2.3.4. 계단 구조

2.3.4.1 계단의 일반사항

  계단은 현장목수들이 가장 어려워하는 부분 중 하나로 알려져 있으며, 한 팀의 목수들 중에서 가장 경력이 많은 사람과 보조 작업자 한 명이 계단설치작업을 하게 되며, 두 명이 거의 하루가 소요될 정도로 시간이 많이 소요되는 작업이다. 계단의 시공은 부재를 자르고 조립하는 시간보다는 최종마감을 확인하고 런(Run, 발을 디디는 계단의 한 단 길이)과 라이저(Riser, 계단의 한 단 높이)를 계산하는데 많은 시간이 소요된다.

  공장제작공법을 적용하지 않을 경우 계단의 작업과정은 다음과 같다.

실측 : 1층 바닥마감선 에서부터 2층 바닥마감 선까지의 높이, 계단의 시작지점에서부터 계단의 끝 지점까지의 길이 및 계단의 폭 등을 실측 한다.

마감확인 및 계획 : 런(Run)과 라이저(Riser) 길이 계산, 랜딩(Landing)의 높이 결정 등.

재단 : 랜딩(Landing), 스트링거(Stringer)를 자른다.

조립 : 랜딩을 먼저 설치 한 후 스트링거를 설치한다. 랜딩 아래 낮은 벽체가 있을 경우 이를 먼저 재단 및 조립한 후 스트링거를 설치한다.

OSB 재단 및 설치.

계단 아래 벽체 설치.

  공장제작공법에서는 실측(A)과 마감확인 및 계획(B)은 골조전용설계도면을 작성하면서 설계자가 진행하였고, 랜딩, 스트링거, OSB의 재단(D,E)은 공장에서 재단하면서 스트링거 끼리의 조립(D)까지 진행하였고, 현장에서는 랜딩설치(D), 조립된 스트링거 설치(D), OSB설치(E), 계단아래 벽의 설치(F)만을 하였다. 

  계단은 본 공장제작공법에서 여러 가지 공정 중 가장 효율이 좋은 부분이었다. 일반적으로 공장 재단에 반나절 현장 조립에 반나절이 소요되어 총 1품이 소요되었으며, 공장 및 현장 노무자는 경력이 오래된 기술자가 아님에도 공장제작공법을 적용하여 용이하게 재단 및 설치가 가능하였다.

2.3.4.2 계단의 설계

  계단의 설계는 계단을 위에서 본 모양을 설계한 계단평면도와 계단을 측면에서 본 모양을 설계한 계단단면도 두 가지로 공장의 재단 및 현장의 시공이 가능하였다.

Table 2-9 Design drawings for stair framing

  계단평면도는 일반 건축설계도면 중 평면도를 참조하여 설계하였으며, 장선배치도에서 계단이 시공될 부분의 개구부의 크기를 확인하여 설계 하였다. 장선배치도 상의 개구부와 계단 평면도 상의 개구부가 상이한 경우 큰 낭패를 볼 수 있기 때문이다. 또한 계단의 단 수 및 각각의 런(Run)의 길이가 모두 같은가 확인 작업을 거치면서 설계를 하였다. 킥보드와 랜딩의 길이는 현장 시공 시 발생할 수 있는 오차를 감안하여 실제 치수보다 2mm 줄여서 설계 및 시공할 때 가장 효율적이었다. 계단의 측면에 벽이 있을 경우 나중에 석고보드나 몰딩 마감을 하기 편하게 하려고 2X4 또는 3/4' OSB를 붙여 주는데, 어느 쪽에 붙여야 할 것인지를 계단평면도에 같이 표기해 주었으며, 킥보드의 길이 및 레이아웃은 현장실측으로 가능한 것이지만, 현장 작업의 속도를 향상시키기 위하여 계단평면도에 표기하였다.(부록A. 계단 평면도 참조)

  계단 단면도에는 계단의 마감, 각층의 마감높이, 랜딩의 설치위치 및 계단실 개구부의 크기와 같은 모든 요소들을 표기하여 공장의 재단과 현장의 시공이 용이하도록 하였다. (부록A. 계단 단면도 참조)

  계단은 공장의 재단이나 현장의 시공도 중요하지만 계단을 계획하고 설계도면을 작성하는 것이 무엇보다도 중요하였다. 계단의 단면설계 순서는 다음과 같다.

  원 설계자(디자이너)와 상의 하여 각층 마감의 높이와 계단재의 치수를 확인한다.

  바닥장선 배치도에서 계단실의 개구부 치수를 확인하고 플레이트도면 중 Corner/Header도면에서 스터드의 길이가 표기된 부분을 참조하여 각층 마감 선을 그린다.

  평면도에 있는 계단의 단 수에 맞게 최종마감 선을 설계 한다.

  최종마감 선에서 디딤판(Tred), 챌판(Riser), OSB의 치수만큼 후퇴하여 랜딩의 높이와 스트링거의 규격을 설계한다.

  부재끼리의 접합부 상세 마감과 치수선을 그려준다.

Fig. 2-44 Finish line detail for stair

  1, 2층 바닥마감선과 계단이 설치될 구간을 확인한 후 Fig2-44와 같이 계단 최종 마감 선을 설계하였다. 런(Run)의 길이는 원설계자가 작성한 건축 평면도를 참조하고 라이즈(Rise)의 길이는 층고를 라이즈의 개수만큼 균등분배 하다여 설계하였다. 층고를 라이즈의 개수로 균등분배 하다보면 라이즈의 길이가 소수점 이하로 나뉠 때가 있는데, 정확도를 높여주기 위해서 가능 한한 소수점 이하라 하더라도 그 치수대로 간격을 지정하여 맞추어 주었다.

Fig. 2-45 Detail design of landing and stringer

  작성된 최종 마감 선을 OSB와 최종마감재의 두께만큼 간격을 띄워가면서 랜딩과 스트링거의 규격을 설계하였다. Fig2-45는 18.3mm OSB를 런과 라이즈에 붙이고 런 위에는 30mm 집성판을 라이즈 위에는 15mm 집성판을 붙일 경우를 가정하여 설계된 것이다.

Fig. 2-46 Detail design of stringer

  스트링거는 Fig2-46과 같이 따로 복사하여 상세도를 작성함으로써 공장재단이 용이하도록 하였다. 최상단 스트링거에서 2층 바닥마감이나 랜딩으로 오르는 부분의 라이즈는 일반적으로 OSB를 붙이지 않고 나중에 최종마감재만 붙이는 경향이 있으므로 스트링거의 맨 윗 단의 폭은 다른 폭보다 작게 설계되는 것이 일반적이다. 트링거의 꼭짓점 간의 거리는 Fig2-46과 같이 기준점 연속치수로 표기하여 공장에서 재단이 용이하도록 하였다. 이외에 계단의 형태 및 구조별로 상세한 내용은 부록.B 에 정리하였다. (부록B. 계단 상세도 참조)

2.3.4.3 계단의 시공

Fig. 2-47 Assembly of stair block

  계단은 다른 부분에 비해 자재의 개수가 적고 크지 않기 때문에 다른 부분의 자재와 섞여 있으면 혼동하기 쉬우며, 미리 조립해 놓아도 부피를 그다지 많이 차지하지 않기 때문에 Fig2-47(B)와 같이 공장에서 재단 후 바로 부분적으로 조립하여 현장으로 운송하는 것이 유리하였으며, Fig2-47 (A)와 같이 현장에서는 부분 조립된 것들을 한 번에 조립할 수 있다.

Fig. 2-48 Stringer Set

Fig. 2-49 Picture of stair stringer on site