회사소개

중목구조란?

나무의 아름답고 따뜻한 질감을 그대로 느낄 수 있습니다.

왜 중목 구조여야만 하는가?

중목구조는 무거운 목재를 사용하는 기둥과(POST) 보(BEAM) 방식의 목구조를 말합니다. 기둥/보 방식의 목구조는 전통적 건축방식의 하나로, 구조체가 통일감을 지닌 모습으로 전부 노출되는 특징이 있습니다. 이러한 구조체의 자연스러운 노출로 인해 나무의 아름답고 따뜻한 질감을 그대로 느낄 수 있습니다.

중목구조는 다른 구조에 쓰이는 목재에 비해 길이가 긴 고급목재를 필요로 하며 구조 연결부위의 취약점을 보강하기 위해 앙카, 볼트, 전용 결합 철물을 사용합니다. 각 부재마다 정확한 설계와 가공이 필수적이기 때문에 대부분 Pre-Cut 작업으로 가공하고 있습니다. 중목구조의 특징을 살리면 현장 가공의 최소화로 자재의 로스율을 낮춰 원가를 절감할 수 있습니다. 또한 프리컷 가공을 거쳐 시공기간도 단축 할 수 있으며, 구조 설계를 이용하여 내진 설계가 가능하다는 것 등의 다양한 장점이 있습니다.

    철물공법

    이음과 맞춤으로 부재를 결구하면 홈이 파여 단면 결손이 생깁니다. 이에 비해 접합부에 연결 철물을 사용하면 부재의 단면 결손을 줄일 수 있습니다. 특히 통기둥 접합부에서 사용하면 효과적입니다.

    단면결손이 적은 공법

  • [1] 전통 방식의 단면 결손중목구조에서 사용되는 이음과 맞춤의 최대 약점을 단면 결손이 생긴다는 점입니다. 이때 접합부의 단면적으로 파손될 위험이 커집니다. 가장 전형적인 예가 통기둥의 단면 결손입니다. 통기둥은 2방향에서 가로 부재가 결구되며. 맞춤 종류는 장부 맞춤이 일반적인데 단면 결손이 커지게 됩니다.
  • [2] 통기둥 단면 결손율그 결손율은 장부 맞춤 개수에 비례하며 120mm 각 기둥을 사용한다 해도 4방향에서 보가 접합 되면 84mm 각 기둥과 같은 능력밖에 지닐 수 없게 되어 기둥은 좌굴되기가 쉽다.


    접합부 개수결손 후의 단면적 결손율통기둥 실제 치수
    (mm)
    0방향14.400㎟ 0%120x120
    1방향12.576㎟ 13%112x112
    2방향10.752㎟ 25%103x103
    3방향8.928㎟ 38%94x94
    4방향7.104㎟ 51%84x84
  • [3] 철물 공법단면 결손을 줄이기 위해 효과적인 것이 바로 철물 공법이다. 철물 공법이란 목재를 연결 철물을 사용하여 접합하는 방법이다. 철물 제조회사마다 다양한 철물을 개발하고 있다.
  • [4] 철물 공법의 단면결손접합 방식은 한쪽 구조재에 부착된 연결 철물에 다른 한쪽의 구조재를 짜맞추고 드리프트핀을 박아 고정시킨다. 드리프트핀 공법이라고도 한다. 결손율을 최소한으로 줄일 수 있어 통기둥에 장부 맞춤이 4방향에서 결구되더라도 결손율이 10~25%에 그친다 전통적인 접합 방식의 결손율이 51%를 크게 밑도는 수치로 기둥이 좌굴할 위험이 극히 줄어든다.
  • [5] 철물공법의 접합부철물공법은 통기둥뿐만이 아니라 다른 접합부에서도 단면 결손이 작다. 중목구조의 전통적인 방식의 이음, 맞춤보다 구조적 성능을 높일 수 있다. 그 외의 특징으로는
    첫째, 철물을 미리 프리컷 공장에서 부착하므로 오차가 적고 정밀해 현장의 작업능률이 크게 오른다.
    둘째, 하고이타볼트 등의 보강 철물이 필요없고 연부를 깔끔하게 노출시킬 수 있다.
    셋째, 전통방식(이음, 맞춤)에 비해 철물 비용이 별도로 발생하나 통기둥 등 단면 결손이 커질 부분만 부분적으로 철물 공법을 써서 전통방식과 병용할 수 있다.
  • [6] 철물 공법으로 세워진 건물

    재래공법

    이음/맞춤의 종류

  • 중목구조는 목재를 짜맞춰 구조를 만든다. 부재가 접합되는 방식에 따라 맞춤과 이음으로 나뉘는데 이러한 접합만으로는 구조가 안전하다고 할 수 없다. 중목구조에서는 구조재인 기둥과 가로 부재(보, 토대)를 짜맞춰 구조를 만든다. 이 때문에 결구되는 접합부를 가공해야 할 필요가 있다 각 부재에 홈을 파서 이음과 맞춤으로 구조재끼리를 결구하는 것이 일반적이다.

    이음이란 토대와 토대, 보와 보같이 구조재를 같은 방향으로 이어서 길이를 길게 하는 접합 방법이다. 보, 펄린, 토대 등을 이을 때 사용되는 메뚜기장 이음[1a], 토대, 펄린을 이을 때 사용되는 주먹장 이음[1b] 등이 있다.

    맞춤이란 기둥과 가로 부재, 직교하는 보와 보 등 방향이 다른 부재를 잇기 위한 접합 방법이다. 기둥과 가로 부재를 접합하는 맞춤 종류로는 장부 맞춤[2a],[2b],[2c] 등이 있다 한편 가로 부재끼리 결구할 때는 주먹장 맞춤[2d]이 있다. 구조재와 부자재를 맞출 때는 샛기둥 홈따기, 서까래 홈따기 [2e] 등이 있으며 한번에 다양한 맞춤을 혼합하여 사용하는 경우도 적지 않다. [2f]
  • 이음/맞춤으 주의점

  • 위와 같이 이음, 맞춤에는 다양한 종류가 있어 각각을 적재적소에 알맞게 사용한다. 단 이러한 방식만으로는 목재와 목재가 견고히 결합된 것은 아니며 수직하중과 횡하중에 대해 안전하게 저항할 수 있다고 할 수 없다. 지진이 나면 구조재가 뽑힐 위험도 있다. 더불어 이음과 맞춤으로 결합시키면 필연적으로 목재에 홈을 파야 하므로 단면적이 작아진다. 이 때문에 목재의 강도가 떨어지는데 이를 단면결손이라고 한다 이러한 결손 양이 많으면 접합부가 파손되기 쉬워지므로 주의해야 한다. 예를 들면 105x240mm 보의 양쪽 단면을 주먹장 맞춤으로 접합시키면 보의 단면계수(휨 강도)는 46%까지 저하된다 이 때문에 하고이타 볼트 등으로 연결시켜야 한다. 또한 최소 2방향에서 보가 접합되는 통기둥은 단면결손이 커져 구조적으로 불안정해진다.

    이 때문에 접합 후에는 부분별로 적절한 보강철물을 사용하여 구조재를 결합시킨다. 현재는 일본의 건축기준법 (평 12건조1460호)에 근거하여 Z마크 표시 철물[일본주택/목재기술센터에서 품질과 성능을 인정받은 철물, 중목구조가 대상이며 40종류 정도 있다]이나 이 철물과 성능이 같다고 인정받은 철물을 사용하는 것이 의무화되어 있다.
  • [1] 이음
    • a: 메뚜기장 이음
    • 토대나 보의 길이를 이을 때 사용한다. 암수 홈가공이 있는데 수가공이 암가공을 위에서 누르면서 결구된다.
      토대 앙카 볼트는 수가공쪽에 설치한다.
      b: 주먹장 이음
    • 펄린, 토대의 길이를 이을 때 사용한다.
  • [2] 맞춤
    • a: 장부 맞춤
    • 토대나 보의 길이를 이을 때 사용한다. 암수 홈가공이 있는데 수가공이 암가공을 위에서 누르면서 결구된다. 토대 앙카 볼트는 수가공쪽에 설치한다.
      b: 장부 맞춤
    • 통기둥과 보를 접합하는 맞춤. 통기둥에 접합되는 보가 많으면 통기둥의 단면결손이 커지므로 주의가 필요하다.

      c: 장부 맞춤
    • 횡력을 많이 받지 않는 부재를 접합할 때 사용한다.
      d: 주먹장 맞춤
    • 보와 보, 토대와 토대, 펄린과 펄린을 접합하는 맞춤.프리컷 가공의 경우에는 단면 형태가 원형이다.








      e: 샛기둥 홈따기, 서까래 홈따기
    • 가로 부재에 샛기둥과 서까래를 끼워 맞추기 위한 홈. 가로 부재에 홈을 파서 샛기둥과 서까래를 맞춘다. 서까래 홈따기는 지붕 경사에 맞춰서 가로 부재에 대각선으로 홈을 판다.
      f: 샛기둥 홈따기 + 주먹장 맞춤
    • 가로 부재에 기둥을 끼워 넣으면서 직교하는 양쪽 방향에서 두개의 가로 부재를 결구하기 위해 장부 맞춤과 두개의 주먹장 맞춤 홈이 파져있다. 단면 결손이 상당히 크다는 것을 알 수 있다.