목수 강팀장의 목조주택 셀프 감리 가이드 6편 (지붕)
래프터, 릿지보드, 릿지빔, 칼라타이, 래프터타이, 실링조이스트
목조주택에서 지붕구조는 다양하게 구현되고 있지만, 국내에서는 주로 박공지붕(Gable roof), 경사지붕(Shed roof), 모임지붕(Hip roof)의 형태가 주로 지 어지고 있다. 지 붕 골조는 래프터(Rafter, 서까래) 간격, 경간 거리(벽과 벽 사이 거리), 지붕창 시공 시 목구조 릿지보드(Ridge board, 용마루), 도머(Dormer, 뻐꾸기창) 등을규정에 따라 시공하는지 체크해야 한다.
지붕은 아래와 같이 여러 형태가 있다. 다만, 그중에서 평지붕은 되도록 시공하지 않는 것이 바람직하다. 이유는 벤트(Vent) 시공이 어렵고 지붕 방수 또한 취약점이 많아 하자의 원인으로 발전하기 쉽다. 또한, 지붕 마감재 지붕 각도에 따른 적용 범위가 한정되기 때문이다.
래프터 경간 거리
지난 달 장선(조이스트)의 경간 거리 규정에 대해설명했다. 이와 비슷하게 래프터도 경간 거리가 매뉴얼로 정해져 있다. 대표적인 지붕재인 컬러강판(경량 지붕재)과 점토기와(중량 지붕재)에 대한규정을 아래 표에 정리했다. 이 표를 참고해 점검하면 된다.
래프터 간격이 16inch(406㎜)인 지붕마감재를 컬러강판, 구조목은 2×10으로 했을 경우 ‘가’수종(낙엽송류, 북부 헴퍼 등)일 때 약 6.5m까지 가능하다.
목재는 공산품이 아닌 천연 소재이기 때문에 같은 수종이어도 해당 나무 개체의 컨디션에 따라 강도가 조금씩 다를 수밖에 없다. 그래서 경간표의 수치는 안전한 방향으로, 보수적으로 표현된 측면이 있다. 하지만, 수많은 목조건축 공학자들의 과학적인 방법으로 도출된 데이터이므로 임의로 조절하지 말고 따르는 것이 안전하다.
칼라타이(Collar Tie), 래프터타이(Rafter Tie) 규정
칼라타이는 강풍으로 인한 래프터의 릿지보드 이탈을 잡아주는 역할을 한다. 래프터타이는 지붕자체와 적설로 인한 하중으로 지붕이 내려가면서벽체가 밖으로 벌어지는 현상을 방지하기 위해 설치한다.
칼라타이는 지붕 높이를 삼등분했을 때 릿지보드에서 1/3 지점까지 설치해야 하고, 래프터타이는 2/3 지점에서 탑플레이트까지 설치하면 된다.
실링조이스트(Ceiling joist)는 탑플레이트에 붙어있으며 다락을 사용하기 위해 쓰이는 용어다.
래프터 타이는 아래 그림처럼 설치 구간 내에 있는 래프터가 벌어지는 것을 방지하기 위한 목적으
로 설치한다.
지붕 각도에 따른 구조
벽체에서 건물 중간까지의 거리(런, Run)를 12로하고, 벽체 높이에서 릿지보드 높이 차이, 라이즈(Rise)를 3으로 하면, 지붕 각도가 14°가 되는데,이 기준으로 아래 그림처럼 14° 이상이면 릿지보드(마루대) 방식, 이하면 릿지빔(마루보) 방식으로 시공해야 한다. 다르게 이야기하면, 릿지보드방식은 최소 지붕 각도가 14° 이상이어야 하고,릿지빔은 지붕 각도에 제한이 없다. 그래서 실내에서 봤을 때 비교적 높은 천장을 만들 수 있다는
장점을 갖는다.
릿지빔(Ridge Beam) 시공 방법
지붕에서 래프터 상부와 결속하는 부분이 릿지보드다. 릿지보드는 칼라타이와 래프터타이가 있어야 하고, 릿지빔은 래프터가 위로 걸쳐지는 방식이므로 포스트(기둥)를 전제하고 시공해야 한다.
릿지빔은 칼라타이를 시공하지 않아 천장이 넓어공간감을 준다. 거실이나 넓은 공간을 구현해야할 때 사용되는 방식이다. 릿지빔은 하중이 포스트로 집중되어 경간 거리에 맞게 시공되어야 한다. 주로 글루램(공학목재)을 사용한다. 글루램경간 거리는 ‘스판 테이블(Span Table)’이란 이름으로 제조사가 제공하고 있다.
위 그림에서 C 방식은 래프터를 릿지빔 옆면에 부착하는 방식으로 경사 못박기를 하고 결속력을 보강하기 위해 래프터 상단에서 강철 띠(심슨스트롱 타이 MSTA36)로 반대편 너머까지 고정한다.
B 방식은 래프터를 릿지빔 상부에 걸치게 되는데,C 방식 같은 방법으로 강철 띠로 보강하면 된다. A 방식은 래프터 간 결속력이 가장 우수하고 글루램으로 된 릿지보드도 노출하게 되어 미적으로도 우수한 방법이다.
도머(Dor mer )
도머는 크게 게이블 도머(Gable Dormer), 쉐드도머(Shed Dormer) 두 가지로 나눌 수 있다. 국내에서도 주로 다락에 창을 내거나 건물에 주는포인트로 시공되고 있다. 도머도 천창과 비슷한골조 규정이 있다. 도머 외벽쪽과 헤더는 래프터2장을 겹쳐 시공해야 하고, 보강 철물도 필요하다. 나머지 부분은 래프터 규정과 동일하다.
목조주택 셀프감리 (지붕 골조편) (youtube.com)
강팀장 조언
현재 2024년 3월부터 시작해서 "전원속의 내집" 목조주택 셀프감리 라는 제목으로 연재중에 있습니다.
위글과 영상을 8월호에 실린 내용입니다. 앞으로 1년반정도 계속될 예정이며 내년 이맘때쯤 책으로 출간하여 예비건축주와 시공자에게 하자없는 목조주택을 위한 가이드가 되었으면 합니다.
