목수 강팀장의 목조주택 셀프 감리 가이드 5편 (장선)
흔히 ‘북미식 목조주택’이라고 표현하지만, 목조주택 선진국인 미국과 캐나다를 비교하면 시장 규모나 건축 자재, 시공 기술 등 의외로 다소 차이가 있다. 캐나다는 목재 생산을 주도하고 미국은 거대한 목조주택 시장 규모로 인한 건축기술과 다양한 신자재가 계속 개발·발전하고 있다.
미국과 캐나다를 단순히 비교하면 시공 방법은 거의 같다. 하지만, 개인적인 판단으로는 발전하고 있는 새로운 건축 자재는 미국이 훨씬 좋다고 말할 수 있다. ‘어드반텍(Advan tech)’이나 앞으로 설명할 ‘짚 시스템(ZIP System)’ 등을 예시로 들 수 있겠다. 우리가 미국에서 사용되는 모든 자재를 수입할 수는 없지만 그래도 국내 유통되는 범위 내에서라도 제품을 잘 살펴 적용할 필요가 있다.
장선(조이스트, Joist)
장선(joist)은 2층 바닥을 이루는 골조를 가리킨다. 우리나라는 북미와 다르게 바닥 난방을 한다. 바닥 난방은 바닥 위에 난방관(엑셀관)을 깔고 몰탈을 붓는 방통 공사가 필수여서 장선에 가해지는하중이 증가하게 된다. 장선은 전체 골조공사에서 하중을 많이 받는 부분이며 구조적 문제도 많이 생기는 공정이다. 그래서 구조재별 경간거리(벽과 벽사이 거리)를 준수해 시공하고 점검해야 한다.
장선은 2×10, 혹은 2×12 구조목으로 시공하는데 장선 간격은 16inch(406㎜)이며 경간거리에 맞는 구조목은 2×10은 4m, 2×12는 4.5m까지 허용된다. 아래 빨간 네모로 표시된 부분은 매우 중요하므로 꼭 확인해야 한다. 장선 간격은 기존의 16inch간격을 12inch나 8inch로 줄이면 최대 6.3m 경간거리를 확보할 수 있다. 즉, 구조목이 두꺼울수록, 구조목이 촘촘할수록 장선 간격은 길어진다.
경간거리가 규정 이상일 경우는 글루램(Glulam),패러램(PSL) 등 공학목재를 사용하게 되는데 제조사 경간표에 맞게 시공하면 된다.
장선 따냄, 장선 천공 규정
전기배관공사나 설비, 에어컨 배관으로 인해 장선을 따야 하는 상황이 생긴다. 장선(Joist) 따냄은장선 길이를 삼등분했을 때 가운데 부분은 불가하며 따냄 크기는 장선 두께(D)의 1/4, 길이는 1/3을 초과할 수 없다. 이런 규정은 하중을 받는 장선의 구조적 역할을 보호하기 위함이다.
장선 천공(구멍 뚫기)은 장선 두께(D)의 1/3을 초과하지 말아야 하고 장선 위아래로 51㎜ 이상 떨어져서 뚫어야 한다.
행어(Hanger )
장선(Joist)을 잡아주는 철물을 통칭해 ‘행어(Hanger)’라고 한다. 목조건축에서 빼놓을 수 없는 자재다. 국내에는 다양한 회사 제품이 유통되고 있는데, 그중에서도 필자는 ‘심슨 스트롱 타이(미국 제품)’를 추천하고 싶다.
심슨(Simpson)사는 설립한 지 70년 된 기업으로, 기업의 역사는 북미 목조주택 발전과 같이 걸어왔다고 평가받기도 한다. 그만큼 제품에 대한 신뢰가 우수하고 현재도 기본적인 목조주택 철물과 함께 목조빌딩(매스팀버, Mass Timber)에도 사용되는 다양한 철물 등을 생산하고 있다.
기본적으로 장선이 벽체 위쪽 부분인 탑플레이트 위에 걸쳐 시공되는데 행어는 이렇게 시공할 수
없는 곳에 설치한다. 행어는 장선 한 장을 고정할수 있는 제품부터 2~3장을 겹쳐 시공할 수 있는
제품까지 출시 및 사용되고 있다.
장선 블러킹
장선 블러킹(Blocking)은 뒤틀림을 방지하고 장선끼리 하중을 분산하는 역할을 한다. 블러킹은
장선과 같은 폭의 구조목으로 시공이 가능하지만위 사진처럼 ‘X’자로 블러킹을 하게 되면 전기나
설비, 에어컨 배관 설치가 쉽다는 장점이 있다. 장선 블러킹은 8ft(2.4m) 간격이며 그 이하 거리는
설치할 필요가 없다.
캔틸레버(Cantilever)
2층 이상 주택에서 1층 외벽보다 밖으로 나온 2층 바닥을 캔틸레버(Cantilever)라 한다. 2×10으로 장선을 만들었다면 최대 60㎝까지 내밀 수있다. 더 나가길 원한다면 별도 구조 계산이 필요하다. 구조 계산이 필요하다는 것은 구조설계사에 의뢰해야 한다는 것이고, 번거로운 절차와 비용 소모 대비 결과 또한 만족을 기대하기 어렵다.건축주 입장에서는 이런 부분이 캔틸레버 시공을선뜻 결정하기 어렵게 하는 것 같다.
위 사진은 2×12 구조목으로 장선 캔틸레버를 했으나 규정보다 더 나오게 되어 별도의 철 기둥을 시공해 보강하였다. 구조적으로 안정되었으며 미관도 나쁘지 않아 건축주도 만족하는 방법이다.
바닥합판(T&G)
2층 바닥을 이루는 부분으로, 장선 위에 설치하는 합판을 말한다. 두께는 18㎜, 구조는 ‘Tongue& Groove’ 즉 돌출부와 들어간 부분으로 이루어져 작업 시 짜맞추게 되어있다. 장선과 결속력을 높이기 위해 글루를 바르고 64㎜ 못으로 고정하면 된다.
장선(joist) 위 바닥 합판은 목조 선진국 미국에서는 근래에는 거의 ‘어드반텍(AdvanTech)’ 제품을 사용하는 추세이다. 기존 바닥 합판보다 강도가 30% 더 좋으며 가장 장점인 습기에 대한 저항력이 탁월하다. 하자를 줄이는 최선에 방법은 좋은 자재에서 나온다.
바닥 합판은 글루(접착제)를 바르고 합판을 엇갈리게 64㎜ 못으로 중앙은 12inch(30㎝), 테두리는 6inch(15㎝) 간격으로 고정하면 된다.
어드반텍을 쓰지 못하는 상황에서는 차선책으로 일반 바닥 합판(T&G) 위에 방수시트를 하는 방법이 있다. 시공 중 우천에 의한 피해와 향후 바닥난방을 위해 방통 시 몰탈의 습기를 차단하는 효과가 있다. 건축 비용을 고려해 둘 중 한 가지를선택하면 되고 글루 사용 유무와 못 간격을 감리하면 된다.
장선(joist) 위 내력벽
장선 위에 다시 벽을 만들 때(2층 이상 주택)는 아래 첫 번째 사진처럼 장선 위에 내력벽(하중을 받
아 구조적 역할을 하는 벽) 있다면 장선 두께 너비에서 벗어나면 안 되며 장선과 내력벽이 나란할
경우는 장선을 2장으로 시공해야 한다.
전문 용어도 많이 나오기 시작하고 어려울 것 같지만 글 초반에 언급했듯 골조는 ‘상식’으로 받아 들이면 좋을 것이다, 위 내용을 암기해 부정확한 기억으로 짚지 말고 매번 현장에서 책을 보면서 철저하게 감리하기를 권한다.
