금속공사

--------------------------------------------------------------------------------
미국식 목조주택에서도 여러 가지 철물이 사용된다. 이 모든 철물에 대한 공사를 금속공사에서 소개하고자 한다. 금속공사에 사용되는 재료는 주로 철제이나 필요에 따라 비철금속이 사용되고 있다. 금속재료, 특히 철제의 경우 유의해야 할 것은 부식방지의 문제이다. 철제재료의 부식방지방법으로서는 형상·용도 등에 따라 전기 아연도금· 용융 아연도금·인산염처리·녹막이도장 등을 단독 또는 조합하여 행한다. 알루미늄합금의 부식방지방법으로서는 양극산화처리 및 도장을 실시하는 경우가 많다. 따라서 이들 표면처리의 정도를 시공전에 조사해둘 필요가 있다.
--------------------------------------------------------------------------------

제품의 붙임공법에는 선붙임과 후붙임공법이 있다. 선붙임의 경우는 위치를 정확히 하여 콘크리트치기 등에 의해 이동이 생기지 않도록 견고하게 붙여야 한다.
후붙임의 경우에는 올바른 위치에 가설치하고 붙임용 철물, 붙박이와 용접 등에 고정시키고 그 후 공사에 지장이 없도록 적당한 조치를 한다. 타공사에서 재료 접합철물·연결철물· 벽·천장 등의 바탕철물, 그 밖에 난간·창격자 등의 보호용 철물공사 등이 있다.

고정철물 및 연결철물

미국식 목조 건축에 있어서 건물의 부재와 부재의 연결 부위에는 각종 철물이 사용된다. 특히 목재와 콘크리트의 각각의 부재를 연결하는 데 철물이 사용되는 경우가 있다. 이러한 철물로는 못, 꺽쇠, 볼트, 지붕틀 철물, 뒤벨(dowel, dbel), 돌붙이기 철물 등이 있고, 설계도에 따라 원척도·공작도를 작성하여 제작한다.

각각 필요에 따라 방청처리를 한다. 철물들을 선정할 때에는 물리적 적정성, 화학적 안전성, 외관의 적정함 (노출되는 경우) 등을 고려해야 한다. 이 경우 적절한 강도와 형식을 선정하는 것이 무엇보다도 중요하며, 이종 재료가 접합할 때에 전기적인 반응이 일어나는 경우에 대해서도 특히 주의해야 한다.

그러나 미국식 목조주택에 있어서는 특히 기초 공사용철물, 바닥 보 및 장선의 연결철물 지붕공사용 철물등을 적재적소에 사용하는 것이 중요하다.

기초공사용철물

미국식 목조 주택에 있어서 콘크리트 기초에 목재를 고정시키기 위하여 여러 가지 방법으로 개발된 기성 철제제품이 시판되고 있으므로 설계도면의 상세도에 따라 구입설치하면 쉽게 공사 할 수 있다.

접합 상세에 적합한 철물을 사용해야 하므로 설계도면을 잘 검토하여 기초 콘크리트 타설전에 필요한 철물을 미리 설치하고 콘크리트를 타설하여야 하며 콘크리트 타설중에 설치한 철물의 위치가 변경되지 않도록 견고하게 고정시키고 콘크리트 타설시 주의하여야 한다.

바닥 공사용 철물

목조 바탁틀에 있어서도 큰보에 장선을 걸 때 못으로만 고정시키는 것은 불완전하여 철재 행거(Hanger)를 사용하므로써 구조적으로 안전할뿐만 아니라 구조체의 변형도 적게 가져오고 또한 실내에서 걸어다닐 때 생기는 삐걱거림의 소음도 억제할 수 있다.

이 철물 또한 다양한 모양으로 부재크기에 따라 사용할 수 있는 각종 크기가 있으므로 기성제품을 구입하여 시공하면 편리하다. 모든 연결철물이 그러하지만 미국식 목조 건물에 쓰이는 기성제품이 수입되어 판매되고 있다.

지붕공사용 철물

지붕공사용 철물도 지붕구조의 각 부위에 따라 다양한 철물이 있다. 지붕은 바닥구조와 달리 지붕의 물매가 각각 다르므로 어떠한 지붕의 물매에도 적합하도록 제작되어 있는것이 특징이다.

각종 연결 철물

목재의 길이가 24′로 한정되어 있으므로 이 보다 긴 부재가 필요할 경우에는 연결용 프레이트를 쓰게 되고 부재가 직각으로 만나는 부분의 보강을 위한 철물도 있고 두 부재가 만나는 수평적 연결에 대한 철물 및 장선 사이의 장선잡이 대신 쓰이는 철물도 있다. 2층 건물에 있어서는 1층과 2층 기둥을 연결하는 철물을 사용하게 된다.

기둥 고정 철물

기둥을 콘크리트에 고정시키는 철물도 여러 가지가 있고 특히 옥외 파고라나 데크의 기둥이 직접 콘크리트에 접하게 되면 습기가 타고 올라와 목재가 빨리 부식하게 되므로 기둥용 고정철물은 부재의 고정 뿐만 아니라 지면이나 콘크리트 면에서 간격을 두고 설치하여 목재의 부식을 방지하는 역할을 하게 된다.

데크에서는 난간 동자 기둥을 횡력에 의하여 변형이 생기거나 잘 흔들거릴 수 있으므로 이것 또한 기둥철물로 고정시켜 견고하게 시공하는 것이 중요하다.

바탕철물 리브(rib: 철판을 구부린 것)를 샛기둥·띠장 대신으로 하여 보드나 라스류를 철선·동선 등으로 긴결하여 바름바탕으로 할 수 있고, 또 매입 인서트(insert), 볼트등에 연결철물로 구부린 철판의 리브를 연결하여 반자틀 대신으로 하여 바름바닥을 만들고 보드나 라스(lath)류를 붙여대는 공법 등이 있다. 급속제 라스의 예는 <그림 6>과 같다.

공작물 보호용 및 미끄럼 방지용

계단의 논슬립

미국식 목조주택에서도 콘크리트 구조의 계단에서는 계단 단 끝에 논스립을 설치하여야 하는데 논슬립은 미끄럼 막이와 단 모서리를 보호하는 역할을 한다. 금속제인 경우 철제, 황동제, 스테인리스제 등이 쓰이며 용도 및 마무리 정도에 따라 선택하게 된다.

일반적으로 고급마무리는 스테인리스제, 중급마무리는 황동제가 사용된다. 보통 연결철물을 사용하여 설치하게 되나, 최근에는 잡착제를 사용하기도 한다.

공작물 보호용 철물, 난간 등

공작물 보호용 금속공사로는 발코니(balcony), 루버(louver), 철격자·줄눈철물, 미끄럼막이 철물, 코너비드 (corner bead)등 외에 많은 종류가 있다. 특수한 설계 이외에는 기성제품으로서 규격품 또는 시판되고 있는 것을 쓰는 것이 보통이다.

기둥이나 벽의 모서리를 보호하기 위해서 그림-7와 같은 코너비드나 케이싱을 사용한다. 특히 석고보드 벽체 모서리에는 코너보강 코너비드를 쓰고 벽체 끝부분에는 메탈트림을 써야 깨끗한 마감이 되고 건물 사용시 벽체의 귀퉁이나 벽체 끝부분의 귀퉁이의 모양유지가 잘된다.<그림 8, 9>

설치방법

철물은 어느 것이나 견고하게 설치하여야 한다. 설치방법에는 선설치와 후설치의 두가지 방법이 있다.

선설치

제품의 설치에 있어서는 무엇보다도 먼저 위치를 정확하게 정하고, 철물의 형상·치수·중량 등에 따라 가설틀·대·발판·지주 등을 작업에 지장이 없도록 설치하고, 여기에 철물을 걸쳐 받침목·쐐기 등으로 수직과 수평을 바로잡은 뒤에 앵커(anchor) 또는 연결철물을 가지고 철골·철근 등에 용접, 볼트, 리벳(rivet) 조임으로 이동하지 않도록 견고하게 설치한다.

후설치

후설치로 할 때에는 설치용 준비재의 위치, 간격등을 도면에 의하여 정확하게 정한다. 앵커 주의의 충전 모르터 배합(용량비)은 1:3(시멘트:모래)의 비율로 잘 반죽하여 빈틈이 없도록 충전한다. 각각 설치하는 철물의 종류에 따라 선설치, 후설치를 결정한다. 특히 중량철물류는 주체콘크리트 등에 미리 앵커볼트를 매입해 두고 설치한다.

그 밖에 앵커를 매설해 두고 볼트·나사못류로 설치하는 경우도 있다. 철물의 설치가 불충분하면 인명피해 등 생각지도 않은 재해가 발생하는 원인이 되기도 한다. 또 설치하는 시기등은 타공사의 공정과 관련하여 결정해야 한다.田

■ 글·이종우(우정목조 건축학교장 02-552-0295)

<Country Home News>