목조의 지붕틀

지붕은 건축물의 형태를 결정하는 중요한 역할을 하며, 이를 형성하는 뼈대를 지붕틀이라 하며, 지붕의 하중을 지탱한다. 건축물의 크기, 용도, 기후와 풍토 및 전통에 따라 모양과 재료가 다양한데 보통 쓰는 모양은 외쪽지붕, 박공지붕, 모임지붕, 합각지붕, 평지붕, 꺾인 지붕 등이 있다. 지붕의 물매는 지역별 강우량의 다소 및 지붕재료의 성질이나 잇는 방식과 지붕 흐름면의 길이에 따라서 다르다. 물매는 수평거리 10cm에 대한 직각 삼각형의 수직높이로 나타내어 3cm 물매, 4cm 물매 등으로 부르고, 10cm 물매(45˚ 경사)를 되물매라 하고, 그보다 크면 된물매라고 한다. 5cm 물매를 5/10 경사 또는 5:10 물매라고도 하며, 서양에서는 간사이와 용마루 높이의 비로 나타내고, 피치(pitch)라고도 부른다. 지붕 각 면의 물매는 동일하게 만들어 비가 안 새고, 수평지붕골이 생기지 않도록 하며, 경사 지붕골은 짧게 되도록 지붕의 모양을 구성한다. 작고 간단한 건물은 간사이가 작으므로 외쪽지붕틀과 맞댄 지붕틀 같은 약식 지붕틀이 채용된다. ㅅ자보는 10 × 15cm 각 정도를 쓰고, 마룻대나 도리에 물림 자리를 따내어 큰 못으로 고정한다. 경골 지붕틀은 표준 치수의 부재를 모두 옆 대어 못이나 볼트로 죈 것으로 필요하면 목제 덧판이나 끼움쪽을 대고, 철제의 꺾쇠로 보강한다. 이 트러스는 간격 60cm 또는 90cm 이내로 하고, 직접 지붕널을 덮지만, 큰 간사이에 이용하려면 부재를 여러 개 합쳐 쓰고, 듀벨과 볼트를 써야 한다. 양식 지붕틀 중에 가장 많이 쓰이는 왕대공 지붕틀(king post truss)은 간사이가 20m 정도까지 가능하지만 보통 10m 정도의 간사이를 가진 지붕틀이 많이 쓰이고, 지붕틀을 설치하는 간격은 2~3m로 한다. 지붕틀의 설계는 각 구조부재에 가해지는 응력으로 부재 크기를 산정하고 이음 및 맞춤 부분은 철물로 보강한다. 지붕틀은 전체를 나무로 짜는 것이 보통이지만 압축재는 나무로 하고, 인장재는 철재를 써서 짜는 목철합성트러스도 있다. 쌍대공지붕틀(queen post truss)은 지붕 속의 보꾹방(attic room)을 이용하거나 꺾인 지붕으로 외관을 꾸밀 때 쓰이며 간사이는 10~15m가 적당하고, 간격은 1.8m 정도로 한다. 부재의 구성은 ㅅ자보, 평보, 종량, 쌍대공, 달대공, 빗대공 등으로 이음과 맞춤은 왕대공지붕틀과 같으나, 네모꼴 부분은 버팀대나 가새를 사용하여 안정한 세모꼴 구조로 만든다. 종보의 윗부분은 ㅅ자보를 쓰거나 또는 서까래만을 써서 마룻대까지 내쳐대기도 하지만 재래식으로도 한다. 왕대공의 상부는 ㅅ자보와 빗턱통 넣기, 장부 맞춤으로 맞추고 띠쇠를 볼트 및 가시못으로 조이고, 하부는 빗(버팀) 대공과 빗턱통 넣고 짧은 장부 맞춤하여 양면꺾쇠치기를 한다. 평보에는 짧은 장부 맞춤에 감잡이쇠를 감아대고, 왕대공에 쐐기를 처넣고 평보에 가시못을 치며, 마룻대와의 맞춤은 가름장 장부 맞춤 벌림쐐기치기 또는 가름장 걸침턱 못치기로 한다. ㅅ자보의 아래 평보와 접합부는 안장맞춤(가름장맞춤) 또는 빗턱통에 넣고, 장부 맞춤으로 하고 볼트로 조인다. 평보는 깔도리 위에 걸침턱으로 접합하고, 처마 도리는 평보 위에 걸침턱으로 물리고, 평보 한 옆이나 양쪽에서 처마 도리와 깔도리를 볼트로 조이거나 기둥까지 주걱 볼트로 연결한다. 평보는 단일재(통재)로 하는 것이 원칙이지만 이을 때는 왕대공 가까이서 십자형 턱솔넣기로 맞대고 덧판 산지 이음 볼트 조임을 한다. 버팀대공은 빗대공이라고도 부르는데 압축재로서 ㅅ자보, 평보, 왕대공에 빗턱장부맞춤 또는 가름장 빗턱맞춤으로 하고, 양면꺾쇠치기, 또는 띠쇠를 대고 가시못치기로 한다. 달대공은 인장재로서 길이가 긴 볼트를 쓰기도 하는데, 목재로 짧은 장부 맞춤을 할 때는 감잡이 쇠와 띠쇠를 쓰지만, 보통은 평보 및 ㅅ자보의 양옆에 수직으로 대고 볼트 조임으로 하고 때로는 걸침턱을 따기도 한다. 지붕틀과 도리의 귀에 45˚로 보강한 것을 귀잡이보라고 하는데, 지붕틀 하나 걸름으로 또는 벽체의 모서리나 중간 요소에 배치한다. 처마 도리와 깔도리 사이에 끼워 귀잡이보 심에서 세 부재를 볼트로 조이고, 평보의 양면에 대어 짧은 장부 볼트 조임으로 한다. 지붕틀이나 평보의 옆 휨을 막고, 지붕틀 상호 간의 연결을 견고하게 만들기 위하여 보잡이(옆휨막이 또는 대공밑둥잡이)를 이용한다. 평보에 걸침턱으로 대공옆에 대고 볼트로 조이는데 양옆에 ㅅ자보는 10 × 5cm 각 정도를 쓰고, 마룻대나 도리에 물림 자리를 따내어 큰 못으로 고정한다. 경골 지붕틀은 표준 치수의 부재를 모두 옆 대어 못이나 볼트로 죈 것으로 필요하면 목제 덧판이나 끼움쪽을 대고, 철제의 꺾쇠로 보강한다. 이 트러스는 간격 60cm 또는 90cm 이내로 하고, 직접 지붕 널을 덮지만, 큰 간사이에 이용하려면 부재를 여러 개 합쳐 쓰고, 듀벨과 볼트를 써야 한다. 양식 지붕틀 중에 가장 많이 쓰이는 왕대공 지붕틀(king post truss)은 간사이가 20m 정도까지 가능하지만 보통 10m 정도의 간사이를 가진 지붕틀이 많이 쓰이고, 지붕틀을 설치하는 간격은 2~3m로 한다. 지붕틀의 설계는 각 구조부재에 가해지는 응력으로 부재 크기를 산정하고 이음 및 맞춤 부분은 철물로 보강한다. 지붕틀은 전체를 나무로 짜는 것이 보통이지만 압축재는 나무로 하고, 인장재는 철재를 써서 짜는 목철합성트러스도 있다. 쌍대공지붕틀(queen post truss)은 지붕 속의 보꾹방(attic room)을 이용하거나 꺾인 지붕으로 외관을 꾸밀 때 쓰이며 간사이는 10~15m가 적당하고, 간격은 1.8m 정도로 한다. 부재의 구성은 ㅅ자보, 평보, 종량, 쌍대공, 달대공, 빗대공 등으로 이음과 맞춤은 왕대공지붕틀과 같으나, 네모꼴 부분은 버팀대나 가새를 사용하여 안정한 세모꼴 구조로 만든다. 종보의 윗부분은 ㅅ자보를 쓰거나 또는 서까래만을 써서 마룻대까지 내쳐대기도 하지만 재래식으로도 한다. 왕대공의 상부는 ㅅ자보와 빗턱통 넣기, 장부 맞춤으로 맞추고 띠쇠를 볼트 및 가시못으로 조이고, 하부는 빗(버팀)대공과 빗턱통 넣고 짧은 장부 맞춤하여 양면꺾쇠치기를 한다. 평보에는 짧은 장부 맞춤에 감잡이쇠를 감아내고, 왕대공에 쐐기를 쳐넣고 평보에 가시못을 치며, 마룻대와의 맞춤은 가름장 장부 맞춤 벌림쐐기치기 또는 가름장 걸림턱 못치기로 한다. ㅅ자보의 아래 평보와 접합부는 안장 맞춤(가름장 맞춤) 또는 빗턱통 넣고, 장부 맞춤으로 하고 볼트로 조인다. 평보는 깔도리 위에 걸침턱으로 접합하고, 처마 도리는 평보 위에 걸침턱으로 물리고, 평보 한 옆이나 양쪽에서 처마 도리와 깔도리를 볼트로 조이거나 기둥까지 주걱 볼트로 연결한다. 평보는 단일재(통재)로 하는 것이 원칙이지만 이을 때는 왕대공 가까이서 십자형 턱솔넣기로 맞대고 덧판 산지 이음 볼트 조임을 한다. 버팀대공은 빗대공이라고도 부르는데 압축재로서 ㅅ자보, 평보, 왕대공에 빗턱장부맞춤 또는 가름자 빗턱맞춤으로 하고, 양면꺽쇠치기, 또는 띠쇠를 대고 가시못치기로 한다 달대공은 인장재로서 길이가 긴 볼트를 쓰기도 하는데, 목재로 짧은 장부 맞춤을 할 때는 감잡이쇠와 띠쇠를 쓰지만, 보통은 평보 및 ㅅ자보의 양옆에 수직으로 대고 볼트 조임으로 하고 때로는 걸침턱을 따기도 한다. 지붕틀과 도리의 귀에 45˚로 보강한 것을 귀잡이보라고 하는데 지붕틀 하나 걸름으로 또는 벽체의 모서리나 중간 요소에 배치한다. 처마 도리와 깔도리 사이에 끼워 귀잡이보 심에서 세 부재를 볼트로 조이고, 평보의 양면에 대어 짧은 장부 볼트 조임으로 한다. 지붕틀이나 평보의 옆 휨을 막고, 지붕틀 상호 간의 연결을 견고하게 만들기 위하여 보잡이(옆휨막이 또는 대공밑둥잡이)를 이용한다. 평보에 걸침턱으로 대공 옆에 대고 볼트로 조이는데 양옆에 두 줄로 대거나 한옆에 번갈아 대는 방법이 있고, 두 줄일 경우는 대공심에서 반턱이음 볼트 조임을 한다. 대공가새는 대공 상호 간에 V자나 X자로 연결시키는 가새인데 대공에 걸침턱 볼트 조임으로 하고, 수평 가새(하늘가새)는 평보 밑에 길고 두꺼운 널이나 철근 띠쇠 등으로 연결함으로써 지붕틀 전체를 튼튼하게 만든다. 버팀대는 지붕틀과 기둥을 견고하게 연결하기 위하여 평보의 중간에 빗장부맞춤 볼트 조임으로 하거나 또는 기둥에 평보맞이 따내기를 하고 볼트를 조이는데 ㅅ자보까지 함께 연결할 수도 있다. 중도리는 ㅅ자보 위에 약 90cm 간격으로 걸어서 그 위의 서까래를 받아 지붕의 하중을 지붕틀에 전한다. 지붕틀 간격이 1.8m일 경우 보통 10~12cm 각재를 쓰는데 걸침턱 맞춤으로 하고 큰못치기 또는 엇꺾쇠양면치기로 하고 ㅅ자보에 구름받이(cleat)를 박아 보강한다. 지붕귀의 구조는 모임지붕 일반트로스법, 모임지붕 평행현트러스법, 회첨지붕 트러스 등을 이용한다. 지붕의 하부 끝이 처마 도리에서 내민 서까래의 끝은 연직으로 자르고, 처마돌림을 대고, 처마반자가 벽체와 닿는 곳에는 반자돌림대를 갓 돌림 한다. 박공처마도 벽에서 50cm 정도 중도리를 내밀고, 두께 1.8~3.0cm, 너비 15~30cm 정도의 박공널을 대고, 박공 머리가 맞닿는 자리에는 지내철 등의 박공 장식으로 보강한다.