목재 트러스(Wood Truss) 강도, 경제성, 설계유연성, 친환경성

Contents목재 트러스왜 트러스인가?지붕트러스의 종류용어정리지붕 스타일지붕 트러스 가새의 역할지붕 트러스 구성 재료지붕 트러스 설계 트러스 레이아웃트러스 제작도면트러스 디테일트러스 제조트러스 시공가이드트러스 취급, 설치 및 보관트러스의 장점트러스 사례

사진 출처: naturallywood.com

목재 트러스는 제재목(규격재)을 일반적으로 트러스 플레이트(Truss plate)라 부르는

아연도 강판 연결 플레이트에 의해 삼각형 모양으로 접합한 공학적인 골조입니다.

목재 트러스는 단독 및 다세대 주택, 공공시설, 농업용 및 상업용 건축에 널리 사용됩니다.

목재 트러스의 높은 중량대비 강도는 설계 배치에 큰 융통성을 부여하여 긴 경간의 사용을

가능하게 해줍니다.

거의 모든 형태나 크기로 설계될 수 있으며 생산능력, 운송 제한사항 및 취급주의 사항에

의해서만 제한을 받습니다.

금속플레이트로 연결된 지붕 트러스는 1950년대에 북미시장에 처음으로 소개되었습니다.

오늘날, 캐나다와 미국에 있는 대부분 주택의 지붕들은 목재 트러스 골조로 되어 있으며

주거용 및 상업용 건물에도 목재 바닥 트러스가 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

목재 트러스는 북미에 국한하여 사용되는 것이 아닙니다.

세계적으로 점점 더 인정을 받고 있으며 유럽과 일본에서도 널리 사용되고 있습니다.

목재 트러스

목재 지붕 트러스는 중소규모의 주거 건물뿐만 아니라 호텔, 학교, 마트 등 상업용 건물

에 있어서 중요한 역할을 하고 있습니다.

건축적으로 볼 때 경사지붕이 선호되고, 긴 경간(Long span) 생산이 가능한 점 그리고

목구조를 비롯하여 조적조, 스틸, 콘크리트 구조벽에 이르기까지 목재 지붕 트러스는

다양한 구조벽 위에 설치가 가능하기 때문에 주거 및 상업용 건물에 이상적으로 적용될

수 있는 지붕 시스템입니다.

왜 트러스인가...?

내력벽의 경간(Span)이 아주 넓거나 지붕 형태가 아주 복잡한 경우에도 목재 트러스는

혁신적인 디자인 솔루션을 제공하여 설계에서 요구하는 지붕 이미지의 변경 없이

지붕구조를 만들어 낼 수 있습니다.

지붕 트러스의 종류

King Post Queen Post

AssymetricLarge Single Cantilever

Double WFan

Fink

Large Double Cantilever

지붕 트러스의 종류

Mono Pitch

Double Bob Tail / StubDormer Romm in Room Bob Tail / Stub

Assymetric Room in RoomRoom in Roof

지붕 트러스의 종류

Raised Support

Portal FrameGambrel / Mansard Parallel Chord

Raised CeilingScissors

캔틸레버(Cantilever) 부재의 한쪽 끝이 고정 지지되고, 다른 끝이 자유로운 트러스

순경간(Clear Span) 지점과 지점의 내측 간의 거리

캠버(Camber) 트러스 하현재를 약간 곡선지게 제작한 부분

오버행(Overhang) 트러스 부재가 외벽 밖으로 나간 부분

힐 높이(Heel Height) 내력벽 상단에서 상현재의 상단까지 만나는 직선거리

용어 정리

패널길이

수평가새

상현재

웹

하현재

트러스 플레이트

패널접점

수평가새

웹

하현재

트러스 플레이트

지점

패널길이

패널길이

순 경간

순 경간

전체길이

전체길이 처마돌출

가새(Bracing) 트러스의 변형을 방지하기 위해 설치하는 부재

상현재(Top Chord) 트러스의 위.아래에 위치하고 있는 부재를 현재라고 하며, 그 위쪽을 구성하는 부재가 상현재

단순지지 트러스에서는 압축재 역할

하현재(Bottom Chord) 트러스의 위.아래에 위치하고 있는 부재를 현재라고 하며, 그 아래쪽을 구성하는 부재가 하현재

단순지지 트러스에서는 인장재 역할

웹(Web) 트러스에 있어서 상현재와 하현재 사이에 있는 부재 (수직, 경사재 등)

사진 출처: 리플래시 하우스

Flat Roof

지붕 스타일

Mansard Roof

Gable Roof Salt Box Pyramid Hip Roof Butterfly Roof

Dormer Roof Gambrel Roof Shed Roof

트러스는 반드시 안정성과 성능을 보장하도록 가새로 보강되어야 합니다.

그렇게 하기 위해서, 트러스는 설치공정과 트러스 제작업체가 제공한 지침에 따라

배치 및 설치되어야 합니다.

시공기간 동안 시공업체는 트러스에 임시 가새를 설치하여 트러스가 수직을 유지하고

정확한 부재 간격을 유지하며, 바람과 같은 수평하중에 의해 초래되는 손상이나

붕괴를 방지해야 합니다.

또한 영구적인 가새도 트러스 설계자나 건축설계자가 제공한 시방서에 따라 설치

되어야 합니다. 영구적인 가새는 압축 웹과 현재에 수평지지를 제공하고 지붕 구조체

의 전체적인 수평 변위를 방지합니다.

지붕 트러스 가새의 역할

지붕 트러스 가새의 종류

대각선 가새 Diagonal Rafter Bracing

측방 버팀재 Longitudinal Bracing

대각선 가새 Diagonal Rafter Bracing

측방 버팀재 Longitudinal Bracing

규격재 (Dimension Lumber)

트러스는 육안에 의한 검수(육안등급) 또는 비파괴 검사(기계등급)에 의해 구조적 등급이 판정된 구조용 규격재로 구성됩니다. 육안등급 규격재는 품질도장을 통해서 5가지 정보를 알 수 있습니다.

1. 목재의 등급인증기관: COFI 2. 제재소 고유번호: 57 3. 목재의 종류(수종군): S-P-F 4. 목재의 함수율: KD-HT 5. 목재의 구조용 등급: 2등급

트러스에 사용되는 규격재의 최소 규격은 현재(Chord)의 경우 38x89mm이며, 웹(Web)의 경우

38x64mm입니다. 부재의 규격은 하중, 경간 및 트러스 시공간격에 준하여 커질 수 있습니다.

트러스 플레이트 (Truss Plate)

트러스 플레이트는 아연도금강판으로 만들어집니다. 트러스 프레이트 생산업체들은 일련의 테스트를 수행하여 각 플레이트 종류에 대한 설계 특성을 결정하여 다양한 규격과 두께의 플레이트를 생산하고 있습니다.

지붕 트러스 구성 재료

트러스 플레이트

규격재의 품질도장

지붕 트러스의 설계는 트러스의 형태 및 경간, 트러스가 지지되는 위치, 트러스에 부하되는 하중의

크기를 고려해야 합니다.

트러스는 건물의 형태나 모양, 크기에 따라 자유로운 설계가 가능합니다.

지붕 트러스 설계 및 디테일

압축재

인장재

처짐

하중

지압

반력반력

사진 출처: naturallywood.com

지붕 트러스 설계도면에 반드시 표기되어야 하는 사항들은 다음과 같습니다.

• 건물의 규격

• 실의 명칭

• 트러스 형태 및 경간

• 트러스가 지지되어야 하는 위치

• 시공상세 (마감, 단열재, 판재, 천장 형태 등)

• 트러스에 작용하는 하중치

• 트러스 디자인 시 고려되어야 할 요구사항들

(지붕경사, 처마길이, 캔틸레버 디테일 등)

트러스 레이아웃 도면의 목적은 다음과 같습니다.

• 경간, 경사, 하중이 트러스에 적합한지 여부 체크

• 하중 경로를 파악해 개구부 헤더, 벽골조, 기초 설계에 사용

트러스 레이아웃

사진 출처: 리플래시 하우스

지붕 트러스 제작도면에 표기되는 사항들은 다음과 같습니다.

설계하중(Design Load) 상현재와 하현재에 작용하는 고정하중, 활하중, 적설하중

설계조건(Design of Use) 건축법규 및 건물의 형태

규격재 사양(Lumber Specifications) 규격재의 크기, 수종, 등급

반력(Reaction) 트러스 하중에 대해 내력벽 위에서 작용하는 힘

트러스 플레이트(Connector Plates) 크기, 방향

플레이트 사양(Plating Information) 금속 플레이트 사이즈, 두께, 조인트, 위치 정보

경사도(Slope) 트러스의 경사

패널 포인트(Panel Points) 웹과 현재가 교차해서 만나는 지점

피크(Peak) 트러스의 최고 높은 지점

스플라이스(Splices) 두 개 이상의 현재(Chords)가 만나는 위치

힐(Heel) 트러스의 상현재와 하현재가 만나는 지점

경간(Span) 지점과 지점간의 거리

일반사항(General Notes) 모든 트러스 플레이트 제조사가 적용하는 일반 사항들

특기사항(Special Notes) 이 도면에만 특별히 적용하는 사항들

하중(Load) 트러스에 작용하는 모든 하중 값

시공간격(Spacing) 트러스 시공 시 중심간격

설계기준(Design Criteria) 트러스 설계에 필요한 표준 사항

트러스 높이(Truss Height) 트러스의 최대 높이

가새(Bracing) 가새의 위치, 가새에 대한 특기사항

트러스 제작도면

트러스 디테일

Standard Gable End Bracing

내력벽

내력벽내력벽

내력벽캔틸레버 Cantilever

Regular Stub

Regular Stub with Overhang

Regular Overhang

트러스 디테일

Raised Tie

내력벽내력벽30 minimum

Scissors

o

15 minimumo

트러스 디테일

Truss Tie

목재 트러스는 주문생산되기 때문에 다양한 지붕 경사 및 부재의 위치에 따라 복잡한 재단 패턴

이 생길 수 있습니다. 트러스는 전용 소프트웨어를 통해 플레이트의 종류, 규격, 위치, 각 현재 및

웹 부재들에 대한 규격과 등급 등이 결정 됩니다.

트러스의 제조과정은 설계도서에 따라 규격재가 재단되고 지그(Jig) 틀에 배치되면 부재가 만나는

조인트에 플레이트를 놓고 플레이트가 규격재에 일정 깊이까지 박히도록 프레싱(Pressing) 합니다.

트러스의 반대편도 위와 같은 단계를 반복하여 플레이트를 규격재에 고정시킵니다. 플레이트에

대한 프레싱 작업이 완료되면 플레이트 톱니의 삽입 깊이를 점검한 뒤 출고 준비를 합니다.

트러스 제조

트러스가 설치될 내력벽 상단 또는 보의 레벨이 정확한지 체크하고, 트러스의

위치를 벽체 또는 보의 상단면에 표시한다.

트러스는 가능한 수직으로 장비 또는 인력을 이용해 벽체 위로 올려 놓는다.

첫 번째 트러스를 고정한 후 시공간격(일반적으로 610mm 간격)에 맞춰 마지막

트러스까지 순차적으로 고정한다. 첫 번째 트러스가 고정되면 수평하중에 의한

움직임을 방지하기 위해 가새를 설치한다.

트러스의 수직레벨을 체크한 후에 도면에 따라 마지막 트러스까지 설치한다.

트러스가 외력에 의해 좌굴이 일어나지 않도록 영구적인 가새를 설치한다.

트러스 설치 완료 후, 지붕합판 또는 방수지를 덮기 전에 모든 트러스의 수직면이 일치

하는지 다시한 번 체크한다.

트러스 시공가이드

Step 1

Step 2

Step 3

Step 4

Step 5

트러스는 수직 위치에서는 강하지만 수평방향으로 휘어지는 경우 플레이트 연결부에 손상을 입을 수 있습니다. 트러스

는 반드시 묶음으로 하역하고 평평한 지면 위에 보관해야 합니다. 그러나 지면과 직접적인 접촉이 있어서는 안됩니다.

트러스는 반드시 흙, 물, 불, 바람 등으로부터 보호 되어야 합니다. 하역과 설치가 동시에 이루어 지는 동안에는, 반드시

적합한 크레인 장비를 사용하여 안전을 도모하고 트러스 손상을 방지해야 합니다. 6m 이하인 트러스는 손으로 설치할

수 있으나 그보다 큰 트러스는 중장비를 사용해아 합니다.

그룹으로 된 트러스는 지면 위에서 조립하여 제 위치로 함께 세워질 수 있습니다

트러스 취급, 설치 및 보관

사진 출처: BCSI-B1

유연성과 융통성

1. 트러스의 형태는 거의 무제한적인 다양성을 가지기 때문에 특이한 지붕모양도 가능

2. 모든 형태의 아치도 트러스로 제작 가능

3. 농업 및 상업용 건물에 필요한 목재 트러스는 25m를 초과하는 긴경간도 가능

4. 트러스의 개방형 웹구성을 통해 배관, 전기, 기계 및 위생 설비의 배치가 용이

5. 목재 트러스는 매우 융통성이 있으며 여타 구조제품들과 적합하게 사용이 가능

6. 북미지역에서, 지붕 트러스는 콘크리트나 조적식 벽 위에도 사용빈도가 높음

트러스의 장점

비용 절감효과

목재 트러스는 경사지붕이나 평지붕 용도로 사용될 때 대체로 스틸이나 콘크리트보다 한 층 더

경제적입니다.

1. 공장제작 상태로 현장에 도착하여 시공기간이 줄어듬

2. 현장에서 폐기물이 발생하지 않아 폐기물 처리 및 청소비용 감소

3. 트러스 플레이트 제조사(트러스 설계 소프트웨어 회사)의 기술지원

환경적 장점

모든 건축은 환경에 영향을 미칩니다. 우리는 에너지 사용과 오염배출을 최소화하는 건축물을

선택하여 건축과 연관되는 환경적인 부담을 최소화 할 수 있습니다.

1. 목재는 유일하게 재생가능한 자재입니다. 목재 트러스를 사용하는 골조는 유한적인

천연자원의 고갈을 최소화 합니다.

2. 다른 건축자재와 비교할 때, 목재는 생산공정에 훨씬 적은 에너지가 필요하며, 대기와

수질오염을 최소화 합니다.

3. 목재 트러스는 에너지 효율성을 지닙니다. 특히 스틸과 같은 다른 골조자재와 비교할 때,

우수한 단열성능을 지닙니다.

트러스의 장점

트러스 사례

사진 출처: Canada Wood China

목재 트러스(Wood Truss)

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