건축정보

구조 내역상 고려해야 할 사항들

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우리는 주택에 대해 어느 민족보다 더 애착을 갖는다. 조상들이 물려준 문화라고나 해야 할까? 아니면 지정학적인 한반도의 특성이라고나 해야 할까? 타민족보다도 우리는 주택을 소유하는데 있어서 더 집착하게 되고, 주택에 대한 청약률도 높은 편이며 또한 자산증식의 수단으로 부동산이 가장 많이 활용되어 왔던 게 사실이다. 이처럼 우리 모두가 이러한 환경에서 성장하였기 때문에 주택을 재산목록 1호로써 끔찍이 아끼고 또한 튼튼하게 지어야 하겠다는 의지는 대단할 정도다.
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전원주택을 짓는데 있어서 고객들과 상담을 하다보면 고객들은 주로 목구조주택이 너무 약하지 않느냐, 옛날 판잣집처럼 힘이 없는 것은 아니냐, 구조 내역상 문제가 되지 않느냐 등을 물어오게 된다.
그 점에서 필자는 목조주택을 짖는데 꼭 필요한 구조상 체크해야 할 내용을 열거하면서 같이 검토해 보자고 한다. 특히 집을 짓는데 있어서, 전원주택의 설계에서부터 집 짓는 작업의 순서대로 필히 보자고 한다.

첫 번째, 목구조의 특성 알기

목구조는 천연 나무를 제재해서 구성한 건축 구조재이기 때문에 나무의 특성과 한계성을 고려하면서 현재까지 많이 활용되어 왔다. 건축 디자인을 위해서는 우선 목구조의 특성을 잘 알고 있어야 하는데 그 구조상의 특성을 잘 활용하면 장점이 되고, 잘못 활용하면 단점으로 남게 된다.

먼저 시중에서 판매되는 규격 및 시공방법을 함께 이해하는 것이 중요하다. 모든 목재는 가로 세로가 2인치×4인치, 6인치, 8인치, 10인치, 12인치 되는 구조재와 4인치 이상의 두께를 가진 팀버(Timber)로 구성된다.

주로 2인치 두께의 목재는 벽체의 스타드월, 조이스트 등에 많이 쓰이며 4인치 두께 이상의 목재는 기둥, 보, 스트린져, 헤드, 오픈 공간 등에 많이 쓰인다. 때로 2인치 두께의 구조재 대신에 4인치 두께의 모재를 쓰는 경우도 있다.

또한 목재 길이는 가장 짧은 것이 2.4인치에서 3.0인치, 3.6인치, 4.2인치, 4.8인치, 5.4인치, 6.0인치, 6.6인치까지가 자연 제재목으로 만들어지며, 그 이상의 길이가 필요한 것은 집성재나 척골 등으로 재료를 바꾸어야 한다.

따라서 건축주 입장에서도 목구조재의 표준규격이 어떻게 구성되어 있고 시중에서 판매하는 자재 가격이 길이에 따라 어떻게 다르며, 자재 수급관계는 얼마나 쉬운지 체크해보고 염두에 두어야 할 것이다.

이런 이해를 바탕으로 시공성 검토 및 경제성 검토를 설계 단계에서 해두어야 차후 공사를 할 때 공사비가 초과되는 불상사가 없게 된다.

두 번째, 구조재의 위치 이해

다음으로 중요한 것이 구조재의 위치이다. 집을 짓는데 있어서 목구조 주택은 모든 지붕과 2층 바닥의 하중이 벽체를 통해서, 기둥을 통해서 지상이나 지하 기초로 전달되는데 이러한 하중에 견뎌내기 위해서는 벽체의 견고성, 기둥의 버팀성 등이 충분해야 한다.

따라서 구조계산상의 하중을 충분히 버텨낼 수 있는 목재를 구조재로 선정해야하며, 수행하중이 수직하중으로 전달되는 과정에서 위치별, 형태별, 수많은 철물이 적용되기 때문에 구조상의 중요한 연결 철물에 대해서도 알아두면 좋다. 여기서도 표준화된 부속품이 대부분이므로 구조재와 연결철물의 시스템을 잘 이해하여 사용해야 할 것이다.

세 번째, 목구조의 경량성에 대한 대책

목구조 주택은 경량성 때문에 태풍이나 풍력에 의해 주택이 들리는 것을 잡아 주기 위한 기초 및 1층 콘크리트 바닥과 목구조체간의 일체화 및 앵커링 작업이 매우 중요하다.

이것을 잡아주는 자재가 앵카볼트, 홀드다운, 스트랩, A34, A35 등인데 이것도 풍력, 위치에 따라, 지붕의 오버행 정도에 따라 구조계산에 의해 처리되어야 한다.

네 번째, 횡력에 대한 지지력

횡력에 대한 지지력은 주로 풍력이나 지진에 의해 발생할 수 있는 뒤틀림, 찌그러짐 등을 방지하기 위한 것으로 여기에 적용되는 구조재로는 X-브레이싱, 렛-인브레이스, 외부용 합판, 횡력지지 shearwall, 등이다. 그러나 이것도 횡력의 종류, 크기, 위치 및 디자인상에서의 오프닝 크기, 위치에 따라 정확한 구조계산을 바탕으로 검토되어야 한다.

그러므로 목조 주택을 디자인하고 설계하는데 있어서는 지구 능력에 버티는 힘과 상부구조와 지하 및 기초 구조와의 연결 부위와 횡력에 지지하는 부재 그리고 이 것들을 어떻게 조합시키느냐가 가장 중요한 문제가 된다.

가장 경제적이면서 건축주가 원하는 주택을 디자인하느냐는 목구조 주택을 확실히 이해하고 수많은 주택을 설계, 시공하면서 문제점 및 경제성을 분석 검토한 경험을 가진 사람을 만나는 것이 건축주 입장에선 우선이다.

그런 풍부한 경험을 바탕으로 설계, 시공되어야 가장 안전하고 경제적이면서 효과적인 내 집을 짓는 첫 걸음이 된다. 따라서 전원주택을 지으려는 건축주들은 우선 누가 가장 많이 알고 있고 경험을 가지고 있나를 여러 방면에서 알아보고 상담을 거쳐 결정하는 것이 바람직하다.田

글·여구호 (한국·미국건축사 02-452-4047)