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제3장 OSB 덧댐판 목재트러스의 활용 및 강도 특성 (덧댐판 목재트러스의 활용) 성명 : 김태우 조회수 : 207

 

제3장 OSB 덧댐판 목재트러스의 활용 및 강도 특성

 

 

3.1 목재트러스의 종류 및 특성

 

 

  목재를 사용하는 트러스의 접합은 못, 볼트, 철판(Gang-Nail) 등이 있다. 못 접합 방식의 트러스는 비교적 작용하중이 작거나 경간이 짧을 때 사용하고 볼트나 철판 접합은 작용하중이 크거나 경간이 클 때 사용한다. 볼트 접합은 양면에 철판을 대고 접합하며 볼트의 간격에 따라서 트러스의 허용 값이 결정되고 대부분 중목구조 또는 대형 목구조의 트러스에 사용하며 경량 목구조에서는 사용 빈도가 낮다.

 

  근래 들어 가장 많이 사용하는 것은 Toothed metal plate(Gang-Nail) 트러스이다. Gang-Nail 트러스는 공장에서 대량으로 빠른 시간에 제작되며 여러 가지 형태의 트러스 제작이 가능하다. 그리고 트러스를 제조 판매하는 회사마다 해당 트러스의 경간표가 있어 이에 따라 적절히 사용할 수 있다.(15) Gang-Nail 트러스는 대부분 자동화 설비를 통하여 제작되기 때문에 제작 단가가 저렴하고 정밀하다. 국내에도 몇몇 트러스 공장이 있다. 그러나 트러스는 길이가 긴 것이 대부분이기 때문에 대형 화물차로 현장까지 운반해야 하는 문제가 있어 국내에 널리 활용되지는 못하는 실정이다.

 

  합판을 덧댐판으로 하여 못으로 결합하는 트러스는 본드를 사용한 것과 그렇지 않은 것으로 분류 할 수 있는데, 본드를 사용하는 트러스가 매우 우수한 허용치를 나타낸다고 알려져 있다. 그러나 본드를 사용한 트러스는 접착과정에서 50oF를 유지해야 하며 8~24 시간동안 건조과정을 거쳐야 한다. 그러므로 본드를 접착하는 합판 덧댐판 트러스는 현장제작이 매우 어렵다 할 수 있다.

 

  1992년 국내 발표된 목재 트러스 접합부의 인장강도 비교시험에 따르면 상온 경화제(초산 비닐 수지)로 접착한 후 6d 못으로 접합한 형태의 plywood gusset plate 접합의 인장력이 toothed metal plate 의 인장력 보다 우수한 결과가 나왔으며, 접착제를 사용하지 않은 plywood gusset plate 접합의 인장력이 가장 낮은 것으로 발표되었다. 그러나 이는 단순한 인장력 실험에 의한 값이기 때문에 실제 트러스의 강도와 연관성을 단정 짓기는 어렵다고 생각한다. 본드접착을 하지 않은 합판 덧댐판 목재트러스는 비교적 경간이 짧고 작용하중이 약한 곳에 사용되며 현재는 거의 사용을 하지 않고 있다.

 

  OSB 덧댐판 목재트러스는 사용된 예를 찾아보기 힘들며, 합판을 사용한 트러스 보다 강도가 약할 것으로 예상되었다. OSB는 대부분의 목조주택 현장에서 사용하고 있는 덮개재료이며, 쓰고 남은 OSB가 현장마다 골칫거리가 될 정도로 버려지는 양이 많다. 이를 활용하여 트러스를 현장제작 한다면 버려지는 자재를 재활용하는 측면에서도 많은 이점이 있을 것으로 판단된다. 경간은 짧지만, 서까래를 사용하는 것보다 간편한 구조에서는 OSB 덧댐판 목재트러스를 사용하는 것이 좋을 것으로 판단된다. 그러나 OSB 덧댐판 목재트러스에 대한 허용 경간표 또는 실험에 의한 허용치의 기준이 없어 사용하기에는 위험 부담이 있을 수 있다. 본 연구에서는 이를 위하여 간단하게 OSB 덧댐판 목재트러스를 제작하여 파괴실험을 함으로써 사용 가능 여부를 판단하였다.

 

 

3.2 OSB 덧댐판 목재트러스의 활용

 

 

  OSB를 덧댐판으로 활용하여 현장에서 조립하는 지붕의 목재트러스를 공장제작공법에 적용함에 있어 가장 중요한 것은 트러스를 사용하기에 적합한 지붕 구조인가를 검토하는 것이다. 트러스를 현장에서 조립하기 위해서는 편평한 바닥과 트러스의 크기에 맞는 작업 틀이 있어야 한다. 공장제작공법에서는 트러스의 크기와 같은 박공벽을 트러스의 작업 틀로 활용하여 현장에서 트러스를 조립하기 때문에 박공벽이 없는 모임지붕이나 여러 개의 지붕이 복잡하게 배치되는 지붕구조에는 트러스의 활용이 제한적일 수 있다. 트러스의 개수가 적은 반면 트러스의 형태가 많은 건축물 또한 트러스의 활용에 효율성이 떨어질 수 있다. 지붕구조를 트러스로 시공하기에 적합한 지붕구조는 간단한 박공지붕이나 외쪽지붕을 들 수 있으며, 그중에서도 현대식 주택 디자인에 많이 사용되는 외쪽지붕은 지붕과 지붕이 만나는 경우가 거의 없는 형태이기 때문에 트러스를 사용하기에 매우 적합한 디자인이다.

 

  지붕용 경사트러스는 한번의 시공으로 서까래와 천장장선이 같이 시공되는 장점이 있으나, 바닥구조나 천장구조로 사용되는 수평트러스는 트러스를 제작하여 설치하는 인건비가 많이 소요되며, 제작된 트러스는 오로지 바닥장선 또는 천장장선 으로만 그 기능을 하기 때문에 경제적이지 못하다. 경간이 길어 고가의 공학목재를 사용해야 하는 현장에서 수평트러스를 사용할 경우는 자재비의 절감 효과를 어느 정도 기대할 수 있으나 지붕트러스 보다 효율성이 떨어지는 것이 일반적이다. 층간소음이 우려되는 건물이나 원 설계자 또는 건축주의 요구에 의하여 층간 높이를 높게 해야 할 경우 수평트러스를 사용하는 것이 유리 할 수 있다.

 

  OSB는 벽체 시공시 개구부 부분을 잘라 낸 것, 벽체의 끝부분에 돌출되어 잘리는 것 및 지붕 OSB 설치시 잘라 낸 것 등등 활용가치가 없는 OSB 조각들이 많은 편이므로 이를 활용하여 트러스의 덧댐판으로 활용하는 것은 자재비 절감 측면에서 매우 유용하고 할 수 있다.