중목구조 팀버프레임의 결구법: 스카프조인트 2제
2
5
barnhouse@naver.com2021-04-22 15:44
저희는 팀버프레임 중목구조에 관한 한 일반적으로 설계에서부터 시공까지 진행합니다.
팀버프레임 속성상 프레임의 종류가 다양하고 수종이나 등급 등 고려해야 할 요소가 많이 있기 때문에
프레임을 설계하는 것부터 마감 자재선정 에어컨이나 가구공사등 옵션과 마감재 까지 천차만별이기 때문에
단적으로 얼마다 라고 한마디로 대답해 드리지못하는 점 이해히 주시기 바랍니다.
하지만 많은 분들이 궁금해 하시니까 단순 계산법을 말씀 드리자면 일반적 목조주택비용에 팀버프레임 비용을 더하면 대략의 비용이 나온다고 보시면 됩니다.
대략 풀 팀버프레임이라면 200만원 /평 내외 정도 소요되며 하프팀버나 하이브리드 형태이면 100만원/평 정도 합니다.
하지만 규모와 위치 등 고려해야 할 점들이 많으므로 계획단계에서 꼭 상의드릴 것을 권해드립니다.
팀버프레임 속성상 프레임의 종류가 다양하고 수종이나 등급 등 고려해야 할 요소가 많이 있기 때문에
프레임을 설계하는 것부터 마감 자재선정 에어컨이나 가구공사등 옵션과 마감재 까지 천차만별이기 때문에
단적으로 얼마다 라고 한마디로 대답해 드리지못하는 점 이해히 주시기 바랍니다.
하지만 많은 분들이 궁금해 하시니까 단순 계산법을 말씀 드리자면 일반적 목조주택비용에 팀버프레임 비용을 더하면 대략의 비용이 나온다고 보시면 됩니다.
대략 풀 팀버프레임이라면 200만원 /평 내외 정도 소요되며 하프팀버나 하이브리드 형태이면 100만원/평 정도 합니다.
하지만 규모와 위치 등 고려해야 할 점들이 많으므로 계획단계에서 꼭 상의드릴 것을 권해드립니다.
barnhouse@naver.com2021-04-22 16:21
일본식 주택이라면 보통 일반적인 목조주택 시공팀 누구나 시공할 수 있습니다.
오히려 골조의 경우 기계로 컷팅을 해 오기 때문에 조립도 빠르고 간단합니다.
제가 알기로는 중목구조에 비해서 시공팀이 많을 텐데 시공팀 구하기 힘들다는 점은 좀 의아합니다.
일본식 주택은 북미산 목재에 비하여 부재의 강도가 약한 스기목을 주로 사용하며 부재의 사이즈가 작고 가늘어 미국식 목구조와 같이 샛기둥 형태로 벽체를 구성합니다.
아울러 내진 설계를 고려한다면 반드시 여러가지 철물로 보강해주어야 합니다.
단열 역시 일본주택은 본래 다다미 바닥을 기준으로 만들어지는 주택 시스템이며 단열에 관한 한 우리나라의 기준으로 보면 기준 미달입니다.
따라서 일본식 목구조를 우리나라에 적용하려면 기본적으로 바닥난방을 해야 하므로 강화된 단열기준에 마추어 기초바닥의 단열보강과 온돌 시공, 벽체 및 지붕에 추가 단열을 반드시 고려해야 합니다.
아울러 실제 공사에 있어서는 일본자재와 미국자재 그리고 우리나라 자재까지 한 현장에서 혼용으로 사용되게 되며 이것은 상당량의 자재로스를 발생하게 됩니다,
이점은 미국식은 임페리얼 단위로 제작되며, 일본은 미터법, 우리나라는 미터법을 기준으로 하지만 규격이 혼용되며 이런 규격 차이에서 발생하게 되는 문제입니다.
이러한 요인은 시공에 있어서도 불필요하게 손이 의외로 많이 가게 됩니다.
물론 일본식 목구조를 전문으로 하는 시공사라면 어느 정도 개선이 되었으리라 생각되지만 지금도 현장에서 들려오는 소식은 아직도 개선해야 할 점들이 많은 것으로 알고 있습니다.
저희 회사는 일본식 목구조를 팀버프레임 중목구조로 재 설계하여 시공한 경우는 있어 왔고 가능은 합니다.
하지만 일본식 주택을 시공하지는 않습니다.
하지만 시공 팀이 필요하시면 언제든 소개해 드리겠습니다.
오히려 골조의 경우 기계로 컷팅을 해 오기 때문에 조립도 빠르고 간단합니다.
제가 알기로는 중목구조에 비해서 시공팀이 많을 텐데 시공팀 구하기 힘들다는 점은 좀 의아합니다.
일본식 주택은 북미산 목재에 비하여 부재의 강도가 약한 스기목을 주로 사용하며 부재의 사이즈가 작고 가늘어 미국식 목구조와 같이 샛기둥 형태로 벽체를 구성합니다.
아울러 내진 설계를 고려한다면 반드시 여러가지 철물로 보강해주어야 합니다.
단열 역시 일본주택은 본래 다다미 바닥을 기준으로 만들어지는 주택 시스템이며 단열에 관한 한 우리나라의 기준으로 보면 기준 미달입니다.
따라서 일본식 목구조를 우리나라에 적용하려면 기본적으로 바닥난방을 해야 하므로 강화된 단열기준에 마추어 기초바닥의 단열보강과 온돌 시공, 벽체 및 지붕에 추가 단열을 반드시 고려해야 합니다.
아울러 실제 공사에 있어서는 일본자재와 미국자재 그리고 우리나라 자재까지 한 현장에서 혼용으로 사용되게 되며 이것은 상당량의 자재로스를 발생하게 됩니다,
이점은 미국식은 임페리얼 단위로 제작되며, 일본은 미터법, 우리나라는 미터법을 기준으로 하지만 규격이 혼용되며 이런 규격 차이에서 발생하게 되는 문제입니다.
이러한 요인은 시공에 있어서도 불필요하게 손이 의외로 많이 가게 됩니다.
물론 일본식 목구조를 전문으로 하는 시공사라면 어느 정도 개선이 되었으리라 생각되지만 지금도 현장에서 들려오는 소식은 아직도 개선해야 할 점들이 많은 것으로 알고 있습니다.
저희 회사는 일본식 목구조를 팀버프레임 중목구조로 재 설계하여 시공한 경우는 있어 왔고 가능은 합니다.
하지만 일본식 주택을 시공하지는 않습니다.
하지만 시공 팀이 필요하시면 언제든 소개해 드리겠습니다.
관리자
관리자
관리자
관리자
관리자
스카프 조인트 2제
팀버프레임 중목구조에서 사용되는 결구법은 수십종으로 아주 다양합니다.
팀버프레임에 사용되는 조이너리는 대체로 크게 세가지 유형으로 나뉘어집니다.
첫째 압축력에 대응하는 결구,
둘째 인장력에 대응하는 결구,
그리고 전단력에 대응하는 결구가 그것입니다.
이번에 소개하는 조이너리는 스카프조이트로 세번째 전단력에 대응하는 결구법입니다.
두 부재를 길이 방향으로 이어서 하나의 긴 부재를 만들어줍니다.
이론적으로는 이렇한 연결로 목재를 무한대 길이의 부재로 만들 수 있습니다.
이번 프로젝트에서는 주택을 가로지르는 두개의 긴 미드플레이트가 필요했습니다.
주택의 길이가 25미터에 달하므로 25미터 플러스 알파의 길이의 부재가 필요합니다. 이상적으로는 단일 부재로 만들어지는 것이 가장 좋겠지만 현실 적으로 목재의 구득, 제재, 운반을 고려하면 불가능하며 또 그럴 이유도 없습니다. 그래서 길이 7~8 미터 가량의 목재를 3개씩 이어 약 25미터 길이의 긴 플레이트로 만들어야 했습니다.
이럴 경우 사용하는 것이 스카프 조인트입니다. 전통 결구법의 용어로는 보통 이음이라고 합니다. 전통 한옥에서는 통상 기둥머리 위에서 사괘맞춤으로 도리부재가 계속 이어나가게 됩니다. 그에 따라 한옥에서는 이러한 이음에 의한 부재의 연장은 드다지 많이 쓰이지 않습니다.
그래서 전통건축에서는 일반적으로 기둥 사이 즉 칸의 너비 또는 길이에 맞는 나무를 구해 사용하고 거꾸로 그 길이에 맞추어 칸을 설계합니다. 따라서 궂이 길이를 연장하면서까지 목재의 길이를 연결할 필요가 거의 없습니다. 건물의 길이를 늘이고 싶으면 칸을 늘리면 되기 때문입니다.
어쨌든 결과적으로 전통 건축에서 사용되는 이음의 종류는 서양의 팀버프레임이나 이웃나라 일본에 비하여 그다지 많지 않습니다. 하지만 일본에서는 토대나 도리 등에 주로 사용하는 기법입니다.
스카프 조인트는 두개의 부재를 나무결과 평행방향으로 연결시키는 연결 수법으로 두개의 부재를 하나의 긴 부재로 만들 때 사용합니다.
스카프 조인트의 종류
팀버프레임 중목구조에 있어서 스카프조인트의 종류는 아주 다양합니다. 일반적으로 스카프 조인트는 형상이 복잡할 수록 단단한 결합을 만들 수 있다고들 합니다. 실제로 잘 짜여진 스카프 조인트의 강도는 생각보다 훨씬 강합니다.
그래서 그런지 스카프조인트는 목수들의 기술과 정성을 가늠하는 척도가 되기도 합니다. 정교하게 다듬어진 연결을 보면 장인의 정신을 느낄 수 있습니다.
이번 프로젝트에서는 두가지 스카프 조인트가 사용되었습니다.
스탑 블레이드 조인트와 하프 브리들 조인트입니다.
스탑 블레이드 스카프 조인트
스탑블레이드 조인트 Stop Bladed Scarf Joint
[ Stop Bladed Scarf Joint ]
스탑블레이드 조인트는 전통 결구법으로 보면 맞물림 이음의 변형입니다.
앞서 말씀드린대로 우리나라에서는 도리재가 기둥위에서 서로 연결되기 때문에 이런 이음법은 많이 발달하지 않았습니다. 반면 서양이나 일본에서는 토대나 도리, 플레이트 등에 자주 쓰이는 연결법입니다. 그 중에 스탑블레이드 조인트는 일본에서 많이 사용되는 형식입니다. 연결된 두 부재를 동일하게 다듬은 후 서로 뒤집어 이어붙이게 됩니다.
결합된 후 상하 좌우 변형을 버틸 수 있게 가로 세로 방향으로 홈과 턱을 만들어 넣습니다. 그리고 두 부재를 결합할 때 서로 마주보는 두개의 웻지( 쐬기 ) 를 사용하여 결합 합니다. 두 부재를 포개어 연결한 후 웻지를 양쪽에서 박아 넣으면 부재가 자연스럽게 길이 방향으로 밀려나 미리 만들어진 장부마춤 홈과 촉에 끼워지게 됩니다.
좌우로 사용된 조인트, 목재의 깊이가 깊으면 촉을 두개,세개 추가로 만들어 전단응력을 높입니다.
이 장부 마춤은 조인트 중간에 삽입된 웻지를 빼내기전에는 물리적으로 상하 좌우 방향으로 빠져나올 수 없도록 고안된 결합법입니다. 통상적인 이음의 방향은 상부와 하부로 나뉘어지지만 경우에 따라서는 이음의 방향이 좌우 측면으로 결합되는 경우도 있습니다. 이 경우는 목재의 폭에 비하여 깊이가 깊은 부재를 사용하는 경우이며 높은 전단응력을 필요로하는 경우 에 사용하게 됩니다. 스카프 조인트 중 가장 강한 결합력을 가지는 대표적인 결구법입니다. 난이도 역시 나름 높은 편입니다.
하프 브리들 스카프 조인트
[ Half and Bridled Scarf Joint ]
하프 브리들 조인트는 보통 기둥 바로 위에서 부재를 연결시키는 경우 주로 사용합니다. 부재 상부와 하부에 모티스와 테넌이 역시 각각 대칭으로 동일 설계되며 한쪽을 뒤집어 결합 시킨 후 양쪽의 테넌을 모티스에 넣은 다음 오크 팩으로 결합을 완성시킵니다.
연결부에서 좌우방향으로는 모티스와 테넌이 지지해 주며 상하 방향으로는 한쌍의 팩이 그 역활을 합니다. 좌우 방향으로는 모티스엔 테넌이 완벽하게 지지하지만 상하 방향으로는 순수하게 팩으로 지지해야 하기 때문에 다른 종류의 스카프 조인트에 비해 비교적 약한 연결로 봅니다.
하지만 이 조인트는 기둥머리에 조이너리가 위치한다든지 하여 상하방향으로의 전단응력이 필요 없을때 주로 사용하고 있습니다. 다만 이 경우에도 조이너리 부재의 할렬을 방지하기 위해 기둥 머리에서 일정 면적의 지지 공간( Bearing Space) 을 주는 방향으로 조이너리를 설계합니다.
사진에서는 양쪽 테넌에 넣는 팩이 보이지 않는 데 이것은 프레임 바깥쪽에서부터 팩을 사용하기 때문에 안쪽에서는 팩이 없는 듯 보입니다.
이상 스카프 조이너리 2제를 설명 드렸습니다.
설명 드린 대로 스카프조인트의 종류는 여러가지가 있으며 그때그때 상황을 봐가며 설계와 치목을 합니다. 마침 최근 프로젝트에 두 가지 스카프조인트가 사용되어 사진과 함께 설명 하였습니다.
https://youtu.be/V4bXM7zVfjs