아래사진은 지난번 글에서 보였던 것입니다. 북미식 목구조 주택의 대표적인 예이며 국내에서 미국식 목조주택이라고 하면 거의 다 이 사진과 같은 플랫폼 방식의 골조를 가리킵니다. 사진을 보면 가운데 부분에 약간 기울여서 2×4 목재를 댄 것이 보입니다. 우리말로 가새, 미국말로 브레이스 (Brace) 입니다. 그 밖의 위치에도 여기저기 보이고 또 안쪽에는 벽체에 딱 붙여놓지 않았지만 얼기설기 세워놓았습니다. 이들 대부분 가새들은 벽체를 세우면서 넘어지지 않도록 임시로 받쳐놓은 것들이고 할 수 있겠습니다.
일단 위 그림에서 브레이스가 없다고 생각해 보지요. 그러면 집의 벽체는 수많은 직사각형의 집합체로 볼 수 있는 상태가 됩니다. 가구에서도 마찬가지로 나무조각 4 개를 가지고 끝과 끝을 연결해서 사각형을 만들어 세운다면 잘 버티질 못할겁니다. 즉 아래의 왼쪽 그림에서 처럼 옆에서 횡력이 조금만 가해져도 쉽게 각 코너는 수직을 유지하지 못한 채 무너집니다. 이런 사태를 방지하기 위해서는 사각형을 대각선 방향으로 연결하는 제 5 의 요소를 붙여줍니다. 바로 그게 가새, 브레이스 (Brace) 입니다. 이런 식으로 만들어주는 것을 브레이싱 (Bracing) 이라고 부르며 근본적으로는 삼각형 모양의 구조를 만들어 주는 것이입니다. 이제 어지간한 크기의 횡력이 가해져도 전체적인 사각형 모양은 변함이 든든히 그자리에 있게 될겁니다.
삼각형 구조의 활용은 주변 어디서나 볼 수 있습니다. 자전거 몸체는 역삼각형이죠. 고압선이 달린 송전탑도 무수히 많은 삼각형 모양의 브레이스로 구성되어 있고 아파트 건축 현장의 크레인도 그렇고 가구에서도 보입니다. 건축에서는 지붕에 쓰이는 트러스 (Truss) 의 구조도 삼각형 브레이스를 만들어주는 한 예입니다.
목구조 주택에서 가장 기본적인 형태의 브레이스는 아래와 같은 코너 Let-in 브레이스입니다. 1×4 혹은 1×6 목재를 벽체 코너 양쪽에 붙여주는 것입니다. 이때 벽체 위로 이 브레이스 목재가 튀어나오지 않도록 이것과 만나는 스터드에 홈을 파주는데 이것을 Let-In 이라고 합니다. 그래서 Let-In Brace 라고 부르는 것입니다.
더욱 높은 효과를 위해 쉬딩과 브레이스를 함께 해주기도 합니다. 1×4 혹은 1×6 목재로 브레이싱 해 주는 것보다 아래 그림의 오른쪽에 사용된 Metal Corner Brace가 많이 추천되더군요. 신속하게 설치할 수 있어서입니다. 이 금속은 그 단면이 L 자 모양인데 설치가 편리합니다. 우리가 창고에 선반을 만들 때 흔히 쓰는 앵글 부속과 거의 같은 모양입니다. 물론 재질은 다르지요. 녹이 안 스는 아연도금강입니다.
이걸 벽체에 대고 이 브레이스가 지나가는 스터드 면에 연필로 금을 그어준 다음, 브레이스를 떼고, 원형톱의 절단 깊이를 이 브레이스 두께만큼으로 조절해서, 해당 스터드위를 지나가게 합니다. 금속 브레이스의 금속두께는 일반적인 원형톱날의 두께보다 작데 만들어져 있으므로 제자리에 쏙 들어갈겁니다. 그리고 나선 금속 브레이스에 뚫려있는 구멍에 못을 박아 스터드에 고정을 시킵니다. 나중에 그 위에 합판으로 쉬딩을 하게 됩니다.
그림처럼 브레이싱은 코너에 설치하는 것이지만 매 25 피트마다 추가시키는 것이 좋다고 합니다. 미국은 지역에 따라 그런 내용이 Building Code 로 정해져 있는 곳이 있다는군요. 그리고 브레이싱의 설치 각도는 반드시 45도로 해줘야 합니다.
한편 스틸하우스를 짓는 현장을 보면 코너에 X 자 모양으로 브레이싱을 해 준 걸 볼 수 있습니다. 그게 X-Brace 입니다. 스틸하우스에서는 이 위에 또 합판으로 쉬딩을 해 줍니다.
Sheathing 과 함께 생각해야 할 요소에는 전단력 (Shear Force)에 버티어 줌으로써 집의 벽체들이 기초 콘크리트로부터 분리되지 않게 해 주는 전단벽 (쉬어 월: Shear Wall)이 있습니다. 이 Shear Wall의 가장 중요한 기능은 바로 지진에 대한 대비라고 하는데 우리나라의 일반 주택에서 아무도 그런 데에 대비를 하지 않더군요. 더구나 몇년전에 미국 동남부를 강타해서 수천 수만채의 집을 풍지박산으로 만들어 놓았던 허리케인 앤드류 수준의 태풍도 없구요.
