기말3] 조적식, 목구조

다양한 구조

 

조적식 구조 ( Masaonry )

 

1. 벽돌구조

벽돌구조는 점토를 성형하여 만든 전통적인 붉은 벽돌과
현대의 시멘트와 굵은 모래를 섞어 만든 고강도의 시멘트 벽돌로 나뉜다.

• 벽돌 구조의 특징
  - 재료 조달이 용이하고 시공이 간편하며, 내구성이 높고 값이 싸다.
  - 그러나 콘크리트에 비해 약 60% 정도의 압축 강도를 가지며, 횡력에 약하다.
    이로 인해 비-내력벽에 한정적으로 사용된다.
  - 붉은 벽돌의 경우, 천연재료로서 색깔, 질감, 반복성 등의 특성이 외장재로서의 조형이 가능하다.
    또한, 점토의 물을 빨아들이는 성분으로 인해, 물을 적게 넣으면 모르타르의 수분을 흡수한다.
    이를 방지하기 위해, 물 축임을 한다. (2~3일 전에 물을 먼저 줘서 흡수시킴)
  
  - 우리나라에서 일반적으로 사용되는 표준형 벽돌의 치수는 190mm * 90mm * 57mm 이다.
    마구리 너비의 2배 + 줄눈 너비 10mm(90*2 + 10)를 합쳐 벽돌 한 장의 길 이가 되며,
    벽돌의 두께의 3배 + 줄눈 2개의 너비(57*3+20)를 합쳐 벽돌 한 장의 길 이가 된다.
  
  
• 벽돌의 형태
  - 온장 : 벽돌 한장의 크기
  - 칠오/반/이오 토막 : 마구리의 길이를 1장의 75%/50%/25%로 자른 것이다.
  - 반절, 가로반절 : 길이의 반으로 자르거나 높이의 반으로 자른 것이다.
• 줄눈 (Joint)
  - 모르타르(Mortar) : 조적재를 결합시키는데 사용하는 재료 [시멘트1 : 모래3 + 물]
  - 벽돌 상호 간을 접착시키는 모르타르 부분을 줄눈이라고 한다.
  
  • 줄눈의 종류
    - 막힌 줄눈(bearing joint) : 상부 하중을 전체 벽면에 균등하게 분포.
      자료구조의 Tree 같은 느낌으로 배치되고, 내력벽은 반드시 막힌 줄눈을 사용해야 한다.
    
    - 통줄눈(Straight joint) : 위아래로 완벽히 일치하게 분포.
      하중의 집중으로 인해 수평 하중에 약하므로, 의장용 벽체에 주로 사용된다.
    
    - 치장줄눈 : 벽돌 벽면에 의장적 효과를 주기 위한 줄눈
      벽돌을 쌓은 후 8~10mm로 줄눈을 판 후, 치장용 모르타르를 눌러 처리한다.
     
• 벽돌의 백화 현상 (Efflorescence)
  - 조적체 또는 모르타르에 함유된 수용성 염분의 혼합물
  - 새로이 나타나는 백화는 최근에 벽체에 누수가 생겼다는 표지이다.
  
  
• 단열재
  • 외벽면단열
    - 외벽면에 단열재를 설치하는 방법.
    - 단열 성능이 우수하지만, 코팅이 충격에 약하고 가연성이 있다.
  • 내부단열
    - 벽체의 공간층에 단열재를 설치하는 방법
    - 공간층의 넓이가 50mm이상 필요하며,
      단열재로서 불연성 폼 패널이나 발포성 알갱이 등을 넣는다.
  • 내벽면단열
    - 내벽면에 플라스틱 폼 패널, 합판, 집섬 보드등의 단열재를 부착한다.
  • 내벽면 단열의 경우 실내 가온속도가 빠르며, 건물 구조체 온도차가 커 결로 고려가 필요하다.
    벽체 내부단열의 경우, 내외부 온도차에 따른 내부기온 변화가 느리며, 벽의 열용량 이용이 가능하다.
    ※ 단열의 효과는 외벽면단열이 제일 우수하다.

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2. 목구조

목구조는 콘크리트와 철근 이전에 주로 사용되었던 구조 시스템이다.
화재 등의 위험성이 높아 사용이 제약된다.

• 목구조의 장단점
  
  • 장점
    - 경량이며, 절단, 깎기, 못박기 등 가공과 시공이 용이하다.
    - 넓은 개구부를 통해 개방적인 공간 구성이 가능하다.
    - 접합부를 가새 등으로 적절히 보강하면 내진적인 건축물이 될 수 있다.
    - 목재의 결, 광택, 색조 등이 아름다워 구조재이자 마감재가 된다.
    ※ 개구부 : 집의 창문, 출기구, 환기구 등
  • 단점
    - 부패 및 충해를 받기 쉬워 내구성이 떨어진다.
    - 가연성으로 화재의 위험이 많아 내화성이 떨어진다.
    - 큰 크기/길이의 부재를 입수하기 어렵다.
    - 건조나 수축에 의해 부재의 접합에 결함이 생기기 쉽다.
    
• 목재의 함수율
  - 목재 내에 존재하는 수분의 양.
  - 목재의 수분은 자유수와 결합수가 있는데, 자유수가 빠져나가는 것은 목재에 거의 영향을 미치지 않으나,
    결합수가 증발하면 세포벽의 성질변화로 연결되어 목재의 강도 및 물리적 성질에 변화를 초래한다.
  - 섬유포화점 : 자유수는 모두 증발하고, 결합수는 포화 상태인 함수율
  - 섬유포화점 이하에서 함수율이 감소하면 목재의 강도가 증가하고 치수는 감소한다.
    즉, 목재를 사용하면서 함수율이 떨어지는 것을 최대한 방지해야 한다.
    또한, 함수율 25~50% 범위에서 부패 및 충해의 피해가 심하다.
  
• 목재의 건축재료적 특징
  - 섬유질 재료
  - 복잡한 화학 구성
  - 다양한 성질
  - 쉬운 가공성
  - 이방성 재료 : 작은 치수의 부재로 높은 외력을 지지할 수 있음
  - 흡습성 재료 : 실내의 상대 습도를 유지하기에 용이함
  - 점탄성 재료 : 진동의 흡수성능, 반복하중의 저항 성능
  - 풍부한 재료 : 지구에 골고루 분포하며, 재생산이 가능함
  - 가연성이 높은 재료 : 400도에서 불이 붙기 시작함
  - 썩는 재료 : 양분, 온도, 습도, 공기 중 하나라도 차단하면 방지 가능
  - 가벼우면서 강한 재료
  
• 목재의 용도
  • 구조재
    - 알맞게 건조된 것
    - 옹이 엇결등의 결점이 없는 것
    - 침엽수 : 소나무, 낙엽송, 삼송, 잣나무, 전나무
    - 활엽수 : 밤나무, 느티나무
    
  • 수장재
    - 치장용 목재, 치장재
    - 건조가 매우 중요함. 침엽수는 천연건조, 활엽수는 인공건조처리
    - 침엽수 : 적송, 낙엽송 등
    - 활엽수 : 느티나무, 단풍나무, 박달나무, 참나무, 가래나무
    
  • 창호재, 가구재
    - 가구재로는 모든 침엽수와 활엽수가 사용된다.
    
• 목재의 종류
  - 원목
  - 제재목 : 일반적인 수령의 나무를 폭 15~40cm로 제재하여 만든 목재
  - 집성목 : 작은 각재를 이어붙여 판재로 만들어 나오는 목재
  - MDF : 나무를 고온에서 화학적으로 분해하여 만든 섬유다발을 접착제를 이용해 열압처리한 합판
  - PB(파티클보드) : 잡목이나 목재의 부스러기를 접착제를 이용해 붙인 합판
  ※접착체로 인해, MDF와 PB는 인체에 유해한 물질을 배출한다.