서까래 길이 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 건물 폭, 지붕 경사, 처마 내밀기, 용마루 판 두께로 박공지붕의 일반 서까래 길이를 구하고, 용마루 높이, 두 가지 경사 표기, 경사 계수도 보여 줍니다. 목수와 직접 짓는 사람이 창고, 차고, 증축부의 목재를 주문하고 서까래를 먹매김할 때 쓰입니다.
계산 방법
- 수평 거리 = 폭 ÷ 2 − 용마루 판 두께 ÷ 2(서까래는 용마루 판 면에서 멈춤)
- 12당 높이로 준 경사는 θ = arctan(높이 ÷ 12)로 바꿉니다.
- 서까래 길이(용마루–벽) = 수평 거리 ÷ cos θ
- 처마의 경사 길이 = 수평 내밀기 ÷ cos θ, 전체 = (수평 거리 + 내밀기) ÷ cos θ
- 도리 위 용마루 높이 = 폭 ÷ 2 × tan θ, 경사 계수 = 1 ÷ cos θ
원리
일반 서까래는 직각삼각형의 빗변입니다. 수평 거리는 벽에서 용마루까지의 수평 길이, 높이는 수직 높이, 서까래는 빗변입니다. 수평 거리를 경사각의 코사인으로 나누면 경사를 따른 길이가 나옵니다. 각 서까래는 용마루 판의 면에서 멈추므로 판 두께의 절반을 수평 거리에서 뺍니다. 경사 계수 1 ÷ cos θ는 어떤 수평 거리든 경사 길이로 바꿔 주며, 30° 지붕에서는 1.1547입니다.
예제 풀이
기본값: 폭 7.2m, 경사 30°, 내밀기 0.45m, 용마루 판 38mm
- 수평 거리 = 3.6 − 0.019 = 3.581m, cos 30° = 0.8660
- 벽까지 서까래 = 3.581 ÷ 0.866 = 4.135m
- 처마 경사 길이 = 0.45 ÷ 0.866 = 0.52m, 전체 = 4.655m(15.27ft)
- 용마루 높이 = 3.6 × tan 30° = 2.078m, 경사 30° = 12당 6.93, 경사 계수 1.1547
| 건물 경간, 외벽 바깥면에서 바깥면까지 (m) | 처마 포함 서까래 길이 (m) |
|---|---|
| 1.8 | 1.537 |
| 3.6 | 2.576 |
| 5.4 | 3.615 |
| 7.2 | 4.655 |
| 9 | 5.694 |
| 10.8 | 6.733 |
| 14.4 | 8.812 |
결과 해석
길이는 용마루 면에서 꼬리까지 서까래의 기준선을 따라 잰 값입니다. 수직 절단, 걸침 홈, 꼬리 절단을 위해 규격 길이보다 한 단계 긴 목재를 사십시오. 용마루 높이가 건물 높이 제한에 걸리지 않는지도 확인하십시오. 경사를 몇 가지로 바꿔 넣으면 지붕이 가팔라질 때 서까래와 지붕 면적이 얼마나 늘어나는지 쉽게 비교할 수 있습니다. 한국식 물매(10치 기준) 표기는 12 기준과 다르니 각도로 바꿔 넣는 것이 안전합니다.
흔한 실수
- 용마루 판 두께의 절반을 빼지 않는 경우
- 경사를 따라 잰 처마 길이를 수평 길이처럼 넣는 경우
- 각도 경사와 12당 높이 경사를 혼동하는 경우
- 벽 바깥이 아니라 안쪽에서 폭을 재는 경우
자주 묻는 질문
서까래 길이는 어떻게 구하나요?
수평 거리를 경사각의 코사인으로 나누고, 같은 코사인으로 나눈 처마 길이를 더합니다.
30° 지붕은 12당 높이로 얼마인가요?
약 6.93입니다.
왜 용마루 판의 절반을 빼나요?
서까래가 용마루 중심선이 아니라 판의 면에서 멈추기 때문입니다.
출처: J. Anderson, "Laying Out a Common Rafter", Fine Homebuilding no. 165 (2004) · NIST Special Publication 811 (2008), Appendix B (1 ft = 0.3048 m)