19평 다락이 있는 뾰족집_#15 2F 공간 설계

안녕하세요. 진진입니다.

이제 2층 Floor 가 완성이 되었습니다.

오늘은 지붕 구조를 만들기 위한, Ridge Beam과, 2층 거실의 벽체를 세워 보도록 하겠습니다.

아래 그림을 보시면, Ridge Beam (청록색) 이 기둥 위에 얹혀 있는 것을 확인할 수 있습니다.

그리고, 가운데 부분에 벽체가 둘러져 있는 것이 보이시죠. 바로 2층 거실이 될 공간입니다.

2층 다락(?) 생활 공간 높이

이 모델에서 가장 신경을 많이 쓴 부분이기도 합니다.

2층 은 아니지만, 지붕의 삼각형 공간(attic)을 최대한 이용하려고 하다 보니, 지붕의 물매(Slope. 각도)에 적지 않은 고민을 했고, 수십 번의 시뮬레이션 결과 이 높이로 타협하게 되었습니다.

*지붕의 경사를 급하게 하면 할수록 높이를 확보할 수 있지만, 서까래의 길이가 길어지는 단점이 있습니다.

혼자 짓는 집을 추구하다 보니, 자재의 무게와 크기도 고려의 대상이 되기 때문에 이러한 점을 적극 설계에 반영해 디자인해야만 합니다.

2층 공간 크기

2층 공간의 크기는 총 108세제곱 미터입니다. (위)

아래 그림의 화살표는 계단 부분입니다. 실제로 우리가 생활 공간에 넣을 수 있는 2층의 체적은 90세제곱 미터입니다.

실제 이용할 수 있는 바닥 면적은 약 14평입니다. 하지만, 삼각형의 양쪽 끝 모서리 부분은 생활하기 어려운 공간이므로 수납장 형태로 이용할까 생각 중입니다.

높이 확보

2층 다락을 이용하고자 할 때 바닥 면적 말고도 신경 써야 할 것이 또 있습니다. 바로 높이죠.

여기서는 다락의 공간이 삼각형을 기본으로 하기 때문에 사람이 걸어서 편하게 다닐 수 있는 공간이 실제로 우리의 "생활 공간이 될 것입니다.

위의 그림을 보시면 가로로 되어 있는 사각형이 보이시죠. 그 사각형이 높이가 1800mm입니다.

건물의 서쪽 방향에서 본 모습입니다. 최고 천정 높이가 2658mm입니다. 최신 층고를 높여 짓는 일반 아파트의 실내 높이가 2700mm 정도 되니 그 정도는 아니더라도 일반 가정집 정도의 높이는 최소 확보할 수 있습니다.

건물의 앞에서 본 모습입니다. 거실 쪽이 되겠네요. 거실의 최소 높이는 1876mm이고, 초고 높이는 2657mm 가 나오게 됩니다.

저기 서있는 저 양반 키가 175cm이니까 2층의 거실과 침실, 그리고 화장실을 드나드는 데는 큰 무리가 없을 것으로 생각됩니다.

그리고, 저 가운데 화살표가 가리키는 기둥들은 통로 역할을 하기 위해 "ㄷ"자 형태로 만들어졌습니다. 아무래도 삼각형의 제일 높은 지점인 가운데에 기둥이 서 있으면 공간 활용도가 떨어지므로, 한옥에서 대들보 위 중보가 동자주를 받히고, 동자 주가 종도리를 받혀 주는 것처럼 응용해 보았습니다.

짜맞춤 구조가 아니므로 "ㄱ"자 형태로 만나는 지점은 철물을 이용해 보강을 해주시면 됩니다.

혹시라도, 더 단단한 구조를 원하신다면, 아래 그림처럼 가공해 보는 것도 좋을 듯 합니다.

Ridge Beam 제작

역시 현장에서 제작해 사용하도록 하겠습니다. 구조 계산은 역시 지난번 포스트를 참조해 주세요. 참고로 지붕의 pitch는 12:12 즉 45도입니다.

부재는 2x12 구조재 3개, 4.8mm 합판 두 개를 조합해서 만들며 길이는 3600mm 3개를 만들어 줍니다.

시중에 12' 짜리를 사용하면 57mm 가 여유 있는 사이즈입니다.

자재비는 397,696원입니다.

Ridge Beam 과 Ridge Board

이 두 가지의 차이점은 하중을 받느냐 안 받느냐의 차이입니다.

Ridge Beam의 경우 지붕의 하중을 받기 때문에 반드시 이를 받혀줄 기둥이 필요합니다.

Ridge Board의 경우 하중을 받지 않고 서까래를 고정시키는 판자로서의 역할을 수행합니다.

하중을 받지 않기 때문에 기둥을 필요하지 않습니다.

하지만, 반드시 Collar tie, Ceiling Joist or Rafter tie 가 제대로 설치되어 있어야만 합니다.

Ridge Beam 디자인

우리 모델의 하중 흐름도입니다. 우리는 Ridge Beam 을 사용했으므로, 지붕에 가해지는 하중이 각각의 기둥과, 외벽(전단벽)을 타고 기초를 거쳐 Footing에 의해 땅으로 흡수되도록 되어 있습니다. 눈이 많이 오는 경우 Pitch 가 높으므로 눈이 지붕 위에 쌓이지 않게도 해주지만, 설사 지붕 위에 많이 쌓이더라도 하중을 골고루 분산 시킬 수 있습니다. 이뿐 아니라 실내의 벽은 Knee wall 역할로 지붕 서까래를 받혀 주기 때문에 서까래가 처지는 현상을 방지해 줄 수 있습니다.

Ridge Board 디자인

위 그림은 Ridge Board, 즉 삼각형의 꼭짓점에 기둥이 없는 경우입니다. 지붕 하중의 흐름은 화살표와 같습니다.

Ridge Beam 과 차이가 나는 점은, Tension Force (바깥쪽으로 밀어내는 힘, 압축의 반대라고 생각하시면 됩니다.) 가 발생합니다.

그래서 1층 벽체 위 가 바깥쪽으로 휘어지려는 힘이 강하게 발생합니다. 위 모델에서는 2층 조이스트가 이 Tension 을 잡아주는 Rafter Tie 역할을 하게 됩니다. 하지만, 이경우 반드시 Collar Tie 지붕 높이의 3분에 2지점에 설치되어야 합니다. 그럼 당연히 2층의 높이 확보가 어렵겠죠?. 그림에서는 파란색 화살표로 그 위치를 확인할 수 있습니다. 이 부분 역시 Tension Force 가 발생하는 지점이므로, Collar tie 없다면, 서까래가 아래로 주저앉는 현상이 발생하게 됩니다.

물론, 한 번에 확~~ 무너지는 경우는 거의 없습니다. 세월이 지나면서 서서히 아주 서서히 진행이 되는 것이지요..

그러나 안타깝게도, Ridge Board 개념을 채택한 주택에서, 다락 공간을 만든다는 핑계로 공간의 넓이가 꽤 넒지만, Collar Tie 가 없는 경우가 있습니다. (서까래 길이가 짧으면 없을 수도 있습니다.)

또는 오픈 천정 (Cathedral Roof)을 만들어 지붕 선을 집안에서 보이게 자랑(?) 디자인도 있습니다. 거실의 천정처럼 Span 이 꽤 넓은데도 말이죠. (2층 방에 일부러 이러한 삼삭형 천정을 부분적으로 만드는 디자인도 많이 있습니다.)

당장은 문제가 되지 않겠지만, 이런 디자인을 선택하는 경우 그에 합당한 보안책을 건축주에게 설명할 수 있어야 되겠지요.

결론은 우리 모델에서는..

Ridge Beam 을 사용한 이유가.... 바로

2층 공간을 이용하기 위해서 필요 불가결한 선택이었다는 점입니다.

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