목구조 이음과 맞춤

핵심 정리

목구조의 이음과 맞춤은 목재 부재를 서로 연결하여 하나의 구조체로 만드는 방법이다. 두 개 이상의 목재를 길이 방향으로 이어 붙여 하나의 부재로 만드는 것을 이음이라 한다. 접합 방법에는 이음, 맞춤, 쪽매 등이 있다. 이음과 맞춤의 목적은 부재가 받는 응력을 접합부에서 끊김 없이 전달하는 데 있다. 접합부가 원래 부재만큼 힘을 전달하지 못하면 전체 구조가 약해지므로, 접합부의 위치와 형식을 정하는 일이 설계의 출발점이 된다.

목재의 이음과 맞춤은 응력이 작은 곳에 위치하도록 한다. 접합부는 부재의 나머지 부분보다 약해지기 쉬우므로, 접합 자리를 응력이 큰 곳에서 떼어 놓는 것이 기본 원칙이다.

접합부에 모이는 힘의 작용선도 함께 봐야 한다. 접합부에서 만나는 부재의 하중 작용선은 접합부의 중심 또는 도심을 통과하여야 하며, 그렇지 않으면 편심을 설계에 고려한다. 편심을 무시하면 접합부에 예상하지 못한 힘이 걸리므로, 작용선이 접합부의 어디를 지나는지부터 확인해야 한다.

접합이 약하거나 부재가 서로 빠질 우려가 있으면 보강한다. 목재의 이음과 맞춤이 약하거나 서로 빠질 경우 산지나 촉을 사용하면 더 강하게 할 수 있다. 보강 수단으로 접착제 또는 파스너를 사용할 수도 있다. 여기서 파스너란 못, 볼트, 래그나사못 등 조임용 철물을 가리킨다.

마지막으로 구조물이 변형되면 접합부에 2차응력이 생길 수 있다. 구조물 변형으로 접합부에 2차응력이 발생할 가능성이 있으면 이를 설계에서 고려한다. 즉 접합부의 한계는 힘의 크기뿐 아니라 구조물의 변형에서도 나온다.

자세히

응력 배치와 힘의 흐름

응력 배치의 원칙은 두 가지로 정리된다. 하나는 접합 위치를 응력이 작은 곳에 두는 것이고, 다른 하나는 접합 부위에 작용하는 응력이 한쪽으로 몰리지 않게 고르게 퍼지도록 배치하는 것이다. 목재 접합 부분에 작용하는 응력이 균일하도록 배치한다. 응력이 한곳에 몰리면 그 자리의 목재가 먼저 한계에 이르므로, 접합의 수와 위치를 정할 때 힘이 어떻게 나뉘어 흐르는지를 먼저 살펴야 한다. 이 원칙은 이음과 맞춤에 공통으로 적용되며, 접합 위치를 정한 뒤 그 부위가 받는 응력을 확인하는 순서로 적용한다.

이음과 쪽매의 구분

이음은 부재의 길이 방향으로 목재를 잇는 접합이다. 쪽매는 두 부재를 나란히 옆으로 붙여 대어 넓게 하는 것이다. 길이를 늘리는 이음과 폭을 넓히는 쪽매는 방향이 다르므로, 방향을 바꿔 제시하면 틀리기 쉽다. 이음은 평행하게 만나는 부재를 잇는 것이고, 맞춤은 직교하거나 경사로 만나는 부재를 끼워 맞추는 것이다. 이음 가운데 목재를 끝과 끝으로 맞대어 잇는 방식은 맞댄이음이라 한다. 장부이음은 한 자재에 홈을 파고 다른 자재의 촉을 깎아 홈에 끼워 짜맞추는 방법이다.

보강 수단

보강 수단은 목재끼리 빠지지 않게 막는 방법과 접합부를 단단히 묶는 방법으로 나눠 볼 수 있다. 산지나 촉은 목재끼리 빠지는 것을 막는 쪽이고, 접착제와 파스너는 접합부를 묶는 쪽이다. 듀벨은 목재 접합부에 끼워 볼트와 함께 쓰며 주로 전단력에 저항하는 접합 철물이다. 큰 보 위에 작은 보를 걸쳐 놓고 고정하는 철물은 안장쇠이다. 보강 철물은 저항하는 힘과 쓰이는 자리가 다르므로, 명칭과 쓰임을 함께 묶어 기억해야 한다.

맞춤의 종류와 특징

맞춤은 부재가 만나는 모양에 따라 이름이 붙는다. 모서리에서 부재 끝을 45도 등으로 깎아 맞대어 끝면이 보이지 않게 하는 맞춤을 연귀라 한다. 두 목재의 끝을 서로 따내어 직각으로 걸쳐 맞추는 방식은 걸침턱맞춤이다. 부재 끝에 턱을 두고 장부를 드러내어 맞추는 목재 맞춤은 숭어턱맞춤이다. 장부 끝이 넓어져 빠지지 않도록 화살촉 모양 장부를 홈에 맞물리게 하는 맞춤은 메뚜기장이음이다. 명칭과 특징은 한 쌍으로 외워야 하며, 장부나 턱처럼 비슷한 용어가 섞이면 정확히 구분해야 한다.