1. 기둥, 보 배치

 

POINT :  중목구조에서는 일정량 이상의 내벽력이 필요하다. 그 양은 구조계산을 통해 확인해야 한다.  단, 소규모 목조 건축물은 간단한 계산으로 필요 벽량을 구할 수 있다.

 

 

  1. 위층과 아래층의 기둥 위치가 다른 경우

중목구조는 기둥과 보로 구성된 유닛을 조합해 구조를 만든다. 그리고 기둥 길이와 기둥 간격에는 일정한 법칙이 있다. 이 법칙에서 크게 벗어나면 구조계산을 통해 구조를 풀어야 한다. 105mm각 기둥의 경우 기둥 길이는 2,700mm~3,000mm 정도로 한다. 보의 높이가 150mm~360mm 정도라면 기둥간격(보의 길이)은 910mm(1m)이고 최대 3,640mm(4m)정도를 기본으로 한다.

단층 건물일 경우 이 범위 내라면 다양한 유닛을 조합하여 구조를 만들 수 있다. 2층짜리 건물일 때는 주의가 필요하다. 2층일 경우 유닛을 위아래로 결합시키므로 하중의 흐름이 복잡해진다. (1층과 2층의 방 배치가 완전히 같은 경우는 제외) 유닛의 크기에 따라 위층과 아래층의 기둥 위치가 달라질 수 있고, 기둥 위치가 달라지면 2층 기둥 아래 1층 부분에 기둥이 없는 경우가 생기게 되어 하중전달에 문제가 생기기 때문이다.

특히 1층 공간이 넓고 2층 공간이 좁은 건물에 경우, 2층 기둥이 바로 아래에 기둥이 없으면 바닥보가 그 힘을 받아 바닥 보의 양측에 있는 두 개의 기둥에 그 힘을 전달한다. 2층 바닥뿐만 아니라 지붕의 수직하중도 바닥보에 전달되므로 보의 높이를 크게 하여 강도를 높여야 한다.

 

  1. 1층 기둥 수를 2층보다 많게 한다.

기둥 위치는 위층과 아래층을 가급적 같게 하는 것이 바람직하다. 바로 아래에 기둥이 없는 상황에서 2층 기둥에 내력벽을 만들면 횡력을 받았을 때, 내력벽이 움직일 염려가 있기 때문이다.

2층 기둥 아래에 기둥이 없는 상황을 줄이기 위해서는 큰 거실이나 응접실, 부엌 공간을 2층으로(기둥수를 적게), 작은 방들을 1층에(기둥수를 많게) 배치하는 설계 방법이 있다.(이상적 구조를 위한 것일 뿐 절대적이지는 않다) 2층짜리 건물에는 1층이 2층보다 수직하중은 많이 받기 때문에 2층보다 1층에 기둥을 많이 배치하는 것이 합리적이다.

 

① 기둥과 보로 구성되는 공간

기둥과 보로 만들어지는 중목 구조의 유닛이다. 수직하중, 횡하중에 안정적이다.

 

 

② 단층 건물 공간

 

 

단층건물은 3,640mm(4,000mm) 스팬까지의 공간이라면 표준치수에 나타난 기둥, 보를 결합하여 다양한 크기의 공간을 조합할 수 있다.

 

③ 2층짜리 건물(1층 공간이 넓을 경우)

 

 

2층짜리 건물에서 1층에 원룸이나 거실, 응접실, 부엌을 설계하면 1층 공간은 넓고 2층은 작은 공간이 합쳐지는 형태가 된다. 그러면 2층 기둥 아래 1층에 기둥이 없는 경우가 생기고 이 경우 2층 바닥이 처지기 쉬워진다. 게다가 그 2층 기둥에 내력벽이 생기면 내력벽이 받는 횡력을 2층 기둥 및 2층 바닥보가 부담하게 된다.

 

④ 2층짜리 건물(2층 공간이 넓을 경우)

 

 

2층짜리 건물에서 2층에 원룸이나 거실, 응접실, 부엌을 설계할 경우 1층에 작은 공간이 합쳐지고 2층이 넓은 공간이 된다. 2층 기둥 아래의 1층에 기둥이 없는 상황은 잘 발생하지 않는다. 이로써 수직하중의 흐름이 원활해져 구조설계는 위의 ③ 에 비해 수월하다.

 

 

 

출처: 중목구조 입문 <The Introduction of Wooden Post & Beam>, 미야자키현, 2016.03