건축재료

나무이야기

김프로님 2007. 8. 1. 17:53

구조이야기 열 둘, 나무 이야기

나무는 인간이 살아오면서 건축구조물에 가장 많이 사용해 오던 재료이다. 우리나라도 예외가 아니며 현존하는 역사 유적들의 주요 구조부는 물론이고 마감재까지도 나무를 사용해 왔다.
사실 나무는 질감도 좋을뿐더러 인간에게 친밀감을 주는 재료이며 미적으로도 아름다울 뿐 아니라 온도와 습도도 적절히 유지시켜 주기도 한다. 그러나 나무는 무엇보다도 구조적으로 뛰어난 재료이다.

우선 첫째로 나무가 하중으로부터 견딜 수 있는 강도가 뛰어나다는 것이다.
나무의 종류에 따라 다르겠지만 나무의 허용압축응력은 보통 70~80㎏f/㎠이다. 이것은 현재 구조물에 많이 사용하는 콘크리트의 설계기준 강도 210㎏f/㎠를 예로 든다면 이것의 허용압축응력이 3Fc = 0.3 × 210 = 63 ㎏f/㎠ 보다 상외하는 강도를 가졌다는 것이다.
즉, 나무의 압축에 대한 저항능력은 콘크리트와 대등하다는 것이다.
인장에 대한 능력을 비교하면 콘크리트라는 재료는 자신의 허용압축강도의 1/10 밖에 되지 않지만 나무는 자신의 허용압축강도보다도 허용인장강도가 약 10%를 더 저항할 수 있다.
허용전단응력은 서로 비슷하지만 나무가 약간의 저항능력이 더 있다.  

둘째로는 지진에 대한 저항능력이 뛰어나다.
나무의 비중은 0.4~0.8 정도이다. 콘크리트의 비중은 2.4이므로 당연히 나무로 지어진 구조물의 자중이 저게 되는데 지진의 영향은 건물의 자중에 비례하여 영향을 받게 되므로 나무구조는 당연히 내진성능이 뛰어날 수밖에 없다.

셋째로는 시공성이 좋다.
가공성이 좋아 구조물을 시공하기 쉬우며 따라서 공기를 줄일 수가 있다.

이렇듯 공학적인 수치의 증거들이 없었다 하더라도 우리 인류의 선배들이 예리한 통찰력으로 구조적으로 뛰어난 나무를 건축구조물에 사용해 왔으며 앞으로도 좋은 구조적 성능을 가진 재료로 사용될 것이다.

 

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