[머털도사의 건축 단상] 지붕 트러스(Truss) 구조

[머털도사의 건축 단상] 지붕 트러스(Truss) 구조

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머털도사의 건축 단상(3) 


강재나 목재를 삼각형으로 조립하여 하중을 지탱하는 구조를 트러스(Truss) 구조라고 한다. 트러스 구조 속 삼각형 때문에 교량이나 지붕처럼 넓은 공간에 걸치는 구조물로 많이 쓰이게 되었다. 


삼각형 구조는 위에서 누르는 힘과 옆에서 미는 힘에 모두 강하다. 트러스는 각 부재가 부재의 방향으로만 힘을 받고, 부재를 연결하는 절점은 각도를 자유롭게 변화시킬 수 있는 핀 접합(힌지 접합)으로 이루어져 있다. 핀 접합은 외부에서 오는 힘에 의해 변화하지 않도록 부재를 접합할 때 단단히 고정시켜서 접합한 강접합과는 달라서 밖에서 전해지는 힘이 있으면 그 힘을 받고 같이 회전하기 때문에 회부의 힘에 저항해야 하는 힘이 발생하지 않는다.


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힘이 센 사람이 나를 밀었을 때 꾹 참고 버텨내는 것보다, 툭 밀리는 게 내가 힘이 덜 든다. 트러스 구조는 삼각형 형태, 힘의 전달 방법, 접합 방법 때문에 다른 구조형식과 차별된 장점이 있다. 일반적으로 사람들은 대부분 모든 공간이 다 채워져 있어야 안정적이고 튼튼하다고 생각한다. 


하지만 그런 방법으로 기둥이나 벽을 제작할 경우 경제적 부담이 늘어날 뿐만 아니라, 힘이 작용하지 않는 부분까지 두꺼워져 오히려 건물 전체의 하중을 증가하는 요인으로 작용해 건물 자체 수명을 줄여버릴 수 있다. 트러스 구조는 기본적으로 하중이 가해지는 부분, 즉 힘의 분산이 필요한 부분에만 골격이 들어가기 때문에 효율적일 뿐만 아니라. 부재 비용의 부담을 줄일 수 있고, 건물 자체의 하중까지 줄일 수 있는 장점이 있다. 

 

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트러스 구조는 하중이 가해지는 부분에만 골격이 들어가기 때문에 역학계산을 통해서 단면이 받는 힘(압축력, 인장력)을 알 수 있다. 이 힘들을 이용하여 부재가 어느 정도 두께가 되면 어느 정도 하중을 받게 된다는 것을 계산할 수 있기 때문에 굉장히 안정적인 설계가 가능하다.


이러한 많은 장점으로 트러스 구조는 대형구조, 교량, 탑 등 현재 건축분야에서 가장 많이 이용되고 있다. 그러나 트러스는 미관상의 이유 때문에 대도시 내에서는 특별한 경우를 제외하고는 별로 채택되지 않기도 하지만 큰 하천이나 항만 등의 개발 지역, 해협이나 산간 부분의 계곡 사이에서는 경관과 잘 어울리기도 해서 효과적으로 이용되기도 한다. 


오타후후에 사는 ‘투투포’는 전형적인 마오리로 성격이 낙천적이고 매사에 긍정적인 배불뚝이 아저씨이다. 집 뒤의 도랑에 뱀장어가 노니는 모습을 보면서, 자연과 인간의 조화로운 삶을 생각해 본 적이 있는 집이었다.


“Daniel 큰일이 났다. 집에 화재가 발생하였다” 

“Brother 뭔 일이고? …….”


달포쯤 시간이 흘러 집을 방문했을 때, 거의 반파 수준의 화재로 진압 과정에서 소방수에 의해, 상당한 파괴가 이루어져 있었다. 참고로 화재로 인한 집은 내부의 상태가 괜찮아 보인다 하더라도, 연기로 인한 손상을 고려하여 법적으로 교체해야만 하는 영역이 있다. 


3년 전 목욕탕을 리노베이션 하면서, 전기 콘센트를 교체하는 과정에서 접지 부분이 타 있는 부분을 보고, Lim report을 가지고 오라고 하여 검토한 결과, 이 집은 1958년에 지어진 집으로 실내에 많은 전자 제품의 사용으로 인한 과부하 때문에, 접지선 부분이 검게 타 있는 부분을 보고, 반드시 빠른 시간내에 re-wiring을 해야 한다고 조언한 적이 있었다. 

   

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“하우스 보험에 들어 있지 않았나?” 

“…….”


보험에 들어 있다면 전기 누전으로 인한 사고라면 너무 걱정할 것이 없다고 위로하면서, 왠지 불안한 마음이 휘감는다. 이미 보험회사에서 화재의 원인 규명을 위해 조사한 것이었다. 


“Daniel의 경험을 무시하고 자만심으로 조언을 듣지 않은 게, 정말 후회가 된다”

영화 신세계에서 부하들에 의해 죽음이 목도에 이른 주인공의 마지막 대사처럼 인간은 일어날 일에 대한 가능성의 비용 지출보다는 양지에 누운 강아지의 긴 하품처럼 내일 일은 잠시 미룬다


“죽기 딱 좋은 날씨네”

“그래 같이 죽자”


필자의 조언과는 달리 무자격자의 부분적 전기 교체 작업을 한 상태였고, 교체된 부분이 아닌, 다른 곳의 발화로 인해 화재가 발생하였지만, 결국은 인정받지 못하고, 라이센스를 가진 자격자에 의한 전기공사가 아니라는 이유로 보험회사에서 클레임에 대한 보상을 지급하지 않았다. 


화재는 트러스 구조 내부에서 발화하여 진행된 화재의 과정으로 전기의 합선과 누전으로 인한 것이었다. 집주인은 가끔씩 랜턴을 들고 천장 윗부분의 트러스 구조를 수시로 점검을 해보아야 한다. 때로는 새가 둥지를 틀기도 하고, 미국 샌프란시스코의 쥐들이 이민을 와 둥지를 틀고, 크는 이를 갈기 위해 전선을 물어뜯는 경우도 있기 때문이다.  

 

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2년이 지난 후에 그 집은 헐값에 개발업자에게 팔렸고, “투투포”는 여전히 낙천적인 성격답게 렌트집에서 잘살고 있다.


“Brother! Life is short, but our heaven is really closed to us” 

연분홍 꽃 치마가 바람에 휘날리더라

오늘도 옷고름 씹어가며

산 제비 넘나드는 성황당 길에

꽃이 피면 같이 웃고

꽃이 지면 같이 울던

알뜰한 그 맹세에 봄날은 간다 


“청년아 나를 딛고 일어서거라”


다니엘 김
캡스톤 건설 대표

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