목조주택의 바닥장선 조이스트 시공에 대해 알아야만 할 기본 상식

미국의 전원주택 매거진인 파인홈빌딩 기사에 바닥 장선, 조이스트에 대한 아주 괜찮은 글이 하나 있다. 아래 그림과 같이 설명이 되어 있는데 내용이 좋아서 좀 요약정리를 한다. 의외로 집 짓는 분들 중에서도 이런 것 잘 모르고 있는 분들이 있을 것 같다.

 일단 장선의 경간거리표(스팬테이블)에 대한 이야기이다. 장선의 경간거리표는 장선으로 사용되는 나무들이 부러지지 않는 한계상황을 알려주기 위한 것이 아니라 장선이 처지거나 출렁거리지 않는 견고한 바닥면을 만들기 위한 것이다. 가끔 오해하는 분들이 있다. 그래서 좀 잘못되어도 집 안 무너진다는 식의 얘기들이 나온다. 무너지는 것이 문제가 아니라 바닥이 처지는 것이 문제라는 것이다.

장선 위에 무거운 하중(load)을 올리려면 장선의 두께를 두껍게 하거나 양쪽 받침점간의 거리를 줄이는 방식으로 조절을 하는데, 이때 가장 중요한 것은 아래쪽으로 처짐과 옆으로 기울어지는 좌굴을 최소화하는 것이다. ​

장선이 처지는 정도의 한계는 규정으로 정해져 있는데 길이/360 수준이 허용한계이다. 4미터에 한 1센터 정도 된다고 보면 된다. (국내 주택들은 검사를 나가보면 3~4센티 정도 처진 집들 많다. 그 얘긴 조이스트 설치가 잘못되어 있다는 얘기)

처짐에 한계를 두는 이유는 두가지가 있는데 하나는 아래쪽에 시공되는 석고보드나 천정 마감재의 갈라짐을 방지하는 것이고, 다른 하나는 생활에 불편이 없는 견고한 바닥을 만들기 위한 것이다.

 

장선은 그 위에 하중이 얹히면 위쪽엔 압축력이, 아래쪽에 인장력이 발생을 하는데 그 둘이 만나서 서로 상쇄되는 부분이 장선의 가운데 중립 축이다 (neutral axis). 장선의 따내기가 장선의 중앙부위에선 금지가 되는 이유는 그 부분이 가장 압축력과 인장력이 크게 발생을 하는 부분이기 때문이다.

 

 장선의 견고함은 섬유질의 양에 의해서 결정이 된다. 섬유질이 많은 나무일 수록 견고하고, 같은 수종일 경우엔 장선의 높이, 즉 중립축과의 거리가 멀수록 더 큰 하중을 지지할 수가 있다. 이게 좀 재미있는 부분인데 같은 나무라고 하더라도 구조재를 높게 세우면 처짐이 없지만 옆으로 돌려 눕히면 바로 아래로 처지는 현상이 나타나는데 그게 중립선과의 거리가 확 줄어들기 때문이라는 설명이다. 그래서, 중립선과의 거리를 제대로 확보를 하려면 장선이 옆으로 눕는 좌굴을 방지하는 것이 중요해진다. 특히나 투바이 계열의 구조재는 장선의 두께 대비 높이의 비율이 크기 때문에 옆으로 누우려는 경향이 크다. 그래서 필요해진 것이 블로킹(blocking)이다. 블로킹의 주된 설치 목적은 장선이 옆으로 눕는 것을 방지하고 똑바로 서 있도록 하는 것이다. 블로킹 외에도 림조이스트와 행거 등도 장선을 바로 세우기 위한 기능을 수행한다.

장선 끝 부분은 섬유질이 하중에 눌려 찌그러지는 것을 방지하기 위해 1과 1/2인치라는 최소 받침 폭 기준을 두고 있으며, 받치는 나무도 동일한 기준이 적용이 된다. 많이 들어본 수치일 것이다. 2 바이 4와 같은 구조재의 두께이다. 구조개 한 개의 두께 정도가 최소 받침 폭 기준이라는 것이다. 한편, 콘크리트와 시멘트 등과 같은 재료로 받칠 경우는 최소 3인치는 받치도록 하고 있는데, 이는 그런 재료들은 모서리 부분이 좀 더 잘 떨어져 나가기 때문에 그런 문제를 방지하기 위한 목적이다.

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