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중목이야기

일본에서 사용하고 있는 접합방식(철물공법)

위빌 2022.03.29

재래식 공법은 각 부재에 홈을 파서 이음과 맞춤으로 결구하고 보조로 볼트 등의 철물을 사용한다고 하였습니다.

철물공법은 말그대로 접합부를 각종 철물을 사용하여 구조체를 완성하는 공법입니다철물공법 회사들이 가장 많이 광고하는 얘기는 단면결손에 대한 얘기가 대부분입니다.

 

  

 

 

 

   (전통공법의 통기둥 평면 - 4)                                (철물사용 통기둥 평면 )

 

 

그림에서 보는 바와 같이 철물공법에서는 4방향으로 보가 연결되어도 단면손실이 크지 않다는 것을 보여주고 있고, 전통공법은 홈을 파서 4방향으로 보를 결구하면 남는 통기둥의 단면적이 매우 작다는 것을 보여줍니다.

접합방식은 한쪽 구조재에 부착된 연결 철물에 다른 한쪽의 구조재를 짜맞추고 드리프트핀을 박아 고정시킵니다.

 

이를 흔히 드리프트핀 공법이라고도 합니다.

결손율을 최대한 줄일 수 있어 통기둥에 장부 맞춤이 4방향에서 결구되더라도 결손이 10~25% 정도입니다현장에서 두 공법으로 시공해 본 결과 철물공법이 좋은 점은 공기단축이었습니다철물이 미리 부착되어 현장까지 반입되다보니, 작업이 간단하여 공사기간 단축에 유리하였습니다작업자가 작업하기에 수월하다는 장점도 가지고 있었습니다.

40평기준으로 한다면 전통공법보다는 1~2일정도 인건비를 줄일 수 있었습니다그 이유는 조립하는 것까지는 비숫하였으나 전통 공법은 추가로 보조 철물을 부착하는 데도 공기가 더 연장되었습니다깔끔한 마감을 생각하신다면 저는 전통공법이 더 낫지 않을 까 생각하였습니다우리나라에 들어온 철물공법의 대부분이 집성재를 사용하였습니다.

 

 

 

 


 

집성재라는 것은 판재 및 소각재(小角材)등을 섬유방향으로 서로 평행하게 접착시켜 만든 접착 가공목재를 의미합니다접착제도 다양한데 가장 많이 사용되고 있는 것은 요소계, 멜라민계 수지접착제입니다집성재의 장점은 제재 목공 후의 잔재를 집성가공하여 목재로 재활용할 수 있다는 것과 뒤틀림이나 갈라짐 등 목재 특유의 결점을 분산시킴으로써 결점이 적은 목재 생산이 가능하다는 장점이 있습니다사진처럼 철물공법 사용 시에는 여러 겹을 접착해놨기 때문에 라이나층이 보입니다.

하지만 전통공법은 주로 원목을 주로 가공하여 사용하기 때문에 목재가 수려하게 보입니다철물공법은 각 종 철물들이 받을 수 있는 내력 계산이 전부 되어 있어서 힘에 대한 저항능력을 수치화 할 수 있다는 장점도 있습니다.

 

중요한 것은 시공비에 대한 것입니다철물공법은 집성재 등 공학용 목재를 사용하므로 재래공법에 사용되는 미건조재나 건조재보다 목재 비용이 높습니다또한 접합철물의 철물비용이 재료공법보다는 높은 단점이 있습니다정통공법은 철물공법에서 사용되는 집성재나 공학목재의 비용보다는 목재 가격이 낮습니다보조철물만 사용하기 때문에 철물비도 낮구요

가공접합부가 철물공법보다 복잡하여 프리컷 가공비용이 높은 단점이 있습니다시공 시 전통공법이 시공비가 높다는 것도 말씀드립니다이런 특징들이 상존하다보니 어느 것이 낫다고는 할 수 없겠습니다내부 인테리어 시 원목을 노출하여 적용하고 싶다면 아무래도 전통공법이 좋을 것 같구요. 확실한 구조계산이 되어진 내진을 우선 시 한다면 철물공법이 낫겠습니다선택은 소비자 몫입니다.

 

 

철물공법의 순서에 대해 알아보겠습니다.

철물공법은 기둥,보에 철물이 정착되어 입고 되었습니다철물이 정착되어 국내에 들어오면 시공하기가 간편합니다조인트 부분에 드리프트핀만 집어넣어 박으면 고정이 됩니다하지만 물류비에서는 차이가 있습니다그만큼 부피가 커지기 때문에 부산에서 2차로 가능한 물량도 3대가 나눠 싣고 들어와야 합니다.

우리나라에 숙련도가 우수한 조립공이 있다면 철물과 목재를 따로 구별하여 가져올 수 있지만 아무래도 불안하여 목재에 철물을 조립하여 요청드렸습니다

 

 

 


 

온통기초는 아무리 수평을 잘 맞춘다고 해도 양생 후 레이져 레벨기로 측정해보면 높낮이가 발생합니다내부 옹벽을 따라 각재(30*30미리)를 양옆에 대고 무수축몰탈로 한번 더 수평을 조정하였습니다각각의 목재마다 프리컷도면과 함께 기호들이 명기되어 있으니 그 기호대로 토대를 놓습니다앙카는 스텐 앙카를 적용하였습니다. 일반 앙카보다 좋은 점이 많습니다

 

 

 

 

 


 

토대는 흰개미 피해나 부식 열화가 발생하기 쉽기 때문에 약재를 주입해 방부, 방충처리를 해줘야 합니다.

 

 

 

 






 

 

한쪽 구조재에 부착된 연결 철물에 다른 한쪽의 구조재를 짜맞추고 드리프트핀을 박아 고정하는 시키는 공법이라 드리프트핀 공법이라고도 합니다.

 

 

 


 

기둥 세우는 데는 세 사람이 반나절이면 되고, 그 다음으로 기둥과 기둥 사이에 보가 조립됩니다기둥에 각종 철물들이 접합되어 왔는데요, 사이즈가 큰 보는 큰 접합철물에 조립되고 작은 보는 작은 접합철물에 조립됩니다. 이런 것도 구조계산에 의해 전단력을 계산합니다.

 

 

 

 


 

 

보 작업은 크레인을 이용합니다일본에서 보내온 공장제작도면 즉 프리컷 도면에 의해 보가 조립됩니다우리가 그리는 평면도와 단면도를 공장으로 보내주면 프리컷용 CAD프로그램으로 구조의 합리성 여부를 자동으로 판단 할 수 있습니다보의 처짐이 너무 많은지, 철물끼리 간섭은 없는지, 내력벽이 균형 있게 배치되었는지 등을 자동으로 판단합니다이를 바탕으로 수정안도 제안해줍니다. 이런 과정들이 합치되었을 때 공장에서는 가공에 들어갑니다.

 

 

 

 

 


 

철골 작업 시 H빔을 들어 올리는 데는 수평 행클램프라는 빔 집게를 사용합니다일본에서는 중목을 들어 올리는 클램프를 전용으로 사용하고 있습니다.

보를 기둥에 조립하는 데 필수적인 기기입니다. 가격을 물어보니 대략 60만원 정도입니다.

 

 

 

 

 










 

 

 

일본에 요청하여 16인치 가격으로 홈을 파 달라고 하였습니다. 벽체 스터드가 세워질 자리입니다어쩔 수 없이 우리나라에서는 단열재를 북미 것을 사용해야 합니다그 규격이 16인치, 24인치 간격 전용이 대부분입니다. 일본에서는 아주 많은 단독주택을 짓기 때문에 모든 자재들이 규격화 표준화되어 있습니다그런것들이 자()개념으로 모듈화되어 있더군요.

 

1자는 303㎜, 3자는 910㎜ 규격입니다쉽게 얘기해서 기둥과 기둥 사이가 910㎜ 이구요 더 큰 기둥 사이는 1820㎜입니다이러다 보니 우리나라 단열 규격과 맞지 않아 많은 로스가 발생하였습니다맨 처음에는 그들이 하자는 대로 했다가 응용력이 생겨 미리 1220㎜ x 2440으로 맞춰 달라 했고 단열재도 벽체는 16인치 간격으로 홈을 파고 지붕은 징크류이니 24인치 간격으로 홈을 파서 가져오라고 하였습니다.

대개 홈의 깊이는 5 안팎입니다다양한 주택들을 시공하면서 일본 중목이 좋은 이유를 얘기해보라고 한다면 현장 주위 쓰레기가 없다는 것이 좋습니다북미 경량 목구조주택도 2x 구조재를 자르다보면 이게 모두 폐기물이 되어 버립니다.

버릴게 없다는 게 좋습니다. 그리고 제대로 시공된다면 100년주택으로서 손색 없다는게 느껴지더군요이웃 나라지만 나라마다 열관류율이 다르고, 단열재 성능도 다릅니다심지어 창호의 열관류율도 차이가 있습니다국내에서도 일본에서 목재를 가져와 가공하는 곳이 생겼습니다아쉬운 게 있다면 경량목구조주택이든 일본중목이든 간과하는 게 2층 슬라브의 방통이었습니다고정하중을 최소 200kg/M2 를 생각하다보니 안전하게 기둥재는 120㎜ x 120㎜를 적용하게 되었습니다.

현재 우리나라에서 가공되고 있는 기둥재는 105*105 미리 입니다물론 일본도 기둥재로 대부분 105*105 를 사용하고 있었습니다

 

목구조에서 가장 중요한 부위라면 첫째가 토대 일 것 입니다토대는 평활도가 무엇보다도 중요합니다수평이 깨져 한쪽으로 편심이 작용한다면 데이타에 의한 구조 계산은 무용지물 일 것입니다

그 다음이 기둥이나 스터드 일 것입니다기둥은 좌굴이 없어야겠구요이런 것들을 응용하여 우리나라도 아름다운 주택들이 널리 지어지길 바래봅니다

 

 

 

 

 

 



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