실험 개요

전통 목구조 부재 이음 접합부 보강 특성을 파악하기 위하여 그 부재는 여수 진남관의 추녀인 내민 부재의 제원을 토대로 한 추녀를 축소하여 부재 단면을 제 작하고 부재 실험을 한다.

전통 목조건축물 지붕 형식중 하나인 팔작지붕에서 내민 부재는 우주(隅柱)의 상 부 주심도리에 얹혀서 내측은 왕지도리, 외측은 출목도리에 걸쳐 처마 밖으로 길게 내어 밀어 귀서까래 및 선자서까래를 받치는 중요 구조 부재이다. 지붕 상부에는 강 회, 추녀마루, 적심(積心), 보토(補土), 기와 등의 하중이 적재되며, 이에 내민 부재(추 녀)에 모든 하중이 재하되 과하중을 받게 된다.

갈모산방 왕지도리

추녀 붙임혀 중도리

목재부후

[그림 3.1] 추녀와 선자연의 상세도

이와 같이 내민 부재에 집중적인 과하중으로 인한 추녀의 외측 처짐에 따라 내 측 추녀의 뿌리가 들림으로 인해 선자연 및 왕지도리 주변, 추녀마루 상부 기와의 탈락 및 변형 등의 집중적인 성능저하가 발생되는 것으로 증명된다.

하중으로 인한 추녀 처짐으로 인해 지붕의 추녀부분 네 모서리 하부에 활주를 세워 처짐을 방지하였으나, 외측 처짐 및 내측 들림 현상은 지속되어 내측에서 철띠 및 쇠사슬을 통해 보강된 실정이다.

이와 같이 팔작지붕에서 추녀의 처짐 및 들림이 발생하는데 허용변위와 추녀

의 단면 및 내민길이비에 대한 기준이 명확하지 않아 구조적인 평가의 필요성이 대 두되었다.

이에 진남관의 추녀의 단면인 400㎜(b)×500㎜(d)를 단면비(b(폭) : d(춤) = 1:1.25)를 기준 으로 하여 실험체의 단면(240㎜(b)×300㎜(d), 1:1.25)으로 부재 실험체의 단면을 결정한다.

<표 3.1> 추녀 부재 실험체 내민길이비 변수⁷⁾

구분 대 상 건 축 물

지 정 문 화 재 내측길이

(l'') (㎜) 외측 내민길이

(l') (㎜) 내민길이비 (l'' : l') Type Ⅰ 전 통 한 옥

<미 지 정 > 2,000 2,000 1 : 1.0

Type Ⅱ 여 수 진 남 관

<국 보 제 304호 > 3,400 4,800 1 : 1.4

a. 전통한옥(^{Type Ⅰ)} b. 여수 진남관(Type Ⅱ)

[사진 3.1] 추녀 부재 실험체 대상 건축물

또한, 한옥의 추녀의 내민길이비를 검토하여 우주를 기준으로 내측 왕지도리까 지의 길이가 2,000㎜(l")이고 외측으로 내밀어진 길이가 2,000㎜(l')를 기준으로 하여

1(l"):1.0(l')의 TypeⅠ을 결정한다. 진남관의 내민부재의 내측 중도리까지의 길이가

3,400㎜(l")이고 내민길이가 4,800㎜(l')를 기준으로 하여 추녀 내민길이비를

1(l"):1.4(l')로 TypeⅡ를 변수로 한다.

7) 조윤희, 조선대학교 박사학위논문, 2011. 8, “傳統 木構造 내민部材의 構造的 補强 特性에 관한 연구”, p.50, 공동 추녀 부재 보강 연구

추녀 실험체는 허용응력설계법(ASD)으로 동일하게 설계한다. 추녀 실험체의 크기는 [그림 3.4]과 같이 240㎜(b)×300㎜(d)×3,400㎜(L)로 제작한다.

추녀 실험체명에 따른 실험 변수별 구분은 다음과 같다.

HRⅠ- TSB – VJ

이음종류(VJ : 손상부 수직 이음)

보강 여부(N : 무보강, TSB : T자 철판+볼트, DTSB : 더블T자 철판+볼트)

: 추녀부재(HR : Hip Rafter, Ⅰ, Ⅱ : 내민길이비 )

추녀 추녀 실험체 제작은 제재소에서 목제를 제재하여 제재한 목재의 표면을 연마 한 후 제원을 실측하여 홈을 파 부재를 제작 하였다. 부재에 집중하중을 가력 할 가력위치를 표시하였으며, 목재결함 유무를 확인하였다. 부재에 볼트를 체결할 구멍을 뚫고, 철판 및 볼트로 보강 하였습니다. 제재부터 보강까지의 과정은 다음 [사진 3.2]와 같다.

(1) 제재소 야적전경 (2) 목재 제재

(3) 부재 제원 실측 (4) 부재 홈파기

(5) 부재 수직 절단 (6) 가력위치 표시

(7) 부재 볼트 구멍 뚫기 (8) 철판 및 볼트 체결 [사진 3.2] 목재 실험체의 제작과정