[목조주택의 골조] 2. 바닥구조> 2.3 바닥장선

[목조주택의 골조] 2. 바닥구조> 2.3 바닥장선

 

바닥장선은 바닥골조의 수평부재로서 토대 및 큰보 위에 걸쳐지며 상부의 하중을 이들 부재에 전달하는 기능을 갖는다.
일반적으로 바닥장선으로는 공칭 두께 2인치의 부재를 좁게 세워서 사용하며 근래에는 공학목재 중에서 I형 장선을 사용함으로써 긴 지간거리(80피트까지)도 중간에 지점이 없이 시공할 수 있게 되었다.
일반적으로 소재부재의 경우에 나비는 공칭 8" 이상이 사용되며 장선 사이의 간격으로는 12", 16" 및 24"가 적용되지만 16"가 가장 널리 적용되는 값이다.


바닥장선은 토대 위에 최소한 1½" 이상 받침이 되어야 하며 벽돌 위에 받침을 두는 경우에는 그 길이가 3" 이상되어야 한다.
바닥장선의 끝부분에는 끝막이장선이 설치되어 끝부분을 막아주는 역할을 수행한다(그림 49).


2층의 바닥도 1층과 동일하며 다만 토대 대신에 1층 벽의 이중 윗깔도리 위에 설치된다는 점만 차이가 난다(그림 50).
I형 장선을 이용한 바닥구조의 시공은 자재의 제조업체에서 권장하는 방법을 따르는 것이 해당 자재의 성능을 충분히 보장받을 수 있는 안전한 길이다(그림 51).

장선을 설치한 후 배관이나 배선을 위하여 장선을 따내거나 구멍을 뚫을 필요가 생긴다.
이러한 경우에 따냄과 구멍의 크기는 그림 52와 같은 제한을 받는다.
소재 장선의 윗면이나 아래면에서의 따냄은 그 깊이가 장선 높이의 1/6을 초과해서는 아니 되며 장선의 중앙 1/3 부분에는 어떠한 형태의 따냄이나 구멍이 위치 해서는 아니 된다.
구멍의 직경은 장선 높이의 1/3 이하가 되어야 하며 장선의 윗면이나 아래면으로부터 2" 이내에 위치해서는 아니 된다.





일부 I형 장선은 그 길이를 따라서 웨브부재에 직경 1½"의 구멍을 12" 간격으로 뚫어놓은 제품으로 생산되고 있다.
이 구멍을 이용하면 배관이나 배선 작업을 용이하게 실시할 수 있다.
만약에 이와 다른 직경의 구멍이 요구되는 경우에는
그 제품에 대하여 제조업체에서 제공하는 안내서를 참조하거나 해당 제품의 제조업체에 문의하여야 한다.
I형 장선의 플랜지 부위에는 어떠한 형태의 따냄이나 또는 절단도 허용되지 않는다.



토대를 설치한 후 그 위에 바닥장선의 배치도를 그리고 그 배치도를 따라서 바닥장선을 설치한다.
바닥장선은 일반적으로 12", 16" 또는 24"의 간격으로 배치되며 이는 그 위에 구조용 판재를 덮었을 때 판재의 측면이 장성의 중앙에 올 수 있도록 하기 위한 것이다.
이와 같이 판재를 배치하여야 판재의 못박기가 용이하고 바닥의 강도 및 강성을 최대화할 수 있으며 판재를 불필요하게 절단하지 않아도 되기 때문이다.
바닥방선의 위치는 토대 위에 장선의 측면이 닿는 곳에 직각선을 긋고 장선이 배치될 쪽에 "X"자로 표시한다.


토대 위에 장선 배치도의 작성과정은 그림 53과 같이 다음의 4단계로 구분할 수 있다:
① 장선 배치를 시작할 기준이 되는 모서리의 측면으로부터 장선의 배치 간격을 측정한다(그림 53의 경우에 16").
② 앞의 위치에서 장선 두께의 절반(공칭 2" 규격재인 경우에는 ¾")만큼 앞으로 측정한다.
③ 이 위치에 직각선을 긋고 장선이 배치될 쪽에 "X" 표시를 한다.
④ 직각선에서부터 장선의 배치 간격(그림 53에서는 16")으로 측정하여 건물 전체 길이에 걸쳐서 표시를 한다.



일반적인 장선의 배치도 작성이 완료된 후에는 바닥의 개구부에 대한 배치도를 작성하여야 한다.
설계도면을 검토하여 개구부의 유무와 크기를 확인하고 큰 개구부의 좌우측에는 토대 위에 이중장선의 위치를 표시한다.
개구부의 전후면에는 전체 길이에 걸친 장선보다 짧은 반장선(tail joist)이 위치하는데 이는 "T"로 표시
한다.
그 외에 실내벽에 대한 받침이나 설비의 받침을 위하여 이중장선이 필요한 곳에는 토대 위에 이중장선의 표시를 한다.
반대쪽 벽의 토대 또는 중앙부의 큰보 위에도 서로 마주보는 위치에 동일하게 장선의 배치도를 그린다.
큰 개구부 주변과 실내벽 아래 또는 설비를 위한 받침 등의 목적으로 이중장선이 사용된 바닥골조의 예는 그림 54와 같다. 이중장선의 필요성 여부는 공학적으로 검토되어 결정되어야 하며 막연한 추측은 구조적인 문제를 초래할 위험이 있다.




바닥장선에 대한 배치도가 완성된 후 바닥장선을 길이에 맞추어 잘라서 배치도에 따라 설치한다.
장선용 부재는 결점 특히 굽음에 대하여 조사하여야 하며 심하게 굽은 부재는 사용하지 않아야 한다.
약간 굽은 부재는 불룩하게 튀어나온부분이 위로 오도록 사용하기 위하여 굽은 쪽으로 화살표를 표시한다(그림 55).



바닥장선은 먼저 끝막이장선과 테두리 장선부터 설치하고 다음에 내부의 장선들을 한쪽에서부터 차례로 설치한다.
끝막이장선은 16d 못을 16" 간격으로 경사못박기하여 고정시키고 끝막이장선과 장선 사이에는 3개의 16d 못으로 고정시킨다.
장선은 다시 토대 또는 큰보에 2개의 10d 못으로 경사못박기하고 2개의 장선이 큰보 위에서 겹치는 경우에는 한쪽 측면에서 장선의 끝부분에 2개의 16d 못으로 박고 조금 안쪽으로 16d 못을 큰보에 경사못박기하여 고정시키며 반대쪽 측면에도 동일하게 고정시킨다.


I형 장선은 제조업체에서 제공하는 안내서에 따라서 설치한다.
I형 장선은 현장에서 원하는 길이로 쉽게 자를 수 있으며 양 끝면에서 최소한 1½"의 받침이 필요하고 중앙부의 큰보에 걸치는 경우에는 3½" 이상의 받침이 필요하다.
I형장선의 플랜지 부재는 일반적으로 LVL로 제조되며 LVL은 목재보다 단단하기 때문에 못을 박을 때에 공기압 못총을 사용하면 편리하다.
각각의 지점에서 8d 또는 10d 못으로 경사못박기하여 고정시키며 이 때 장선의 끝면 갈라짐을 방지하기 위하여 끝면으로부터 ½" 이상 떨어진 위치에 못을 박아야 한다.


이중장선을 설치할 경우에는 2개의 장선의 윗면이 편편하게 되도록 유의하여야 한다.
이중장선의 윗면을 편편하게 유지하기 위하여 임시로 높은 장선의 윗면을 경사못박기에 의하여 옆의 장선과 접합하면 편리하다.
경사못의 수는 필요한 만큼 사용하고 일단 윗면이 편편해지면 양측면에 위 아래로 서로 엇갈리게 24" 간격으로 못을 박아서 고정시킨다.


바닥에 큰 개구부가 있는 경우에는 옆의 바닥장선들을 설치하기 전에 개구부의 골조를 먼저 설치하는 것이 편리하다.




개구부의 골조 시공은 그림 56과 같이 다음의 6단계로 나눌 수 있다:
① 먼저 개구부의 측면에 옆장선(trimmer joist)을 설치한다.
② 개구부의 이중 끝막이장선 중에서 바깥쪽 것을 옆장선에 설치한다.
③ 반장선을 설치한다.
④ 이중 끝막이장선 중에서 안쪽의 것을 설치한다.
⑤ 옆장선의 바깥쪽 장선을 설치한다.
⑥ 다른 보통 장선들을 설치한다.



옆장선에 끝막이장선을 설치할 때에 먼저 끝막이장선의 위치를 표시하고 토대에서 옆장선 사이의 길이를 측정하여 4개의 끝막이장선을 절단한다.
항상 치수의 측정은 휘어있을지도 모르는 옆장선의 개구부 위치에서 이루어지는 것이 아니라 완전히 고정되어 있는 토대 위에서 이루어져야 한다.





위와 같은 차례로 장선을 배치함으로써 경사못박기가 아닌 끝면못박기로 보다 쉽게 장선을 고정시킬 수 있게 될 것이다.
개구부의 끝막이장선 길이가 6' 이하인 경우에는 끝면못박기로 충분하며 반장선의 경우에는 길이 12'까지 끝면못박기가 사용될 수 있다.
그러나 각각의 부재가 이 길이를 초과하면 별도의 장선받이(행거)가 사용되어야 한다.


일반적으로 장선의 끝면이 고정되어 있고 그 위에 바닥덮개로서 구조용 판재가 사용되는 경우에는 장선과 장선 사이에 보막이가 요구되지는 않는다.
그러나 경우에 따라서 장선이 길이가 길거나 수평하중에 대한 높은 저항력이 요구되는 경우에는 8' 이하의 간격으로 보막이가 설치되어야 한다.
보막이는 장선이 옆으로 넘어지는 좌굴현상을 방지하여 장선을 수직으로 유지시켜주고 집중하중을 분산시 키며 수평하중을 인접한 장선으로 전달하는 기능을 갖는다.





보막이에는 장선과 같은 치수의 소재가 사용되거나 목재 X-보막이 또는 철제 X-보막이 등이 사용되고 있다(그림 57).
소재 보막이의 설치는 장선 위의 설치 위치에 분필선을 그은 후 인접한 보막이들이 서로 엇갈리도록 배치한다. 목재 X-보막이는 최소한 1×3 이상의 치수를 가져야 하며 그림 58과 같이 골조용 직각자를 이용하여 쉽게 자를 수 있다.
목재 X-보막이는 각각의 끝부분에 2개의 6d 못으로 접합시킨다.
철제 X-보막이는 장선의 간격에 맞도록 다양한 치수 및 모양으로 생산되고 있으며 목재 X-보막이와 비슷하게 설치된다.




장상식 교수 제공
충남대학교 임산공학과