KDS 설계기준 425020 소규모건축 전통목구조

2024년 07월 21일 건설엔지니어

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소규모건축 전통목구조 설계기준

1. 일반사항

1.1 목적

이 기준은 소규모건축 전통목구조의 구조형식, 구조상세, 구조설계방법, 설계하중 등을 규정하여 안전성, 사용성, 내구성, 친환경성을 확보하는 것을 목적으로 한다.

1.2 적용범위 및 적용조건

1.2.1 적용범위

소규모 전통목조건축물의 구조설계는 KDS 41 10 00 ~ KDS 41 80 00 기준을 따라야 한다. 이 기준에서 제시하는 적용조건을 만족하고 문제가 없는 경우에는 이 기준에서 제시하는 규정에 따라 설계할 수 있다.
규정되지 않은 보, 기둥, 2차부재 및 접합부 상세는 KDS 41 50 00의 일반규정을 만족해야 한다.
기초는 콘크리트구조로 하고, 상세는 KDS 42 20 00(4.7) 및 KDS 42 19 00에 따른다.
계단, 벽체, 바닥판 상세는 KDS 42 20 00 및 KDS 42 50 10에 따른다.
기초의 하부지반은 KDS 42 10 00에 따른다.

1.2.2 적용조건

KDS 42 10 00(1.2, 1.7, 1.8)을 모두 만족해야 한다.
수직하중은 기둥과 보로 구성된 골조에 의하여, 횡하중은 기둥과 보 및 기둥과 보로 둘러싸인 부분에 설치되는 전단벽체에 의하여 지지되어야 한다.
이 기준은 전단벽체의 경계가 모두 목골조 또는 세부목골조로 이루어지고 전단벽체에 개구부가 없는 경우에 적용할 수 있다.
전단벽체는 구조용 목질판재를 사용해야 한다. 구조용 목질판재 외의 재료는 구조전문가에 의해 재료성능과 구조적 안전성이 확인된 제품을 사용해야 한다.
목질판재계수, 못간격계수, 판재중깃보강계수는 각각 건물 전체에 동일한 값이 사용되어야 한다.
횡하중을 적용하여 산출된 설계전단벽길이는 요구전단벽길이 이상이어야 한다.
2층 외곽목골조는 1층 외곽목골조와 평면상 동일선상에 존재해야 한다. 이 외의 경우에는 구조전문가에 의해 안전성이 확인되어야 한다.
2층 건물인 경우 2층 기둥은 1층 기둥위에 연속적으로 배치되어야 하고, 1층 기둥의 단면크기는 연속된 2층 기둥의 단면크기 이상이어야 한다.
2층 건물인 경우 기둥은 두 개 층을 수직이음이 없는 하나의 연속된 기둥으로 사용하거나, 층별로 구분하여 사용할 수 있다. 층별로 구분하여 사용할 경우 2층 기둥은 1층 기둥과 연속되는 위치에 있는 2층 바닥판위에 수평으로 움직이지 않도록 고정되어야 한다.
2층 바닥덮개 위에 설치하는 패널히팅의 두께는 100mm 이하이어야 한다.
바닥장선, 보 또는 기타 수평구조부재는 부재 경간의 중앙 1/3 부분에서 따내기를 할 수 없다. 따냄은 부재의 단부를 제외하고 인장측에 설치할 수 없다. 따냄의 높이, 깊이 및 폭은 각각 부재 높이의 1/6, 1/6 및 1/3 이하로 한다. 단, 단부에서 인장측에 따내기를 하는 경우 완만한 경사로 한다.
바닥장선, 보 또는 기타 수평구조부재에 구멍을 뚫는 경우 구멍의 중심은 부재 높이의 중앙(중립축) 부위에 위치하도록 하며, 구멍의 지름은 부재 높이의 1/6 이하로 한다.

1.3 참고 기준

KDS 42 10 00(1.3)에 따른다.

1.4 용어의 정의

KDS 42 10 00(1.4)에 따른다.

1.5 기호의 정의

: 유효수압면적
: 판재중깃보강계수
: 환경계수
: 목골조전단벽계수
: 못간격계수
: 목질판재계수
d : 못의 호칭치수
: 건물높이
: 벽체표준높이
: 설계전단벽길이
: 지진하중에 대한 요구전단벽길이
: 벽체표준길이
: 풍하중에 의한 요구전단벽길이
: 벽체길이
: 벽체저항모멘트
: 벽체 개구부율
: 기본전단강도
: 골조전단강도
: 공칭전단강도
: 지진에 의한 밑면전단력
: 풍하중에 의한 밑면전단력
: 기본풍속
: 풍하중

1.6 설계도서

설계도에는 모든 부재의 종류, 등급, 크기, 단면, 상대적인 위치 등을 정확히 표현해야 한다. 또한 바닥높이, 기둥중심 및 요철부의 치수 등을 표시해야 한다.
구조설계도서에는 공사에 필요한 주기사항을 포함해야 하며 신속 정확하게 찾아볼 수 있도록 모든 관련 정보를 표현해야 한다.
부재 배치 상세도에는 판재중깃, 장선, 서까래, 기둥 및 보의 길이와 위치 등이 표현되어야 하며 접합부의 상세구조가 포함되어야 한다.

2. 조사 및 계획

(내용 없음)

3. 재료

3.1 구조용 목재 및 목질판재

휨모멘트나 축력을 받는 바닥장선, 판재중깃, 기둥, 보, 도리, 서까래 등에는 구조용 제재목 또는 구조용 집성재를 사용한다.
- 구조용 제재목은 국립산림과학원 고시 목재제품의 규격과 품질기준 또는 KS F 3020의 2등급 이상의 것을 사용한다.
- 구조용 집성재는 국립산림과학원 고시 목재제품의 규격과 품질기준 또는 KS F 3021의 각 등급에 적합하거나 이와 동등 이상의 것을 사용한다.
기둥 및 보에 사용되는 목재의 규격 및 등급은 표 3.1-1과 같다.
바닥, 벽, 지붕의 덮개를 구성하는 목재, 판재중깃 및 구조용 목질판재에 사용가능한 목재의 규격과 등급 및 조건은 표 3.1-2와 같다.
단면조견표 및 경간표에 수록된 수종 구분은 KS F 3020에 따른다.
기본풍속 30m/s를 초과하는 지역에서는 전단벽체를 구성하는 판재중깃에 삼나무류를 사용할 수 없다.

표 3.1-1 기둥 및 보에 사용되는 목재의 규격 및 등급

표 3.1-2 바닥, 벽, 지붕의 덮개를 구성하는 목재, 판재중깃 및 구조용 목질판재에 사용되는 목재의 규격, 등급 및 조건

3.2 기타 재료

구조부재에는 KS F 4537에 따른 못을 사용해야 한다. KS F 4537에 따른 보통못(CMN) 또는 박스못(BXN)의 호칭치수는 표 3.2-1과 같다.
목조건축용 철못 이외에 구조내력상 중요한 부분에 사용되는 못 또는 나사못의 품질은 KS D 3553, KS F 3514, KS D 7052, KS B 1056에 따르며, 접합철물은 KS F 4514를 따른다. 단, 옥외에 노출되거나 항시 습윤 상태로 유지되는 경우 방청처리를 하거나 또는 이와 동등 이상의 보호처리가 된 제품을 사용한다.
접합철물의 설치, 검사 및 확인에 대한 세부사항은 KS F 9008에 따른다.
구조내력 상 중요한 부분에 사용되는 재료(접합철물 등)로서 위에서 규정되지 아니한 재료는 KS 또는 이와 동등 이상의 성능의 것을 사용한다.
석고보드의 품질은 KS F 3504에 따르며, 화장실, 다용도실, 세탁실 등 실내의 다습한 장소에는 방수석고보드를 사용한다.
기초 및 바닥슬래브의 콘크리트 설계기준압축강도는 21MPa 이상이어야 한다.
모든 철근은 KS D 3504에 따른 KS 인증을 취득한 이형철근으로 SD400(공칭항복강도 400MPa)을 사용하는 것을 원칙으로 한다.
철근의 표면에는 부착을 저해하는 흙, 기름 또는 비금속 도막이 없어야 한다.

표 3.2-1 목조건축용 철못의 호칭치수

| 호칭치수 | 보통못(CMN) | 박스못(BXN) | |—|—|—| | 기호 | 길이(mm) | 못대 지름(mm) | 기호 | 길이(mm) | 못대 지름(mm) | | 6d | CMN50 | 50.8 | 2.87 | BXN50 | 50.8 | 2.51 | | 8d | CMN65 | 63.5 | 3.33 | BXN65 | 63.5 | 2.87 | | 10d | CMN75 | 76.2 | 3.76 | BXN75 | 76.2 | 3.25 | | 12d | CMN85 | 82.6 | 3.76 | BXN85 | 82.6 | 3.25 | | 16d | CMN90 | 88.9 | 4.11 | BXN90 | 88.9 | 3.43 |

4. 설계

4.1 서까래

4.1.1 서까래의 설계

서까래의 경사각은 표 4.1-1에 제시된 최대경사각 이하이어야 한다.
서까래 관련 용어 및 서까래의 경사각은 그림 4.1-1과 같다.
서까래의 직경은 표 4.1-2 ~ 표 4.1-5를 따른다.
서까래 지지길이는 서까래 내민길이 이상이어야 한다.

표 4.1-1 서까래의 경사각

| 서까래 종류 | 밑변 대 높이의 비 | 경사각 | |—|—|—| | 3량가 서까래 5량가 장연 | 2 : 1 (최대 3 : 2) | 26.6도 (최대 33.7도) | | 5량가 단연 | 3 : 2 (최대 1 : 1) | 33.7도 (최대 45.0도) |

그림 4.1-1 서까래 관련 용어 및 서까래의 경사각

(a) 3량가 서까래 (b) 5량가 장연 (c) 5량가 단연

표 4.1-2 3량가 서까래 및 5량가 장연의 직경 (단위 mm) (보통 지붕하중인 경우) – 제재목

| 수종군 | 등급 | 서까래 순간격 | 서까래 내민길이 (괄호 안은 처마깊이) (mm) | |—|—|—|—| | 낙엽송류 | 1 등급 | 직경 1.0배 | 70, 100, 120, 130, 140, 150, 160, 170 | | | | 직경 1.5배 | 80, 110, 120, 140, 150, 160, 170, 180 | | | | 직경 2.0배 | 80, 120, 130, 140, 160, 170, 180, 190 | | | 2 등급 | 직경 1.0배 | 70, 110, 120, 130, 140, 150, 170, 180 | | | | 직경 1.5배 | 80, 120, 130, 140, 150, 160, 180, 190 | | | | 직경 2.0배 | 80, 120, 140, 150, 160, 170, 190, 200 | | 소나무류 | 1 등급 | 직경 1.0배 | 70, 110, 120, 130, 150, 160, 170, 180 | | | | 직경 1.5배 | 80, 120, 130, 140, 160, 170, 180, 190 | | | | 직경 2.0배 | 90, 130, 140, 150, 170, 180, 190, 210 | | | 2 등급 | 직경 1.0배 | 80, 110, 130, 140, 150, 170, 180, 190 | | | | 직경 1.5배 | 80, 120, 140, 150, 160, 180, 190, 200 | | | | 직경 2.0배 | 90, 130, 150, 160, 170, 190, 200, 210 | | 잣나무류 | 1 등급 | 직경 1.0배 | 80, 120, 130, 140, 150, 170, 180, 190 | | | | 직경 1.5배 | 90, 130, 140, 150, 170, 180, 190, 210 | | | | 직경 2.0배 | 90, 130, 150, 160, 180, 190, 200, 220 | | | 2 등급 | 직경 1.0배 | 80, 120, 130, 150, 160, 170, 190, 200 | | | | 직경 1.5배 | 90, 130, 140, 160, 170, 190, 200, 210 | | | | 직경 2.0배 | 90, 140, 150, 170, 180, 200, 210, 230 | | 삼나무류 | 1 등급 | 직경 1.0배 | 80, 120, 130, 140, 160, 170, 180, 200 | | | | 직경 1.5배 | 90, 130, 140, 160, 170, 180, 200, 210 | | | | 직경 2.0배 | 90, 140, 150, 160, 180, 190, 210, 220 | | | 2 등급 | 직경 1.0배 | 80, 120, 140, 150, 160, 180, 190, 200 | | | | 직경 1.5배 | 90, 130, 150, 160, 180, 190, 210, 220 | | | | 직경 2.0배 | 100, 140, 160, 170, 190, 200, 220, 230 |

서까래 지지길이는 내민길이의 2배까지 되어도 동일 단면 적용 가능
서까래 직경은 주심도리 부근을 기준으로 한다. (말구의 일반적인 소매걷이는 가능함)
서까래 순간격과 서까래 내민길이의 중간값에 대하여는 직선보간한다.

표 4.1-3 3량가 서까래 및 5량가 장연의 직경 (단위 mm) (중량 지붕하중인 경우) – 제재목

| 수종군 | 등급 | 서까래 순간격 | 서까래 내민길이 (괄호 안은 처마깊이) (mm) | |—|—|—|—| | 낙엽송류 | 1 등급 | 직경 1.0배 | 80, 110, 130, 140, 150, 170, 180, 190 | | | | 직경 1.5배 | 80, 120, 140, 150, 160, 180, 190, 200 | | | | 직경 2.0배 | 90, 130, 150, 160, 170, 190, 200, 220 | | | 2 등급 | 직경 1.0배 | 80, 120, 130, 150, 160, 170, 190, 200 | | | | 직경 1.5배 | 90, 130, 140, 160, 170, 180, 200, 210 | | | | 직경 2.0배 | 90, 140, 150, 170, 180, 190, 210, 220 | | 소나무류 | 1 등급 | 직경 1.0배 | 80, 120, 140, 150, 160, 180, 190, 200 | | | | 직경 1.5배 | 90, 130, 150, 160, 170, 190, 200, 210 | | | | 직경 2.0배 | 90, 140, 160, 170, 180, 200, 210, 230 | | | 2 등급 | 직경 1.0배 | 90, 130, 140, 160, 170, 180, 200, 210 | | | | 직경 1.5배 | 90, 140, 150, 170, 180, 190, 210, 220 | | | | 직경 2.0배 | 100, 150, 160, 180, 190, 210, 220, 240 | | 잣나무류 | 1 등급 | 직경 1.0배 | 90, 130, 140, 160, 170, 190, 190, 210 | | | | 직경 1.5배 | 90, 140, 150, 170, 180, 200, 210, 230 | | | | 직경 2.0배 | 100, 150, 160, 180, 190, 210, 220, 240 | | | 2 등급 | 직경 1.0배 | 90, 130, 150, 160, 180, 190, 210, 220 | | | | 직경 1.5배 | 90, 140, 160, 180, 190, 210, 220, 240 | | | | 직경 2.0배 | 100, 150, 170, 190, 200, 220, 240, 250 | | 삼나무류 | 1 등급 | 직경 1.0배 | 90, 130, 150, 160, 170, 190, 200, 220 | | | | 직경 1.5배 | 100, 140, 160, 170, 190, 200, 220, 230 | | | | 직경 2.0배 | 100, 150, 170, 180, 200, 210, 230, 250 | | | 2 등급 | 직경 1.0배 | 90, 140, 150, 170, 180, 200, 210, 230 | | | | 직경 1.5배 | 100, 150, 160, 180, 200, 210, 230, 240 | | | | 직경 2.0배 | 110, 160, 170, 190, 210, 220, 240, 260 |

서까래 지지길이는 내민길이의 2배까지 되어도 동일 단면 적용 가능
서까래 직경은 주심도리 부근을 기준으로 한다. (말구의 일반적인 소매걷이는 가능함)
서까래 순간격과 서까래 내민길이의 중간값에 대하여는 직선보간한다.

표 4.1-4 5량가 단연의 직경 (단위 mm) (보통 지붕하중인 경우) – 제재목

| 수종군 | 등급 | 서까래 순간격 | 서까래 길이 (괄호 안은 서까래 수평 투영길이) (mm) | |—|—|—|—| | 낙엽송류 | 1 등급 | 직경 1.0배 | 40, 50, 50, 60, 60, 70, 70 | | | | 직경 1.5배 | 50, 50, 60, 60, 70, 70, 80 | | | | 직경 2.0배 | 50, 60, 60, 70, 70, 80, 80 | | | 2 등급 | 직경 1.0배 | 50, 50, 60, 60, 70, 70, 80 | | | | 직경 1.5배 | 50, 60, 60, 70, 80, 80, 90 | | | | 직경 2.0배 | 60, 60, 70, 80, 80, 90, 90 | | 소나무류 | 1 등급 | 직경 1.0배 | 50, 50, 50, 60, 60, 70, 70 | | | | 직경 1.5배 | 50, 50, 60, 60, 70, 70, 80 | | | | 직경 2.0배 | 60, 60, 60, 70, 70, 80, 80 | | | 2 등급 | 직경 1.0배 | 50, 50, 60, 60, 70, 70, 80 | | | | 직경 1.5배 | 50, 60, 60, 70, 80, 80, 90 | | | | 직경 2.0배 | 60, 60, 70, 80, 80, 90, 90 | | 잣나무류 | 1 등급 | 직경 1.0배 | 50, 50, 60, 60, 70, 70, 80 | | | | 직경 1.5배 | 50, 60, 60, 70, 80, 80, 90 | | | | 직경 2.0배 | 60, 60, 70, 80, 80, 90, 90 | | | 2 등급 | 직경 1.0배 | 50, 60, 60, 70, 70, 80, 80 | | | | 직경 1.5배 | 60, 60, 70, 80, 80, 90, 90 | | | | 직경 2.0배 | 60, 70, 80, 80, 90, 100, 100 | | 삼나무류 | 1 등급 | 직경 1.0배 | 50, 60, 60, 70, 70, 80, 80 | | | | 직경 1.5배 | 60, 60, 70, 80, 80, 90, 90 | | | | 직경 2.0배 | 60, 70, 80, 80, 90, 100, 100 | | | 2 등급 | 직경 1.0배 | 60, 60, 70, 80, 80, 90, 90 | | | | 직경 1.5배 | 60, 70, 80, 80, 90, 100, 100 | | | | 직경 2.0배 | 70, 80, 80, 90, 100, 110, 110 |

서까래 직경은 길이 중간 부근을 기준으로 한다.
서까래 순간격과 서까래 길이의 중간값에 대하여는 직선보간한다.

표 4.1-5 5량가 단연의 직경 (단위 mm) (중량 지붕하중인 경우) – 제재목

| 수종군 | 등급 | 서까래 순간격 | 서까래 길이 (괄호 안은 서까래 수평 투영길이) (mm) | |—|—|—|—| | 낙엽송류 | 1 등급 | 직경 1.0배 | 50, 50, 60, 60, 70, 70, 80 | | | | 직경 1.5배 | 50, 60, 70, 70, 80, 80, 90 | | | | 직경 2.0배 | 60, 70, 70, 80, 80, 90, 100 | | | 2 등급 | 직경 1.0배 | 60, 60, 70, 70, 80, 80, 90 | | | | 직경 1.5배 | 60, 70, 70, 80, 90, 90, 100 | | | | 직경 2.0배 | 70, 70,

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