사진 모음

목구조주택

김포시

경량목조주택

인류문명의 초기부터 목재는 중요한 건축재료의 하나였다. 움막의 뼈대로부터 석조 혹은 조적식 벽체의 바닥이나 지붕을 형성하는 재료로 사용되었으며,19세기 초의 산업혁명은 수력에의한 제재설비를 발전시켜 목재를 보다 싸고 대량으로 공급할 수 있게 하였다.미국에서는지난 수십년 동안, 목구조가 주택건축의 가장 적합한 시스템으로 채용되어 발전되어왔다. 근래에 와서는 공학목재를 사용한 구조 시스템을 발전시켜 공동주택에 있어서도 목구조의 새로운 가능성을 보여주었다. 이러하 공학목재의 대표적인 것들로는,구조적 응력을 지니는 합성보,공장조립 트러스,집성목재,I형 장선,구조용 합판제들이 통상 사용되는 것들이다. 이로써 오늘날의 발룬 구조, 플랫폼 구조, 기둥-보 구조,중목구조등의 다양한 목구조방식이 개발.발전되었다.

압축강도

직하중에 의해 압축응력을 발생시키는 대표적인 부재는 기둥이다. 경골 목조주택에서는 (샛기둥)라고하는 2"x4"x8', 2"x6"x8'의 각재가 사용되는데 최대응력에서는 목섬유는 비스듬한 선을 따라 휘면서 쪼개진다. 특히 기둥은 길이에 따른 휨응력이 나타난다.

세곡동

모형

휨응력 휨강도

휨응력은 건물의 바닥 보와 지붕널등 많은 구조부재에서 발생한다. 휨하중은 인장과 압축의 조합으로 윗 부분은 압축하게 되고 아랫 부분은 늘어나게 된다.폭보다는 두께(춤)가 큰 것이 강도가 더 크다.
휨강도= (F:하중, s=스팬길이, h=두께,춤 w=폭)
처짐=(MOE=탄성계수)

전단강도

사다리의 발을 딛는 가로장은 전단응력을 받는 좋은 예이다. 전단 응력은 층을 서로 미끄러지게 한다. 대부분의 구조물은 수직하중으로부터 수직전단응력을 발생시킨다. 보의 경우 전단응력은 미끄러짐으로부터 지지하려고 하기 때문에 단부(끝 부분)에서 가장 크게 생긴다.

정원

누산리

경도

1960년대에 여자 구두굽이 유행했는데 이 높은 구두굽이 많은 목재 마루를 손상시켰다. 또한 전화기를 떨어트리거나 어린이 장난감에 의해 많은 자국이 생겼는데 이는 충분하지 못한 경도 때문에 발생한 것이었다.

기계적 성질에 따른 등급

미국에서 제재의 치수는 인치 단위로 공칭치수(예를 들면 2"x4" 처럼)가 정해져 있다. 통나무로부터 처음 제재될 때에는 공칭치수에 가까운 치수지만 재제와 평삭,건조를 하고 나면 치수는 상당히 줄어들어 결국 공칭치수보다 적은 실제치수가 된다.구조용으로 사용되는 제재는 미국 제재 표준 위원회에 의하여 공인된 대행사가 등급 검인을 찍은 것을 사용하도록 되어있다. 이 검인에는 5가지의 기본 사항을 포함하게 되는데 이는 품질관리기관의 표시,제재소의 이름이나 고유 번호,등급,수종이나 수종군,제조당시의 건조상태 등이다.

목조판넬주택/외장/이조대리석

하현재에 발생하는 인장응력

장강도

지붕 트러스의 하현재(수평재)는 지붕의 풍하중(바람에 의한 하중)과 설하중(눈에 의한 하중)이 작용할 때 두 서까래가 벽을 바깥 뱡향으로 밀어 내는 관계로 인장응력(하중/단면적)이 발생한다.
우리가 고무줄을 잡아 당기면 늘어나고 놓으면 원래 크기로 돌아 가는데 이는 탄성적 성질을 보여주는 예이다. 목재는 고무줄처럼 탄성적이지만 그 변형률(늘어난 길이/원래 길이)은 제한적이다. 목조주택의 경우, 지붕 서까래는 천장 장선처럼 중간에 지지점을 필요로 하지 않기 때문에 지붕의 자중(자체 무게)과 지지 하중(풍하중,설하중 등)은 모두 하단으로 전달되어 서까래의 하단에서는 밖으로 밀어내려는 힘이 발생되고 벽과 마주치는 중앙에 이러한 힘이 전달된다. 이것은 트러스의 하현재 역할을 하는 천장 장선에 의하여 억제되며, 따라서 천장 장선은 인장력을 받는 부재가 된다. 이와 같은 이유로, 천장장선은 서까래와 상호 겹치는 곳을 안전하게 접합하여야 하는 것이다.

타이팩 시공장면

가변성과 응용성
구조체를 구성하는 각 부재들-장선,샛기둥,서까래등-은 기본적으로 가변성(유연성)을 가지고 있어서 거의 모든 양식, 어떠한 형태의 건축물에서도 쉽게 조립되어 구조체를 형성할 수 있다. 창호,벽체등을 더하거나 제거하기에 용이하여,구조 변경이나 장래의 증축 등에도 어려움 없이 대응할 수 있다. 경량 목구조는 단순한 구축방식으로 그 특징은구조체의 경량성과 그로 인한 건물 디자인의 유연성에 있다.많은 부재들이 제재소에서 미리 소정치수로 절단되어져 현장에서는 신속하게 조립설치될 수 있다.또한 경량 목구조는 환경적응성이 뛰어난데 실제로 혹한의 알래스카에서 열대의 하와이까지 이러한 구조방식이 널리 사용되고 있다. 어떠한 건축적 형태에도 적용될 수 있으며,목재,스타코,또는 벽돌 등의 어떠한 외장재료로로 마감될 수 있는 다양성을 지니고 있다.

외장/하디싸이딩

내구성과 안전성
경량목구조는 양질의 자재로 시공되고 적정하게 관리된다면 200년 이상을 유지할 수 있다. 그러기 위해서는 다음과 같은 사항이 요구된다.
1) 기초는 견고하게 설치하여 부동침하를 방지할 것
2) 구조체는 방습구조로 설계하고 시공될 것.방습을 위해서는 건축물의 외피를 경사지게 마감할 것. 이러한 마감의 경사면 처리는 우설이 중력의 효과로 자연스럽게 건축물의 외측면으로 흐르게 하는 방수효과를 노리는 것이다.
3) 건물 구조체를 해충으로부터 보호하고 좀이 슬지 않게 할 것.
4) 풍압이나 지진력에 대응할 수 있게 기초에서부터 지붕구조에 이르기까지 가새,격판 등과 같이 횡응력에 저항하는 구조와 연속적인 보강철물로 구조체의 안전성을 확보할 것.

김포시양곡동현장

내화성
경량목구조의 내화성능은 일차적으로 내장 석고보드에 의존한다. 벽과 천장에 시공된 석고보드는 20분에서 2시간의 내화성능을 지닐 수 있다. 내화구조를 구성하는 또 다른 방법으로는 합판 바닥 위에 경량 콘크리트를 타설하여 방화막을 형성하거나 혹은 화학적으로 처리된 방염목재를 사용하거나, 혹은 내화성능을 지니도록 최소한의 단면 규격을 지니는 중목구조의 부재를 사용하는 방법이 있다.

김포시통진

차음효과
경량목구조의 차음구조는 각 실의 용도나 점유상태에 따라 각기 다른 적정한 방법이 사용되고 있다.
1) 설비 덕트나 전기 배선과 같은 불원 소음의 발생원의 배치를 적절히 조절한다.
2) 벽체 사이와 바닥 사이에서는 음 전달을 감소시키기 위해 여러 가지 구조방법이 사용되고 있다. 벽체의 경우 두 줄의 스터드를 엇으로 배치하거나 1인치의 공기층을 둔채 두겹으로 배치하여 소음전달을 차단하는 것이 효과적이다. 또한 소음채널,감음판,차음재,혹은 소음 실란트 등을 사용하여 음 전달을 감소시키는 방법도 사용된다.
왼쪽 사진은 24인치 간격으로 소음채널을 부착하고 석고보드와 스터드 사이에 1인치 간격의 공기층을 두어 형성하는 차음구조이다.

포천 목가전원마을

공사비 절감
미국의 건축 산업계는 경량 목구조에서 어떻게 하면 인건비를 줄일 수 있을까 계속 노력하여 왔다. 높은 자재비와 인건비,건설자금 융자비용은 미국건축업자로 하여금 시공과정을 단순화하고 시공 기일을 단축시키는 방법을 계속해서 모색하게끔 하였다. 이렇게하여 경량목구조는 다른 어떤 구조방식보다도 싸고 신속하게 시공된다고 이야기 할 수 있는데(국내현실과는 차이가 있음을 이해하여야 한다.)이것은 인건비가 많이 소요되는 콘크리트 구조나 조적조 건축과 비교할

분당현장

바닥은 우리가 가장 많이 접촉하는 건물의 부분이다.우리는 바닥 위를 걷기도 하고,경우에 따라서는그 위에서 춤을 추거나 레슬링을 하기도 하며 눕기도 한다.우리는 바닥이 평탄하지 않거나 삐걱거리는지를 또는 탄력적인지를 쉽게 구분할 수 있다.이것은 우리들에게 건물 전체의 품질에 관한 어떤 것을 말해준다.바닥은 우리들 자신의 몸무게뿐만 아니라,가구 등 우리들이 소유하고 있는 대부분의 하중을 견딘다.바닥은 또한 바람,지진,흙에 의한 측하중을 벽에 전달하는 다이어프램의 역할도 한다. 벽은 이들 하중에 저항하여 견딘다.바닥은 흔히 바닥 아래 설치되는 냉난방용 닥트,배관,전기 등의 주택설비로부터 우리들을 격리시킨다. 그러므로 바닥은 기초,벽,계단,단열,설비 등, 목골조 시스템을 구성하는 다른 요소들과 통합되는 시스템으로 신중하게 설계되어야 한다.많은 후속 공정이 평탄하고 견고한 바닥구조에 달려 있으므로 디자인(설계) 그대로 신중하게 바닥을 시공해야한다.

안산시 부곡동 현장

벌룬 구조의 특징은 벽체를 구성하는 샛기둥이 기초에서 지붕에 이르기까지 두개층의 길이를 지니고 있다는 점이다. 이층 바닥은 이러한 두개층의 길이를 지니는 샛기둥의 중간에 끼워진부재에지지된다.이 방식은 대개 옛 방식이지만 필요한 경우도 있다.

양평현장

플랫폼 방식은 미국에서 보편적으로 시공되는 목구조 바닥 시스템이다.이 플랫폼 구조에서 벽체는 평탄한 바닥구조 위에 놓이게 되고 각 층에서 멈춘다. 바닥구조는 다음 층의 벽체 시공을 위한 플랫폼 역할을 하게 되므로 이러한 이름이 지어진 것이다. 이 홈페이지에 소개되는 바닥구조 상세도의 대부분은 플랫폼 구조방식에 집중된다. 플랫폼 구조방식은 2종류의 기본형이 있다.하나는(장선위에 합판을 대는 방식)이고 또 다른 하나는 (보 위에 바닥널을 대는 방식은 측하중에 저항하지 않는다.)이다. 바닥바탕재로 합판을 사용하고 장선으로는 규격재를 사용한 방식은 방식 보다 시공이 간편하고 저렴하여 널리 사용된다.복합재료로 만든 장선은 흔히 장스팬(긴 지간거리)과 무거운 하중을 견디기 위해 고안되었으며, 바닥 트러스,합판으로 만든 장선, 그밖의 다른 복합부재 등을 말한다.이들은 합판과 그밖의 다른 바닥바탕재와 결합하여 사용된다. 복합재료로 만든 장선은 규격재를 사용하는 장선보다 치수적으로 보다 안정되어 있고 춤이 더 크기 때문에 충분한 설비공간을 제공할 수 있다. 하지만 규격재를 사용하는 장선보다는 비용이 비싸다.