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경량목조 주택공법 (Light weight wood frame house)이란?

투바이포공법 이라고 흔하게 지칭되는 경량목구조공법은 [2' x 4'~6'] 사이즈의 정형화된 부재를

정해진 방법에 의해 각각 수평과 수직으로 배열하고 못으로 고정하며, 아울러 그 외피로 합판을 부착하여 선에서 면으로서의 단면의 힘을 생성해 구성되는 상자구조 형태의 주택 형성 방식입니다.

이 공법은 다양한 설계상의 형태를 건축으로 접목하기가 용이하고 지진에도 매우 강한 구조를 지닙니다. 

장점

장점으로선 외부 충격을 흡수하는 탄성구조의 구조체로서 원형복원력이 탁월해 지진과 같은 외부충격으로부터 안전함을 제공합니다. 또한 비교적 타구조에 비해 건축비가 저렴하며 목재가 구조체이기에 비교적 폐자재의 활용도도 높은 친환경 건축자재 입니다.

미국식 목조주택 (2x4주택)은 여러가지로 특이한 점이 많습니다. 이 2'x4'공법은 1832년 조지스노우 (George W.Snow)라는 사람에 의하여 시카고에서 창고를 짓는데서 시작되었습니다. 그는 창고를 짓기 위해 큰 부재의 목재가 필요했는데 작은 원목밖에 없어서 작은 원목으로 2x4 부재를 만들어 사용한 데서 이 구조가 만들어졌다고 합니다. 

역사

구조방식 분류

1. 플랫폼 프레임(FLATFROM FRAMING) 


플랫폼 구조는 2개의 층이 동시에 건축되는 발룬 구조에 비하여 각 층이 별도로 건축되기 때문에 시공이 쉽고, 길이가 짧은 자재의 사용이 가능하며 3층 이상의 건축도 동일한 방법으로 가능한 장점을 지니고 있습니다. 또, 플랫폼 구조는 2층 이상의 건축물에서 해당 층의 바닥이 작업대로 활용되어짐으로서 안전한 시공이 가능합니다. 
이러한 특징으로 인하여 현재는 거의 플랫폼 구조로 시공되어지고 있으며, 현재 시공되어지고 있는 2*4구조는 거의 전체가 플랫폼 구조입니다.

발룬구조와 비교하여 플랫폼 구조의 장점을 살펴보면 다음과 같습니다.

우선 발룬 구조에 비해 구조 부재가 짧아지고 가벼워져 1인이 작업하기에 용이하게 되었다는 것입니다. 또 2층이상 다층 주택을 시공할 경우 플랫폼 구조는 각 층이 독립적인 박스구조로 시공 되어짐으로서 벽체의 수직 및 수평을

맞추기가 용이하고 자재가 가볍기 때문에 시공상인건비의 절약을 가져왔습니다. 그리고, 플랫폼 구조는 박스형태의 구조가 됨으로서 발룬 구조에서 취약했던 화재에 대한 예방이 강화되었습니다.

2. 발룬구조 (Balloon Framing)

 

스노우는 기존의 기둥보 방식(Heavy Timber Construction / Post & Beam)에서 칸막이 벽체에 사용된 비내력

부분의 각재들로 그 상부에서 전달되는 하중을 충분히 지탱할 수 있음을 깨닫게 되었습니다. 그래서 각재를 사용한 프레임으로 기둥의 역할을 대신하게 한 공법을 개발하게 되었는데,  이 공법은 작은 단면의 각재들만 사용하고 그 간격을 좁혀 벽체에는 샛기둥(Stud), 바닥에는 장선(Joist), 지붕에는 서까래(Rafter)로 구성하게 하는 방식이었습니다. 이런 구조와 부재들은 목수들이 다루기에도 용이하였고 표준화된 못으로 쉽고 빠르게 조립할 수 있었습니다. 
이런 신속한 공법은 발룬구조(Balloon Framing)라 부릅니다. 구조방식이 건물을 가볍게 구성하여 풍선처럼 날아갈 듯한 인상을 주는데서 비롯되었습니다.
발룬 구조의 특징은 외벽의 샛기둥이 기초에서 지붕에 이르기까지 두개 층의 길이로 된 단일부재를 사용하고

이층바닥은 샛기둥의 중간에 끼워 시공하고 지붕의 서까래와 천정틀은 샛기둥 상부의 2겹 깔도리(Top and Double Plates) 위에 지지 됩니다. 
이 발룬구조는 외벽마감을 스터코(Stucco) 등의 습식공법 자재로 마감할 경우 샛기둥 부재의 단일성으로 벽면에 금(Crack)이 가지 않게 하는 최적의 방법이지만 벽체와 바닥 장선의 결합방식이 화염 진행을 적절하게 차단하지 못해 화재 때 2개층에 달하는 샛기둥 간의 중공이 연도의 역할을 하게 되고 또한 이런 샛기둥의 길이가 길어 시공 때 다루기가 힘이 듭니다. 또 자재 값이 비싸 현재 거의 사용되지 않습니다.

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