스틸 하우스 시공

[나르시스]

기초공사 타 시공법의 건축물과 마찬가지로 바닥 거푸집을 설치한 후 콘크리트를 타설해 기초를 완성하는데, 보통 줄기초나 매트기초로 시공한다. 패널은 직각으로 세워지도록 기초의 수평을 정확하게 해야 한다. 필요한 경우 접합철물을 기초에 매립하기도 하는데, 이때 위치를 정확하게 하는 것이 중요하다. 시공에 사용되는 자재 종류 ●스터드(Stud) 벽체를 이루는 기본 요소로 하중을 받거나 혹은 받지 않는 수직골재를 스터드라고 부른다. 길이에 따라 킹스터드(king Stud), 크리플(Cripple Stud)로 구분된다. ●조이스트(Joist) 건물의 바닥, 천장 또는 지붕의 일부분을 지지하며 수평으로 설치되는 수평골조 부재를 말한다. ●트랙(Track) 스터드를 벽체의 상부와 하부에 고정시켜주는 수평부재를 말하며, 러너(Runner)라고 불리기도 한다. 경제적이고 효율적인 스틸하우스 짓기 스틸하우스 공정은 기초공사-골조공사-마감공사로 분류된다. 주요 구조 부분을 스틸스터드를 이용한 건식으로 시공하기에 공정관리가 용이하고 습식 공법에 비해 공기가 단축되는 이점이 있다. 한국철강협회 스틸컨스트럭션센터에 따르면 “건축비는 터파기에서 마감재, 조경, 정화조 매립공사에 이르기까지 평당 300∼350만 원, 골조공사에만 드는 비용은 평당 50만 원 정도”라고 한다. 물론 업체마다 차이가 있고, 마감재나 조경공사에 따라 공사비용은 크게 차이가 나지만, 자재를 국산으로 사용하기 때문에 환율 변동에 따른 가격변동은 염려하지 않아도 된다. 자재 반입과 1층 벽체공사 현장에 반입된 스터드는 Shop Drawing을 참조해 패널로 제작한다. 이후 알맞은 위치에 세워 벽체를 완성한다. 패널은 공장에서 제작돼 현장에 운반한다. 운반 과정에 주의가 요구되며, 패널 간 접합에서 발생되는 문제에도 주의가 요구된다. ‘공장패널공법’을 이용할 경우, 기후의 영향을 적게 받으므로 공사기간을 단축시키고, 공사비용을 절감시킬 수 있다. 2층 바닥공사 일반적으로 바닥 조이스트를 수평으로 설치해 바닥골조를 완성하며, 위에 데크플레이트 또는 합판을 설치한다. 차음 및 진동성능에 따라 바닥마감을 다양하게 할 수 있으며, 건식 또는 습식공법을 적절히 적용할 수 있다. 2층 벽체공사 1층 벽체공사와 마찬가지의 공법으로 패널을 제작한 후 설치한다. 평면의 가변성을 확보하기 위하여 내부 비내력벽체는 습식바닥 위에 시공하기도 한다. 2층 벽체는 바닥골조와 연결시키고, 전단벽의 경우 1층 벽체와 스크랩으로 고정시킨다. 지붕골조공사 지붕골조는 일반적으로 트러스 또는 래프터로 형성하며, 모양에 따라 모임지붕 및 박공지붕이 있다. 트러스는 설치하여 장스팬이 가능하며, 다양한 형태의 천장 공간을 형성할 수 있다. 래프터는 단일부재로 지붕을 형성하게 되며 넓은 천장공간을 얻을 수 있다. 외부 마감공사 골조를 완료하면 공사 기후에 영향을 받지 않도록 합판과 석고보드를 내·외부에 우선 설치한다. 설계된 단열 사양에 따라 스티로폼, 유리면 등을 설치한다. 지붕은 싱글 또는 금속기와가 많이 사용되며, 외벽재로는 사이딩, 외단열 시스템, 벽돌, 인조석 등 다양한 자재가 사용된다. 내부 마감공사 외부공사가 진행되면서 내부 설비공사 및 마감공사가 진행되는데, 내벽은 페인트칠 또는 벽지를 바르고, 바닥은 온돌공사 후 바닥재를 설치하게 된다. 욕실과 주방의 마무리 공사가 끝나면 전체의 집이 완성된다. 완공 아름답고 내구성이 강하며 단열과 차음성이 뛰어난 스틸하우스가 완성된다. 스틸스터드와 목재 비교 집을 지을 때 많은 사람들이 목조주택과 스틸하우스를 사이에 놓고 갈등하는 경우가 많은데, 두 자재의 유사점과 차이점을 간략하게 정리하면 이렇다. 스틸하우스와 목조주택은 맥락을 같이하는 경량골조 시스템이다. 구조재인 스틸스터드는 2″×4″의 목재공법을 그대로 사용하면서 자재만 스틸로 바꾸기 위해 개발된 자재이다. 사이즈는 목재와 유사하나, 강도면에서는 목재보다 훨씬 강하다. 목재는 2″×4″자재의 내부가 꽉 차 있지만, 스틸스터드는 두께 1.0㎜ 내외의 강판을 C로 성형한 것이다. ■ 정리 최현주 기자 ■자료제공 : 한국철강협회 스틸컨스트럭션센터(www.steelhouse.or.kr), 포스홈(www.poshome.com) [시공사 인터뷰] (주)프리미어 하우징 차정호 대표 스틸하우스는 경량철골재로 골조를 세워 만든 건축물을 가리킨다. 강재로 골조를 세우기 때문에 내구성이 월등한데다, 다양한 내·외장재를 마감재로 사용하기 때문에 아름다운 외관 연출이 쉽다. 단열과 차음성능도 뛰어나 조용한 실내를 유지할 수 있다. 물을 사용하지 않는 건식공법이라 시공 과정이 간편하고, 공기도 짧아 공사비용을 절약할 수 있다는 점도 스틸하우스의 특징이다. 이외에도 차후 골조재를 재활용을 할 수 있어 친환경적인 건축공법이라 할 수 있다. 많은 건축 공법들이 겨울철 공사는 하지 않는다. 수분이 얼어 부실공사의 결과를 초래할 위험성이 높기 때문이다. 반면, 스틸하우스는 건식공법이라서 겨울철 공사가 가능하다. 이런 점에서 타공법과 비교해 보면 또 하나의 장점이 될 수 있다. 그러나 스틸하우스도 기초공사, 바닥미장공사와 같이 습식공사로 진행되는 공정과정은 반드시 거쳐야 하는 부분이기 때문에 날씨에 영향을 전혀 받지 않는다고는 할 수 없다. 다만 다른 공법에 비해서 겨울이라는 계절에 조금 더 자유로울 뿐이다. 그렇다고 겨울철 공사가 단점만 있는 것은 아니다. 성수기가 아닌 비수기를 이용하면 여러 가지 면에서 이점을 얻을 수 있다. 단, 기초공사는 기온이 영하로 떨어지기 전인 11월초에 끝내야 커다란 문제가 발생하지 않는다.

석고보드는 이수석고를 약 200℃로 가열하여 결정수를 탈수시킨 소석고를 주원료로 하여 여기에 혼화제를 넣고 물로 반죽하여 두 장의 보드용 원지 사이에 끼워 판상으로 제조한 것을 말한다.

Strand 나무에 방수성 수지를 압착하여 패널의 형태로 제작한 쉬딩재(Sheeting)로 합판과 유사한 구조용 판상제품이다.

유리면 단열재는 유리원료를 고열로 액화시켜 고속원심분리기 공법으로 만든 것을 말하며, 암면 단열재는 규산 칼슘계의 광석을 1500~1700℃의 고열로 용융액화시켜 고속회전원심공법으로 만든 무기질 단열재를 말한다.

수압으로부터 구조물의 침수를 막기 위하여 불투수성의 방수층을 만드는 자재를 말한다.

시트지

방수 및 방습재는 수분을 흡수하거나 투수하는 성질을 막을 수 있는 재료로 건축물의 내/외의 온도차이로 인한 결로현상을 방지하는 데 사용된다.

Tyvek 및 Tyvap

기존 벽돌이나 타일 및 석재와 같은 외벽 마감재 대용으로 개발된 제품이며 건식공법으로 외단열이 가능하며 시공성이 뛰어나 스틸하우스의 대표적인 외장재로 사용되고 있다.

외벽의 에너지 단열을 위하여 단열재(발포폴리스티렌폼)와 외부충격으로부터 단열재를 보호하기 위한 유리섬유 메쉬, 다양한 외관을 연출할 수 있는 외벽 마감재로 구성된 외벽마감 시스템을 말한다.

드라이비트

모르타르나 콘크리트의 표면에 각종 돌가루 및 돌조각을 넣은 천연석의 모조품을 말한다.

인조석 설치

① 점토벽돌 - 산화철을 많이 함유한 점토와 모래를 주원료로 하여 1,100~1,200℃의 고열에서 구워낸 건축용 및 보도용 자재를 말한다. ② 벽돌타일 - 점토질 타일 및 특수규산 칼슘판과 난연성 경질 폴리우레탄 폼 그리고 보강용 철판으로 구성된 일체형의 패널을 말한다.

벽돌타일

원료를 압출기에 공급하고 금형에서 밀어내어 일정한 모양의 단면을 가진 연속체로 변화하는 공법에 의하여 판형의 시멘트 판을 제조한 것을 말한다. 국내에서는 벽산에서 제작한 베이스판넬(BACE Panel)이 대표적인 제품으로 사용되고 있다.

베이스 판넬

아스팔트 루핑을 두께1.3㎜정도, 넓이30㎝정도로 4각형이나, 6각형의 등의 모양으로 절단한 조각을 말하며, 기와나 슬레이트의 지붕 대용으로 쓰이는 재료를 말한다. 아스팔트 슁글은 특수 재질의 아스팔트 사이에 강인한 글래스매트나 다공성 원지를 심재로 하되 표면에는 채색된 돌입자로 코팅한 지붕재를 의미하기도 한다.

슁글

전통적인 기와모양을 금속의 가공성을 이용하여 0.5㎜ 내외의 아연도금 강판이나 갈바륨 강판에 내후성 아크릴폴리머, 방청재, 자외선차단약품, 천연돌가루 등을 코팅 한 후, 열처리하여 만든 제품을 말한다

강재지붕 중에서 가장 널리 사용되고 있는 지붕으로 '절판지붕'이라고도 불리우며, 동, 알루미늄, 아연강판, 스테인레스판 등을 소재로 하여 지붕 경사방향으로 설치되는 지붕재를 말한다.

적삼목 기와는 캐나다, 핀란드 등지의 붉은 삼나무를 방부처리하고 얇게 켜 기와형태로 엇물릴 수 있도록 가공한 천연목재기와를 말한다.

출처 steeihouse

① 스 터 드 - 벽체를 이루는 기본요소로 하중을 받거나 또는 받지않는 수직골재를 의미한다.
길이에 따라 킹스터드(King stud) 또는 크리플 스터드(Cripple stud)로 구분되고 있다.
② 조이스트 - 건물의 바닥, 천장 또는 지붕의 일부분을 지지하며 수평으로 설치되는 수평골조 부재이다.
③ 트 랙 - 스터드를 벽체의 상부와 하부에서 고정시켜주는 수평부재를 의미하며, '러너(RUNNER)'라고도 명명된다.

품 명	모 양	규 격	사용장소
Pan Head		#8X16	- 벽체패널 제작시스터드와 패널의     접합시 사용. - 비내력 벽체시 사용. - 마감재 부착시 사용.
Pan Head		#10X16	- 벽체패널 제작시 스터드와 패널의     접합시 사용. - 전단 / 내력 벽체시 사용. - 마감재 부착시 사용.
Hex Head		#10X19	- 헤더 접합시 사용. - 힘을 많이 받는 곳. - 트러스 제작시 사용.
Bugle Head		#6X32	- OSB 취부시 사용. - 석고보드 취부시 사용.
Bugle Head		#6X32	- 여러겹의 OSB/석고보드 취부시 사용.
Hex Head		#12X38	- 2층 벽체 설치시 하부 트랙과 바닥합판     조이스트 고정시 사용.
Bugle Head		#12X32	- 2층 구조용 합판을 조이스트 합판에     접합시 사용.

강 대(CSS ; Connector Steel Strap) 2층 X-브레이스의 하단부와 1층 X-브레이스의 상단부를 연결하는 접합철물로서 층과 층사이의 MAS 역할을 한다. (1.6t , 2.0t)
앵 글(CAG ; Connector Angle) 조이스트, 스터드, 지붕트러스의 접합부에 지점이 없는 경우에 연결하는 역할을 한다. (1.6t)
행 거(CJH ; Connector Joist Hanger) 장선지지철물로서 바닥조이스트를 박스빔의 측면에 접합할 때 사용하는 부자재로 바닥조이스트가 상부 트랙 위에 놓이지 않을 때에 사용한다. (2.3t)
트위스트 스트랩(CTS ; Connector Twist Strip) 교차접속철물로서 지붕트러스를 벽패널 스터드에 고정시켜는 접합철물로 트러스의 형상 종류에 따라 다양하다.
홀 다 운(CHD ; Connector Holdown) 앵커접속철물로서 기초에 매입된 앵커볼트에 고정되는 접합철물로, 기초와 벽패널을 일체화시켜 횡방향 인발을 방지한다. 홀다운의 종류로는 HD10과 HPAHD22P로 구분된다. 홀다운의 설치는 하부트랙에서 10㎜ 이상 띄어서 설치한다. (3.2t, #8, #10)
매 스(MAS) 기초에 매입되는 앵커종류의 부재로서 MAS(Mudsill Anchor)는 벽체의 미끄러짐을 방지하기 위하여 설치되며, 기초 콘크리트 타설 전에 설치하여 벽체의 하부트랙과 접합한다. (2.3t)
타 이(Tie or CWT) 지붕 접합철물로서 트러스를 벽패널에서 스터드에 고정시켜주는 역할을 한다. (1.2t)

앙카볼트(Anchor Bolt) 홀다운을 기초콘크리트와 일체시키기 위하여 사용하는 부속철물(19×300)	알파인 앵글(ALPAIN angle) 트러스 설치시 벽체의 상부트랙에 알파인 앵글을 고정한 후, 알파인 트러스의 하부코드에 부착시키는 경우에 사용하는 부속철물(1.6t)
PRY 트러스	알파인 트러스(1.6t, 70×38)
탑 캡(1.0t, 100×100×3000)	사이드캡(1.0t, 100×140×50×3000)
각 파이프(1.4t, 20×30)	키스톤 플레이트
T-스터드 (1.0t, 40×40×90×3000)	슈퍼트러스 (1.4t, 70×40)
스트랩 (1.0t, 1.4t W=50, 100)	가셋플레이트 (1.4t, 300×300)

스틸하우스 시공사에서 설계할 경우, 시공에 고려를 많이 하므로 안전성을 높이고 하자 발생률을 다소 낮출 수 있다. 하지만 설계는 종합예술이기에 설계 참여에 제한을 두는 것은 바람직하지 않다. 즉 일반 설계사무소에서 설계를 많이 해야 스틸하우스도 다양해진다. 하지만 스틸하우스의 특징을 파악하지 못해 하자가 발생할 수도 있으므로, 설계 후 별도의 자문을 구하는 것도 한 방법이다.

1. 스틸하우스란 ?
    1) 스틸하우스에 대한 간략한 소개
   개념, 자재, 장점
    2) 스틸하우스 건축설계
       (평면, 주택성능, 외관)
    3) 스틸하우스 구조설계
       (벽, 슬래브, 지붕)
2. 스틸하우스의 시공
    1) 스틸하우스 골조자재
       (스터드, 트렉, 조이스트, 접합철물)
 2) 스틸하우스 외장 마감재 
     드라이비트, 사이딩, 창호, 지붕재, 
     덱deck, 악세사리(물받이, 물 홈통, 
     덛 문, 각종 알미늄, 동판 )
 3) 스틸하우스 내장마감재 
    (방문, 계단, 도배, 온돌마루, 강화마루, 
    주방가구, 위생기기, 조명기기
 4) 스틸하우스 사용 요령 / 조경
   (계절별 관리, 각종 기기사용, 조경공사요령)
 5) 스틸하우스의 시공비용(내역서)
   (설계+시공 +부가세 + 사후관리비용)

스틸하우스 건축설계를 하는 곳은 일반 건축설계사무소, 스틸하우스 설계교육을 이수한 설계사무소, 스틸하우스 시공사 등이 있다. 각기 장단점이 있으므로 딱히 어떤 곳이 좋다고 잘라 말하기는 어렵다.
스틸하우스 시공사에서 설계할 경우, 시공에 고려를 많이 하므로 안전성을 높이고 하자 발생률을 다소 낮출 수 있다. 하지만 설계는 종합예술이기에 설계 참여에 제한을 두는 것은 바람직하지 않다. 즉 일반 설계사무소에서 설계를 많이 해야 스틸하우스도 다양해진다. 하지만 스틸하우스의 특징을 파악하지 못해 하자가 발생할 수도 있으므로, 설계 후 별도의 자문을 구하는 것도 한 방법이다.
일반 설계사무소에서 설계할 경우, 두 가지 중요한 자문을 받는 것이 좋다.

첫째는 구조에 관한 것으로, 설계 전·후 구조에 관한 자문은 포스코 계열사인 ‘리스트 기술연구소’에 의뢰하면 체크 받을 수 있다. 건축물의 구조는 생명과 직결되므로 아무리 강조해도 지나침이 없다. 스틸하우스는 상당히 과학적인 주택으로 중요 부분에 대한 부재 선택과 시공 방법만 체크하면 일정한 품질을 확보할 수 있다. 최근 스틸하우스에 대한 관심이 높아지자, 비슷한 방식으로 시공하면 모두 스틸하우스인양 건축주에게 혼돈을 주는 곳도 있다. 여기에 대한 건축주의 주의가 필요하다. 지난 호에 설명한 바 있지만, 스틸하우스는 반드시 전용 자재만을 사용해야 한다. 스틸이라고 해서 단순히 철(쇠)만을 생각하면 안 된다. 스틸하우스 전문 시공사는 대부분 ‘스틸하우스클럽’에 가입하고 있다

둘째는 스틸하우스는 건식공법이므로 방수에 특히 신경을 써야 한다. 요즈음 목조나 스틸하우스에서 슬래브 형태의 디자인은 찾아보기 힘들다. 초기 설계자의 대부분은 슬래브형으로 지붕처리를 했으나 방수와 결로 방지, 상세 설계, 시공에 이르기까지 고생은 물론 비용을 많이 들였다. 슬래브지붕과 물을 사용하는 화장실, 다용도실 등은 방수와 직결되는 곳이다. 기타 벽면 쪽으로 나온 배관과 벽면처리 등은 간접 방수에, 그리고 박공지붕은 장마철 에어벤트(환기구)로 역풍돼 들어오는 빗물처리에 신경을 써야 한다. 바람이 많은 바닷가나 산간지역에서는 역풍 방지용 에어벤트를 설치하고 처마는 짧게 시공하여 처마로부터 바람의 영향을 최소화하는 게 좋다.

스틸하우스 설계계획이나 시공계획이 있다면, 꼭 설계교육을 받아 볼 것을 적극 권한다. 앞으로도 스틸하우스 보급은 확대될 것이며 설계자는 물론 건축주들이 관심을 많이 보일 것이다. 참고로 스틸하우스 설계·시공교육 안내 및 시공사에 대한 정보는 한국철강협회 스틸컨스트럭션센터(www.steelhouse.or.kr)에 접속하면 다양하고 자세한 정보을 얻을 수 있다.

평면설계의 장점
스틸하우스의 평면설계도 일반주택하고 마찬가지로 건축주의 가족 관계나 취미, 대지의 향과 여건, 진입로 등 여러 가지 조건들을 반영한다. 평면설계에서 스틸하우스의 장점을 살리 수 있는 예는 다음과 같다.

하나, 내부 칸막이벽이 많아도 벽체가 얇기에 콘크리트 방식보다 면적에 영향을 적게 미친다.

둘, 스터드가 600×610×450 간격으로 설치돼, 각각의 사이에 인테리어를 반영할 수 있다.(가로방향보다는 세로방향이 유리하다) ※스터드란, 스틸하우스의 벽체를 형성하는 하나하나의 기둥을 말한다.

셋, 벽과 천창의 높이를 자유롭게 할 수 있다. 특히 거실 천장을 2층 천장까지 오픈하면 시원하고 같은 평수라도 넓고 시원하게 연출할 수 있다.

넷, 다락방 설치가 용이하다. 하지만 다락방은 단열이 떨어지므로 부대시설로 사용하거나 창고로 사용하는 경우가 많다.
기타 건축설계자의 개념과 추구 방향에 따라 다양한 연출이 가능하다.

높은 단열성, 내화성, 안전성
스틸하우스가 콘크리트나 조적조주택보다 우수한 점은 단열성이 우수하기 때문이다. 콘크리트는 벽이 두꺼운데 비해 단열재는 70m/m 정도이며, 스틸하우스는 140m/m 이상의 단열재를 사용한다. 스틸하우스와 목조주택은 원칙적으로 외단열(일반단열 140m/m 위에 추가 설치)로 설치할 것을 권장한다. 전원주택의 경우, 내부에 결로가 발생할 가능성이 상당히 높은 시멘트, 비닐, 목재 등의 사이딩을 주로 사용하고 있다. 따라서 별도의 외단열처리를 하는 것이 좋다. 외장재 중 드라이비트는 외단열 50m/m을 사용하므로 사이딩보다 단열성이 우수하다.

스틸하우스는 내화성이 우수하다. 스틸하우스와 목조주택의 공통점은 내부에 석고보드를 시공한다는 것이다. 건축회사나 시공자에 따라 차이는 있지만 콘크리트나 조적주택은 대부분 벽면에 시멘트 미장을 하고 천장은 3m/m합판으로 시공한다.

스틸하우스의 모든 부재는 직결나사(스크류-피스)로 결속을 하고 가벼운 소재를 사용하므로 지진 발생 시 진동에 잘 적응하여 파옥(破屋) 가능성이 낮다. 자동차의 무게가 무거울수록 제동거리가 길뿐만 아니라 무리한 힘이 전해지는 것과 비슷한 현상이다.
주택시공 과정에서 변경이 손쉽다. 설계는 평면공간 즉, 2차원적인 공간에서 이뤄지는 반면, 건축은 실제공간에서 행해지므로 도면에 나타나지 않았던 문제가 발생하곤 한다. 이때 스틸하우스는 변경이나 수정을 쉽게 할 수 있다. 

세련되고 아름다운 외관
평소 건축에 관심이 많았던 사람들은 특정 건축물만 봐도, 구조가 어떻다는 것을 어느 정도 파악한다. 건축물의 구조는 외관에 영향을 주기 때문이다. 목조주택과 스틸하우스는 구조재는 다르지만, 공법이 유사하므로 전문가가 아니면 구분하기가 어렵다. 
콘크리트나 조적조주택의 경우, 요즈음 주로 슬래브를 사용하고 일부만 박공형 기와를 사용하고 있다. 스틸하우스나 목조주택에 영향을 받은 것으로 보인다. 지붕의 형태는 一자 슬래브와 ㅅ자 박공 두 가지 혼합형, 한쪽 면 경사형 등이 있다. 필자는 도시나 시골을 막론하고 똑같이 슬래브로만 시공하면 주변환경이 경직된다고 본다. 시골에서는 우리 정서에 맞는 전원 분위기를 위해 건축설계자나 시공자, 건축주가 함께 노력해야 할 것이다. 스틸하우스는 건축설계자에 따라 화려한 외관을 강조하거나 중후한 외관, 단순하고 세련된 외관 등 각각의 개성적인 형태로 발전하고 있다. 田

■ 글·정길수 <시스템건축대표>

∴ 글쓴이 정길수는 97년 미국에서의 스틸하우스 시공 연수를 시작으로 국내 1호 스틸하우스를 시공하는등 지금까지 스틸하우스에 주력해 오고 있는 스틸하우스의 전문가이다. 현재 시스템건축 대표이사로 재직중이다.  시스템건축 (031-903-1456)

출처 전원주택라이프

스틸하우스는 주택과 같은 소규모의 건축물에 흔하게 사용하지 않는 철을 이용하고 공법도 건식공법으로 저변이 넓지 않은 공법이다. 이에 따라 철저한 구조이론 교육과 실습을 통하여 육성된 작업자가 시공을 수행하면 우수한 품질관리를 기대할 수 있지만, 처음으로 스틸하우스를 접한 작업자가 시공할 경우에는 다양한 문제점들이 발생하게 마련이다. 이렇게 불가피하게 발생하는 문제점들에 대하여 얼마나 신속하고 효율적으로 대처하느냐가 공사의 성공 여부를 좌우한다고 볼 수도 있다. 따라서 스틸하우스의 공정뿐만 아니라, 품질관리를 어떻게 수행하고, 발생 문제에 대하여 어떻게 대처할 것인지를 항상 염두에 두어야 한다. 다음에서는 스틸하우스의 구조 안전성에 가장 커다란 영향을 미치는 골조 공사에 대하여, 감리 지침과 주요 체크리스트를 작성하여 소요의 품질을 확보할 수 있도록 하였다.

(1) 감리 지침
    다음 사항은 스틸하우스 공사를 수행하는 과정에서 검토되어야 할 사항들의 일부를 수록하였으며, 감독자, 시공자, 설계자, 감리자 및 엔지니어를 위한 자료이다. 스틸하우스의 품질을 확보하기 위한 기본적이면서도 필수적인 사항들을 담고 있다.

1) 적용범위	본 지침은 건축구조용 표면처리 경량형강(KS D 3854)을 이용한 건축물에 적용되며, 특히 육안으로 확인될 수 있는 강재에 국한된다. 본 지침은 스터드, 조이스트 및 트러스 골조가 60cm 이하 간격으로 설치되는 스틸하우스 표준 공법에 대하여 적용된다.
2) 자재	자재 확인   허용 천공   현장 절단
3) 나사
4) 벽체	내력 스터드의 배치   내력 스터드의 정렬   기초 연결   내력 벽체의 브레이싱   이음
5) 전단벽	쉬딩재에 의한 전단벽   X-브레이싱에 의한 전단벽
6) 바닥 조이스트	조이스트 보강재.   조이스트 브레이싱.   조이스트 이음.   조이스트 천공.   바닥 캔틸래버 및 개구부   바닥 트러스
7) 보/헤더	보/헤더 스터드 구성 및 지지 스터드.   보 보강재
8) 트러스	트러스 현재 및 복부재와 지점   트러스 브레이싱
9) 설비

(2) 골조공사 주요 체크리스트

다음에서는 앞서 살펴본 감리지침에 대한 상세한 부연 설명과 함께 골조공사의 품질확보를 위하여 특별히 중요하게 다루어져야 할 사항들에 대하여 구체적으로 살펴본다.
① 건축 구조용 표면처리 경량형강의 사용
② 아연도금에 의한 내구성 확보
③ 구조 부재의 정렬
④ 부재의 구조계산 검토
⑤ 나사 개수의 산정
⑥ 용접의 사용
⑦ 부재의 천공
내력 - 비내력 골조의 분리

출처 steeihouse

스틸하우스의 공정은 기초공사-골조공사-마감공사로 분류된다. 스틸하우스는 주요 구조부분을 스틸스터드를 이용한 건식으로 시공하기 때문에 공정관리가 용이하고 습식의 공법에 비해 공기가 상당히 단축되는 잇점이 있다.
      다음은 2층 50평형 스틸하우스에 대한 일반적인 공정표로써, 공정상 여유(Float) 없이 실제 작업일수를 기준으로 작성된 것이다. 이를 기준으로 현장 상황, 작업기간, 작업내용 등을 고려하여 해당 프로젝트에 맞는 공정표를 작성한다. 다음 그림에서와 같이 골조공사는 대체로 10~12에 완성되며 공장패널공법에 의해 시공하는 경우 이보다 2~4일을 단축할 수 있다. 그 외 마감공사에 소요되는 기간이 2개월 정도 소요된다.

스틸하우스는 건식공법으로 자칫 차음성능에 취약할 수 있다. 그러나 적재 적소에 적절한 차음재와 기밀성을 확보한다면 어느 구조 보다도 우수한 차음성능을 발휘하게 할 수 있다. 가장 좋은 차음성능을 요구하는 부분은 외벽이나 세대간 벽체를 들 수 있다. 또는 상부층에서 발생되는 소음을 차단하기 위해 바닥구조도 차음에 각별히 신경을 써야 한다.

스틸하우스 벽체의 차음성능은 스틸스터드 사이에 차음재인 유리면을 끼워 넣는 방법으로 벽체의 차음성능을 확보한다. 스틸스터드 사이에 채워넣는 유리면은 단열 측면에서 보면 중단열재 역할을 하지만 차음 측면에서 보면 차음재 역할을 한다. 스틸스터드 사이에 채워넣는 유리면은 차음재로서 더욱 우수한 성능을 발휘한다. 차음재 두께에 따른 차음성능이 다르게 나타나므로 제시된 실험값을 참조하여 설계할 수 있다.

스틸하우스에서의 단열성능을 확보하기 위해서는 우선 구조재로 사용되는 스틸스터드가 열전도율이 높은 철강재라는 점을 인식하여야 한다. 여름에 외기의 더운 열기가 스틸스터드를 통해 주택내부로 빠르게 전도되고 겨울에는 난방에 의해 집 내부를 덥혀도 스틸스터드에 의해 외기로 열손실이 크게 발생할 수 있다는 것이다. 스틸하우스 공법에서는 단열재가 적절히 설치되지 않으면 스틸스터드가 열전도율이 높기 때문에 이 부위에서 열교현상이 일어나게 된다. 그림 1과같이 스틸스터드가 위치한 부분은 스틸스터드가 없는 면보다는 열교현상에 의한 열의 손실이 발생하는 것을 볼 수 있다.

이러한 스틸스터드의 단점을 보완하여 단열성능이 좋은 집을 짓기 위해서 스틸하우스는 외단열 공법을 채용한다. 외단열 공법이란 주택의 골조의 외부면에 폼단열재를 완전히 둘러싸게 함으로서 외기와의 단열성능을 확보할 수 있게 하는 공법이다. 외단열 공법을 적용하면 스터드 부분에서의 열손실을 막아줌으로서 여름에 시원하고 겨울에 따뜻한 집을 지을 수 있다. 외단열 공법은 우수한 단열성능을 확보함과 동시에 열손실이 많은 스틸스터드 부위에서 발생하기 쉬운 결로 현상을 막아준다.

그림 1 스틸스터드 공법 벽체의 적외선 촬영

      스틸하우스 구조설계 요령집은 2층이하의 주택에 대해서 도표를 이용한 간편 구조설계가 가능하다. 사용자는 그림과 같은 간편구조설계 과정을 통하여 주택의 설계에 소요되는 자재의 사양 및 접합부에 소요되는 나사등을 설계할 수 있다. 설계요령집을 이용하기 위하여 사용자가 알아야 하는 정보는 1단계에서 주택을 짓고자하는 지역, 2단계에서 바닥구조체의 사양, 3단계에서 건물폭 및 벽체높이, 4단계에서 개구부폭, 5단계에서 벽체길이, 6단계에서 스팬, 7단계에서 지역으로 이러한 내용등은 계산이 필요한 부분이 아닌 일반적인 내용이다.
      이러한 정보와 도표를 이용하면 스틸하우스 골조를 구성하는 바닥조이스트 부재, 벽체스터드 부재, 헤더, 잭/킹스터드 부재, 소요전단벽 길이, 트러스 구성부재, 기초와의 접합부재의 사양을 결정할 수 있다.

            그림 간편 구조설계 과정

        표 1.1 요령집을 이용하여 구조설계 가능한 건축물의 범위

구분	건축물의 부분	설계제한 사항
일반사항	건축물의 치수	최대스팬 트러스 : 12m   최대 폭1 벽체 : 10.8m   최대 길이2 : 21m
	층수	2층(처마높이 6.6m 이하)
	풍하중	최대 240kgf/㎡
	적설하중	최대 300kgf/㎡
바닥	바닥 고정하중	내화바닥 : 최대 300kgf/㎡   습식바닥2 : 최대 250kgf/㎡   습식바닥1 : 최대 160kgf/㎡   건식바닥 : 최대 120kgf/㎡
	바닥 적재하중	최대 240kgf/㎡
	캔틸레버	최대 캔틸레버 길이 60cm
벽	벽 고정하중	최대 70kgf/㎡
	내력벽 높이	최대 3.3m
지붕	지붕 고정하중	최대50kgf/㎡
	지붕 적재하중	최대 100 kgf/㎡
	천장 적재하중	최대 25 kgf/㎡
	지붕 경사	3:10에서 10:10
	레이크 오버행(Rake     Overhang)	최대 30 cm
	소핏 오버행(Soffit Overhang)	최대 60 cm
	다락 적재하중	최대 200 kgf/㎡

      1.건물의 폭은 벽체 스터드에 의하여 지지되는 수평방향 골조 부재 방향의 길이다.
      2.건물의 길이는 바닥 조이스트나 천장 조이스트, 지붕 트러스와 직각 방향의 길이다.  

스틸하우스에 사용되는 자재는 판두께가 얇기 때문에 구조적인 거동이 복잡하여 실무에서 부재의 허용응력을 설계하는 것이 쉽지 않다. 그러므로 부재설계에 필요한 단면성능 및 허용강도를 제시한 허용하중표를 통하여 구조설계를 실무적 차원에서 손쉽고, 신속하게 수행할 수 있도록 하였다. 허용하중표는 「냉간성형강 구조설계 기준」에 의해 작성되었으며 일반사항, 단면특성, 허용벽체높이, 허용 축하중, 허용 조이스트길이, 웹 크리플링, 단면치수 등으로 구성되어 있다. ⑴ 단면특성 단면특성표는 스틸하우스의 구조재로 사용되는 조이스트, 스터드, 트랙부재의 단면특성을 정리해 놓은 표이다. 이 표는 주로 바닥 조이스트나 보/헤더부재 설계시 사용하며, 구조계산 결과로 구해지는 단면2차 모멘트(Ixx)값과 허용모멘트(Ma)값을 참조하여 이 두가지 값을 동시에 만족시키는 부재를 선정한다. ⑵ 허용 벽체높이 허용 벽체높이표는 횡하중과 스터드간격을 참조하여 구조적으로 안정한 벽체높이를 정리해 놓은 표이다. 이 표는 축방향 하중을 고려하지 않은 상태에서 횡하중만을 고려하였으므로 주로 비내력벽 설계시에 사용된다. ⑶ 허용 축하중 허용 축하중표는 벽체높이와 스터드간격을 참조하여 단일 스터드부재가 받을 수 있는 축하중을 정리해 놓은 표로서 주로 내력벽 설계시에 사용한다. ⑷ 허용 조이스트 길이 허용 조이스트 길이표는 각 조이스트 부재별로 스팬형식과 부재두께, 그리고 설계하중과 조이스트 간격을 참조하여 사용가능한 조이스트 길이를 정리해 놓은 표이다. 이 표는 바닥 조이스트 설계시 사용되나, 일반적으로는 단면특성표와 웹 크리플링표를 이용해서 설계한 바닥조이스트의 길이를 검토하는데에 사용된다. 특히 조이스트의 단부에 스티프너 보강을 할 경우에는 이 표를 사용해서 검토한다. ⑸ 웹 크리플링 웹 크리플링표는 부재의 국부좌굴 여부를 검토하기 위해 하중분포 조건에 따른 허용집중하중을 정리해 놓은 표이다. 스틸하우스 구조부재는 박판을 사용하기 때문에 바닥 조이스트나 보/헤더 부재 설계후 단부의 국부좌굴을 검토하는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 바닥설계와 보/헤더 설계시 사용한다.

구조는 집의 뼈대로서 집이 다 지어지고 난 후에는 외관상으로 보이지는 않지만 구조가 튼튼하여야만 폭설이나 강풍에도 끄떡없이 오래 견딜수가 있다.
스틸하우스는 스틸스터드 하나하나가 모여서 벽체와 바닥 및 지붕구조를 이룬다.

지붕에 눈이 쌍이게 되면 이 하중은 지붕의 뼈대(트러스)로 전달되고 이것은 다시 2층 벽체로 전단된 후 다음으로 1층 벽체를 통하여 결국 기초로 전달된다
이때 어느 한 부분이라도 하중을 지탱하지 못하면 집은 제대로 서 있을 수 없게 된다.

스틸하우스의 벽체 중 힘을 받고 있는 벽체를 내력벽 이라고 하는데 이 벽체는 집을 지을 때 구조엔지니어에 의해 집에 작용하는 힘을 잘 전달 할 수 있도록 설계된다. 또한 스틸하우스 벽체 중에는 하중을 받지 않고 칸을 나누기 위해서만 설치된 비내력 벽이 있는데 이러한 벽체들은 집의 구조를 변경하면서 얼마든지 위치를 바꾸거나 없앨 수도 있다. 스틸하우스 구조는 스틸스터드로 이루어진 벽체를 통하여 힘을 전달하는 방식으로 벽식구조라고 한다.

출처 steeihouse

스틸하우스는 건식공법으로 시공되며 스틸스터드를 사용하여 제작된 벽체를 현장에서 조립한다. 시공순서는 기초위에 1층 벽체를 세우고 바닥을 설치한 후 2층 벽체를 설치하며 이 위에 지붕을 얹어 스틸하우스 골조를 완성한다.
현장에서 골조를 조립하는 데에는 2~3 일 정도가 소요되며, 골조가 완성된 후 구조용 합판과 석고보드를 사용하여 바탕면을 설치하고 마감공사를 완료하는 데까지는 약 2달 정도가 소요된다.

 ▣ 차음성능
원하지 않는 소리는 크기와 관계없이 거주자에게 불쾌감을 유발하게 된다. 집의 외부에서 발생하는 차량의 소음이나 집의 내부에서 발생하는 소음(아이들에 의한 소음이나 세탁기나 청소기 등을 사용함으로써 발생하는 소음 등이 다른 방으로 전달되지 않도록 설계하여야 한다. 스틸하우스에서는 바닥과 벽체를 설계할 때 차음재나 보조재를 사용하여 차음성능을 확보하고 있으며, 창이나 문과 같은 개구부를 기밀하게 시공하여 조용한 주거환경을 확보하고 있다.

주거성능은 스틸하우스로 집을 지었을 때 거주자가 집에서 얼마나 편안함을 느끼는지의 여부와 관계가 있다. 집은 자연환경으로부터 인간을 보호하거나 자연환경을 잘 이용할 수 있도록 지어져야 한다. 우리나라와 같이 사계절이 뚜렷하여 여름에 덥고 겨울에 추운 지역에서는 외기로부터의 단열이 좋아야 한다. 또한 죄식생활을 하기 때문에 바닥이 울리거나 쿵쿵거리는 것에 민감하므로 이에 대해 적절한 성능을 확보할 수 있도록 집을 지어야 한다.

스틸하우스는 공법의 특징상 건식공법으로 자칫 설계나 시공을 소홀히 하면 원하는 주거성능을 발휘할 수 없다.집에 영향을 주는 자연환경으로서 비와 눈 빛 습기 바람 소리 지진등 이러한 자연환경은 거주자가 원하는 수준일 때는 적극적으로 수용해야 할 긍정적인 요인으로 작용하며 너무 과도하면 피해야 할 부정적인 요소로 작용하게 된다.

▣ 단열성능과 방로성능
겨울에는 내부의 따뜻한 열기를 외부로 빼앗기지 않도록 하고 여름에는 뜨거운 외부의 열기가 실내로 유입되지 않도록 하는 것을 단열성능이라고 한다.
단열 성능이 좋은 집이어야만 꽤적한 내부 환경을 유지할수 있으며 난방비와 냉방비가 적게 들게 된다. 스틸하우스는 벽체와 지붕, 기초에 단열설계를 충실히하여 우수한 단열성능을 확보하고 있다.

방로란 벽체의 내.외부에 물방울이 발생하는 현상(결로)을 막는 것으로 스틸하우스에서는 열의 이동 경로와 습기의 유입을 잘 차단하여 좋은 방로 성능을 확보하고 있다.

스틸스터드란 스틸하우스에 사용되는 ㄷ 자형 구조재를 통칭하여 나타내며 아연도금된 구조용 냉간 성형강으로 한국산업규격에 등록되어 있다

구조용 자재란 건물을 지탱하도록 힘을 받는 자재를 의미하며 스틸하우스에서는 강동가 400kgf/c㎡ 인 강재를 사용하여야 한다.

아연도금의 의미는 강재를 생산할 때부터 강재의 부식을 방지하기 위하여 강재의 표면에 아연을 도금하는 것을 의미한다. 아연도금 강판은 표면에 흠집이 생기더라도 흠집 주변의 아연이 철보다 먼저 부식이 되면서 도막이 형성되기 때문에 철까지는 부식이 진행되지 않으므로 아연도금 강판을 사용하는 스틸하우스는 수명이 거의 반영구적이라고 할 수 있다.

냉간성형강이란 열을 가하지 않고 상온에서 성형되어진 강재를 의미하는데 스틸하우스에 사용되는 자재는 아연도금 강판을 롤포밍기로 냉간성형하여 제작한다.


구조는 집의 뼈대로서 집이 다 지어지고 난 후에는 외관상으로 보이지는 않지만 구조가 튼튼하여야만 폭설이나 강풍에도 끄떡없이 오래 견딜수가 있다.
스틸하우스는 스틸스터드 하나하나가 모여서 벽체와 바닥 및 지붕구조를 이룬다.

지붕에 눈이 쌍이게 되면 이 하중은 지붕의 뼈대(트러스)로 전달되고 이것은 다시 2층 벽체로 전단된 후 다음으로 1층 벽체를 통하여 결국 기초로 전달된다
이때 어느 한 부분이라도 하중을 지탱하지 못하면 집은 제대로 서 있을 수 없게 된다.

스틸하우스의 벽체 중 힘을 받고 있는 벽체를 내력벽 이라고 하는데 이 벽체는 집을 지을 때 구조엔지니어에 의해 집에 작용하는 힘을 잘 전달 할 수 있도록 설계된다. 또한 스틸하우스 벽체 중에는 하중을 받지 않고 칸을 나누기 위해서만 설치된 비내력 벽이 있는데 이러한 벽체들은 집의 구조를 변경하면서 얼마든지 위치를 바꾸거나 없앨 수도 있다. 스틸하우스 구조는 스틸스터드로 이루어진 벽체를 통하여 힘을 전달하는 방식으로 벽식구조라고 한다.
출처 steeihouse