기준함수율로 구분한다...........................Wg - Wo......Mo = ――――――――――――――――――― × 100 (% ) ------------------------------- (1)..............................Wo..........................Wg - Wo......Mg = ――――――――――――――――――
2.1.3 목재와 수분목재는 나무가 살아있던 시절에 형성된 세포조직들로 구성되어 있다. 생명체인 나무는 생명을 유지하기 위하여 많은 양의 물을 필요로 하며 이러한 수분은 뿌리를 통하여 토양으로부터 흡수된다. 수종과 계절, 입지조건 등에 따라서 많은 차이가 있지만 대부분의 나무들은 살아있는 동안 50% 이상의 높은 함수율 상태를 유지한다. 많은 양의 물이 잎을 통하여 증발되고 또 광합성을 통하여 양분 합성에 사용되지만 뿌리를 통하여 끊임없이 수분이 흡수되어 항상 일정 수준 이상의 함수율 상태를 유지하여야 나무의 생명이 유지될 수 있기 때문이다. 이와 같은 나무의 수분은 벌채 후에 뿌리로부터의 수분 공급이 끊어지기 때문에 시간이 경과함에 따라서 점차 함수율이 감소하게 된다.나무의 세포들은 살아 있으면서 생명유지
구조용 목재 또는 구조용재는 건축물의 주요 구조부를 구성하며 건축물에 가해지는 외력이나 자체 하중을 지지 또는 전달하는 기능을 수행하는 목재를 의미한다.따라서 구조용 목재는 목조주택의 안전성과 내구성을 결정하는 가장 중요한건축자재라고 할 수 있다. 목재는 살아있던 생명체인 나무로부터 생산되기 때문에 공장에서 일정한 공정을 거쳐서 균일한 품질로 생산되는 인공합성제품들과는 근본적으로 다른 특성을 지닌다. 이러한 목재의 특성들은 잘 활용하면 큰 장점이 되지만 잘못 사용하면 매우 큰 단점으로 나타나는 이중성을 지니고 있다.따라서 목재를 사용하는 사람들은 목재의 특성을 올바로 이해하고 이 특성을 장점으로 살려낼 수 있도록 목재를 효율적으로 관리하고 사용하는 노력을 기울여야 할 것이다.장상식 교수 제공충남대학교 임산공
서론목구조라함은 구조물의 주요 구조부가 목재로 이루어진 구조물을 의미한다. 따라서 목조주택은 목구조에 속하기 때문에 주요 구조부가 목재로 건축된 주택을 의미한다. 이 정의에 의하면 주택의 외부 또는 내부에서 목재가 보이는지의 여부는 목조주택의 정의와는 상관이 없으며 이는 일반인들이 크게 혼동하는 부분이기도 하다. 일반적으로 외부에서 목재가 보이면 목조주택으로 생각하고 일부 업체들은 이를 이용하여 콘크리트 구조물에 목재 외장재를 붙인 구조를 목조주택으로 선전하는 경우도 볼 수 있다.진정한 의미에서의 목조주택이 되기 위해서는 주요 구조부들이 목재 건축자재로 건축되어야만 한다.실제로 전체 목조주택의 건축에서 목재가 차지하는 비율은 총 건축경비의 10-15%에 불과하지만 목조주택이라는 의미의 상징성 때문에 목재의
“목재산업의 발전을 위해서는 누군가 업계를 대변할 수 있는 단체가 필요하다. 특히 실내공기질과 같이 부처간 이해관계가 대립되고 있는 문제에 있어서는 업계 전반의 목소리를 한 곳으로 응집할 필요가 있다. 때문에 이번에 목재산업과 관계된 산·학·연·관이 함께 모인 ‘(가칭)한국목재실내환경협의회’의 구성은 의미 있는 일이라고 할 수 있다.”최근 산림청을 비롯한 산림과학원, 관련 협회 및 조합, 대학, 업체 등이 모여 구성한 한국목재실내환경협의회의 초대 회장을 맡은 충남대 이화형 교수의 말이다.이 교수는 현재 환경부에 의해 시행되고 있는 실내공기질관리법이 충분한 사전준비 없이 시행됨으로써 ‘선시행 후보완’이라는 기형화를 초래했다는 지적이다. 다시 말해 외국의 사례에만 의존함으로써 국내실정과는 큰 괴리가 존재한다는