캐나다의 주택설계-5

지난글에서 sheathing에 대한 내용중에 좀더 사견을 언급을 하고자 한다.
Sheathing 종류는 크게 Plywood와 OSB로 구분되며, 코드상에는 wet condition에 대한 언급이 plywood는 있지만 OSB는 없다. 즉 코드만 본다면 우기에는 OSB를 사용하지 말아야 한다. 실제로 현장에 가보면 주택건축업자들은 둘다 구분없이 사용하고 있다. 필자가 알기로는 OSB가 약간 저렴한것으로 알고 있다. 여기에 필자의 사견으로 분석해보면, OSB가 후발주자라는 생각이 많이 든다. 통상적으로 저렴한것은 후발주자가 많다(물론 아닐수도 있지만). 선발주자인 plywood는 그동안 시장과 코드를 점령하였고 OSB등장으로 우기조건을 코드에 삽입하게 되었다. 약간의 정치적인 개념이... ... . 왜 그런 생각을 했냐면 실제로 현장의 얘기를 들어보면 sheathing재가 물과 접촉하게 되면, plywood는 라미네이트 되고 OSB는 부풀어 오른다. 둘다 제강도를 잃게 되므로 저감이 필요하다.

다시 원점으로 와서 캐나다목조주택의 기둥과 보는 단순한 부재일 뿐이다. 특히 내부는 수직하중만으로 설계하면 된다. 외부도 통상 벽체의 스터드 간격이 16"이므로 스터드에 작용하는 풍하중은 매우 작다. 따라서, 최소 2겹이상의 스터드가 built-up post가 되므로 풍하중의 영향을 무시해도 된다. 즉 기둥과 보는 수직하중만 가지고 설계를 하며, 부재에 작용하는 풍하중에 의한 P-Delta해석도 무시해도 무리가 없다. 조금 더 안전측의 설계를 한다면 기둥설계시 최소편심을 이용한 설계를 하면 된다. 주 재료는 보의 경우 2x10, 2x12을 이용한 built-up beam을 많이 사용하고 큰 집중하중을 받거나 하중과 처짐의 문제가 생기면 PSL, LVL, Gluelam등을 사용하고 그래도 해결이 않되면 철골보를 사용한다. 물론 기둥도 built-up, solid, PSL, steel(주로 박스형) post를 사용하게 된다. 접합부는 주로 기성재를 사용하고 필요하면 설계해서 제작하기도 한다. 이로써 목조주택 구조설계에 대해서 개략적으로 정리가 되었다. 최하부 기둥들의 반력을 이용해서 철근콘크리트 설계법에 따라 기초와 지하외벽을 설계하면 된다.

한국의 구조설계사무소 출신의 엔지니어라면 처음에 용어에 대한 정리가 조금 어려울뿐 실무에서 아무런 어려움 없이 진행할수 있을 것이라고 생각한다.

잠시 근래 주택의 문제점을 하나 언급하고자 한다. 캐나다 사람들은 집에서 바라보는 전망을 아주 중요시 생각한다. 그러다 보니 가파른 산을 깍고 올라가고 또 올라가게 된다. 주택들이 급경사지에 건축되므로 많은 주택들이 편토압을 받게되며, 이런 편토압은 또한 수압이 무시되어 있으므로 홍수위는 생각하지도 않는 것이 현지 실정이다. 금번 겨울에 매우 많은 눈과 비가 내렸다. 이로인해 쌓인 눈으로 우수시스템이 작동불가 지역이 많았고 설상가상으로 많은 양의 비까지 내려 표면수들이 거의 다 홍수위와 같은 수위를 형성하게 되었다. 이로인해 주택의 슬라이딩이 많이 일어났다. 필자는 수압증가에 따른 지하외벽의 철근량 증가와 shear key 설치의 필요성을 역설하였지만 현실로 받아들여지기는 힘이 든다. 대부분의 사람들이 변화를 싫어하고 변화에 대처하려는 노력이 없다. 구조엔지니어라면 하나같이 예상할수 있는 문제점들이다. 이 외에도 필자는 2007년 말 주택의 횡하중 저항 시스템의 필요성도 언급했었다. 현재는 기술사회 가이드 라인에 따라 횡하중 저항 설계를 하지만, 많은 엔지니어들이 이를 무시하고 업자들도 불평이 많다.

우리는 공부해서 지식을 쌓고 경험을 보태서 계속 경제적이고 친환경적인 설계법을 연구해야 하며, 세상의 변화에 선두에 서야 한다고 필자는 주장한다. 이로써 간단하게 주택구조설계를 마치겠다. 앞으로 필자의 시험이 끝날때까지는 그때 그때 생각나는 데로 게시하겠다. 시험이 끝나면 전문성을 가진 게시물을 생각하고 있다. 삽입도면, 그림, 수식없이 설명은 너무 힘든것 같다. 그럼 담에 또 ... ... .

대한국인 이희용(david.hy.lee@gmail.com)