KR100262119B1 - 철근 콘크리트의 철근 결속용 커플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근콘트리트의 배근시 메시형태로 배근된 각 철근의 교차부위를 상호 결속시키는데 사용되는 신규한 커플러를 개시한다. 본 발명은 상호간에 소정각도로 교차하도록 접합되는 제1 및 제2의 클립(11)(11')으로 구성되고, 각 클립(11)(11')은 철근(3)을 탄성적으로 삽입할 수 있도록 주면에 축방향을 따라 개구(15)를 갖는 대략 C자형 단면의 몸체(12)와, 이 몸체(12)의 양 단부로부터 각각 외측방으로 연장되어 철근(3)의 삽입을 안내하는 복수의 가이드(13)(14) 및 각 클립(11)(11')에 구비되어 철근(3)의 삽입 후 각 가이드(13)(14)들을 상호 조립 고정시키는 고정수단으로 구성된다. 이에 따라 본 발명은 철근콘크리트의 배근시 각 철근의 교차부위를 신속하고 간편하면서도 매우 견고하게 결속할 수 있게 되므로 구조물의 공기단축과 철근콘크리트 작업의 간소화에 큰 효과를 발휘한다.

Description

철근콘크리트의 철근 결속용 커플러

본 발명은 철근콘크리트(reinforced concrete)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 배근(配筋)시 각 철근(reinforcing bar)을 상호 결속(結束)시키는 철근콘크리트의 철근결속용 커플러(coupler)에 관한 것이다.

콘크리트는 시멘트(cement), 물, 모래, 자갈 등으로 만들어지는 복합재료로서 비균등질이면서 비탄성적인 성질을 가지며 입축강도는 비교적 크지만 인장강도는 압축강도에 비하여 매우 작아 인장응력에 의하여 균열이 발생하기 쉬운 특성을 갖는다.

이에 따라 제1도에 도시한 바와 같이, 콘크리트(2)내에 인장강도가 큰 강봉(3)을 묻어 넣어서 외력에 대해 양자가 일체로 작용하여 저항하도록 하고 있는데 이를 철근콘크리트(1)라 하고 이때 콘크리트(2) 속에 묻혀서 콘크리트(2)를 보강하기 위해 사용되는 강봉(3)을 철근이라 한다.

이러한 철근콘크리트(1)는 거푸집(4)에 콘크리트(2)를 쏟아 넣음으로써 형상과 치수에 구애받지 않는 임의의 구조물을 만들 수 있음은 물론 구조물을 일체적으로 만들 수 있고, 내구성과 내화성이 우수하며 진동 소음이 적은 장점에의해 교량, 건물등 토목, 건축의 중요한 구조물을 비롯하여 옹벽, 수조, 사일로(silo), 굴뚝 등에 널리 사용되고 있다.

한편 이와 같이 콘크리트(2) 속에 철근(3)을 묻어 넣기 위해서는 콘크리트(2)를 거푸집(4)에 쏟아 넣기 전에 철근(3)을 소정형태로 배열하는 소위 배근작업이 선행되어야 한다. 이러한 배근은 통상 다수의 철근(3)들을 매시(mesh)형태로 배치한 뒤 각 철근(3)들의 교차부위를 상호 결속함으로써 이루어진다.

따라서 구조적으로 안정된 철근콘크리트(1)를 얻기 위해서는 배근시 각 철근(3)들을 견고하게 결속시키는 것이 우선적으로 중요하다. 제2도에는 이를 위한 종래의 철근 결속방법의 일례를 개략적으로 도시하였는데, 이것은 상호 교차하는 철근(3)들의 교차부위를 철사(5)로 묶어줌으로써 다수의 철근(3)을 메시형태로 배근하고 있다.

그러나 이러한 종래의 방법은 작업현장에서 작업자가 직접 철사(5)를 이용하여 철근(3)들의 교차부위를 일일이 상호 묶어주어야 하므로 배근작업이 상당히 번잡하고, 비능율적일 뿐만 아니라 배근작업에 많은 시간이 소요되어 공기(工期)가 증가하는 문제가 있었다. 또한 철근(3)들의 교차부위를 단순히 철사(5)로 묶어주는 것에 불과하므로 결속력이 그다지 높지 못한 문제도 있었다.

한편 별도로 도시하지는 않았으나 각 철근들의 교차부위를 작업현장에서 용접으로 접합하고 있기도 한데 이는 각 철근들을 매우 견고하게 결속할 수 있는데 반해 전술한 방법과 마찬가지로 배근작업이 상당히 번잡할 뿐 아니라 특히 철근에 열변형을 일으켜 부실공사를 초래할 우려가 매우 많은 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제들을 감안하여 배근시 각 철근의 교차부위를 신속, 간편하고 견고하게 결속할 수 있는 철근콘크리트의 철근 결속용 커플러(coupler)를 제공하는 것이다.

제1도는 일반적인 철근콘크리트이 구조를 개략적으로 보인 부분 절단 사시도.

제2도는 종래 철근 결속방법의 일례를 보인 발췌 사시도.

제3도는 본 발명에 의한 철근 결속용 커플러의 일실시예를 보인 사시도.

제4도 내지 제6도는 본 발명에 의한 철근 결속용 커플러의 여러 가지 실시예들을 보인 측면도.

제7a 내지 제7c도는 본 발명 커플러가 철근을 결속하는 작용을 모식적으로 보인 발췌도.

제8도는 본 발명 커플러의 다른 실시예를 보인 발췌 측면도.

제9도는 본 발명 커플러의 또다른 실시예를 보인 발췌 사시도.

제10도는 그 작용을 보인 측면도.

제11 및 제12도는 본 발명의 또다른 실시예를 보인 발췌 측면도.

제13도는 본 발명 커플러를 이용한 철근조립체의 일실시예를 개략적으로 보인 정면도.

제14도는 본 발명 철근조립체의 다른 실시예를 개략적으로 보인 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 콘크리트(concrete) 3 : 철근(reinforcing bar)

10, 20, 30, 40 : 커플러(coupler) 11, 11' : (커플러의) 제1,2클립(clip)

12 : (클립의) 몸체 12a : (몸체의) 노치부(notch部)

13, 14 : (클립의) 가이드(guide) 13a : (가이드의) 슬롯(slot)

15 : (몸체의) 개구(開口) 16, 17 : (가이드의) 걸림턱

18, 18' : (가이드의) 훅하우징(hook housing)

19, 19' :(가이드의) 훅(hook)

50, 60 : 철근조립체(reinforcing bar assembly)

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 철근콘크리트의 철근 결속용 커플러는 철근콘크리트의 배근시 메시형태로 배치되는 각 철근의 교차부위를 상호 결속시키기 위한 커플러로서 상호간에 소정각도로 교차하도록 접합되는 제1 및 제2의 클립으로 구성되고 각 클립은 상기 철근을 탄성적으로 삽입할 수 있도록 주면에 축방향을 따라 개구를 갖는 대략 C자형 단면의 몸체와 이 몸체의 양 단부로부터 각각 외측방으로 연장되어 상기 철근의 삽입을 안내하는 복수의 가이드를 구비하여 되며, 상기 제1 및 제2의 클립중 어느 하나의 몸체가 소정곡률을 갖는 호형으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명 커플러의 한 바람직한 특징에 의하면 제1 및 제2의 클립에 각 가이드들을 상호 조립 고정시키는 고정수단이 각각 더 구비되어 메시형태로 배치된 각 철근들의 결속력을 극대화시킨다.

본 발명 커플러의 다른 바람직한 특징에 의하면 제1 및 제2클립의 가이드 선단에 상호 대향하도록 내측방으로 각각 연장 절곡된 걸림턱이 더 구비되어 철근의 삽입시 별도의 공구를 사용하여 클립의 개구를 외측으로 벌려줌으로써 용이한 삽입이 가능토록 한다. 이에 따라 본 발명은 철근콘크리트의 배근시 각 철근의 교차부위를 신속하고 간편하면서도 매우 견고하게 결속할 수 있음은 물론 철근을 구조물의 크기나 형태에 따라 적정크기로 미리 배근 제작된 철근조립체로서 공사현장에 대량 공급할 수 있게 되므로 구조물의 공기단축과 철근콘크리트 작업의 간소화에 큰 효과를 발휘하게 된다.

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다. 제3도에서 도시된 구성은 본 발명에 의한 철근콘크리트의 철근 결속용 커플러(10) 기본 구성으로 철근콘크리트(제1도의 1)의 배근시 메시형태로 배치되는 철근(3)의 교차부위를 결속할 수 있도록 상호간에 직교하도록 용접에 의해 교차 접합되는 제1 및 제2의 클립(11)(11')으로 구성된다.

각 클립(11)(11')은 철근(3)을 탄성적으로 삽입하여 지지할 수 있도록 그 주면에 축방향을 따라 일정폭의 개구(15)를 갖는 대략 C자형의 몸체(12)와 이 몸체 (12)의 개구(15)를 형성하는 양쪽 단(端)으로부터 각각 외측을 향해 적정각도로 연장되어 몸체(12)에 대한 철근(3)의 용이한 삽입을 안내하는 복수의 가이드(13)(14)로 이루어진다.

이때 각 클립(11)(11')은 몸체(12)의 개구(15)가 상호 반대방향 즉 각 개구 (15)가 외측방향으로 향하도록 배치된다. 그리고 각 가이드(13)(14)는 몸체(12)의 길이에 대응하도록 그 축방향을 따라 길게 형성될 수도 있으나 이 경우 철근(3)을 삽입할 때 몸체(12)의 탄성변형에 큰 힘이 요구되어 원활한 배근작업에 자장을 초대할 우려가 있는 바, 도시된 바와 같이 몸체(12)의 중간부에 노치부(notch部:12a)를 일정폭으로 형성하여 몸체(12)의 축방향을 따라 일정간격으로 배치되는 복수쌍으로 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 본 발명 커플러(10)의 클립(11)(11')은 바람직하기로 금속판재를 소정형태로 밴딩 (banding) 가공함으로써 구성된다.

한편 제4도 내지 제6도에는 본 발명 커플러(20)(30)(40)의 다른 실시예들을 개략으로 도시하였다. 제4도에 도시된 구성의 커플러(20)는 전술한 제1실시예의 제2클럽(11')이 제1클립(11)에 대해 적절한 예각(α)을 이루도록 경사지게 배치되어 접합된 구성으로 이는 철근(3)이 비스듬히 사교(斜交)하는 경우에 사용된다.

제5도에 도시된 구성의 커플러(30)는 전술한 제1실시예와 마찬가지로 제1 및 제2클립(11)(11')이 상호 직교하도록 배치되어 접합되는데 제1클립(11)의 몸체(12)가 소정곡률을 갖는 호(弧)형으로 형성된 구성이다. 이러한 구성의 커플러(30)는 예컨대 원기둥의 구조물을 만들 때 수직으로 배치된 철근(3)과 원주방향으로 배치된 철근(3)의 교차부위를 결속하는데에 사용된다. 그리고 제6도에 도시된 구성의 커플러(40)은 전술한 제1실시예의 제1 및 제2클립(11)(11')이 상호 나란하도록 배치되어 접합된 구성으로 이는 일정길이를 갖는 철근(3)과 철근(3)을 그 길이방향으로 상호 연결하는데에 사용된다.

다음에 이와 같이 구성된 본 발명 커플러(10)(20)(30)(40)의 클립(11) (11')이 철근(3)을 탄성적으로 삽입 지지하는 작용을 제7a도 내지 제7c도를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저 제7a도에 도시한 바와 같이 클립(11)의 두 가이드(13)(14) 사이에 철근(3)을 위치시킨 뒤 몸체(12)쪽으로 철근(3)을 누른다. 그러면 제7b도에 도시한 바와 같이 클립(11)의 몸체(12)가 외측방향으로 탄성변형되어 그 개구(15)가 벌어지게 되고 이에 따라 철근(3)이 몸체(12)내에 완전히 삽입되게 된다.

이와 같이 철근(3)이 몸체(12)내에 삽입되고 나면 제7c도에 도시한 바와 같이 변형된 몸체(12)가 그 복원탄성에 의해 초기상태로 복귀하여 철근(3)을 탄성적으로 감싸 지지하게 되는 것이다. 그러므로 본 발명은 철사(제2도의 5)로 묶어주는 종래에 비해 철근콘크리트이 배근작업을 훨씬 간편하고 신속하게 수행할 수 있으면서도 비교적 큰 결속력으로 상호 교차하는 철근(3)들을 견고하게 결속할 수 있게 된다.

한편 제8도에는 본 발명의 또다른 실시예가 도시되어 있는데 이것은 전술한 실시예들의 구성에서 각 클립(11)의 가이드(13)(14)들 선단에 걸림턱(16)(17)이 상호 대향하도록 내측을 향해 연장 절곡된 구성이다. 이러한 구성의 실시예는 철근(3)과의 조립시 소정의 공구(T)를 각 걸림턱(16)(17)에 걸어서 외측방향으로 각각 당겨 줌으로써 클립(11)의 몸체(12)를 강제로 탄성변형시켜 철근(3)의 보다 용이한 조립을 가능케 한다.

한편 제9도 및 제10도에는 본 발명의 또다른 실시예가 도시되어 있다. 이것은 전술한 실시예들의 구성에서 각 크립(11)의 가이드(13)(14)에 이들을 상호 조립 고정하기 위한 고정수단이 구비된 구성이다. 이러한 고정수단은 여러 가지로 구성될 수 있는데 예를들어 도시된 바와 같이 클립(11)의 한쪽 가이드(14)에는 대략 오메가(Ω)형의 훅(hook:19)이 일체로 절곡 형성되고 다른쪽 가이드(13)에는 훅(19)이 탄성적으로 끼워져 걸리는 오메가형의 훅하우징(hook housing:18)이 일체로 절곡형성되어 구성될 수 있다.

이러한 구성의 실시예는 클립(11)의 몸체(12)내에 철근(3)을 삽입시킨 뒤 각각 외측을 향해 벌어져 있는 두 가이드(13)(14)를 훅(19) 및 훅하우징(18)에 의해 상호 조립 고정함으로써 클립(11)이 철근(3)을 보다 강한 탄성으로 삽입 지지할 수 있도록 해준다. 이에 따라 철근(3)과 클립(11)이 매우 견고하게 결합됨으로써 자칫 발생할 수 있는 철근(3)의 유동을 효과적으로 방지할 수 있다.

제11도에는 이러한 고정수단의 다른 실시예가 도시되어 있는데 이것은 전술한 제1실시예의 구성에서 훅(19')과 훅하우징(18')이 대략 화살표 형태로 절곡형성된 구성으로 전술한 실시예보다 비교적 강한 고정력을 발휘하게 된다. 그리고 제12도에는 가이드 고정수단의 또다른 실시예가 도시되어 있는데 이것은 전술한 제2실시예의 구성에서 훅하우징(18') 대신 훅(19')이 탄성적으로 끼워져 걸리는 슬롯(slot:13a)이 형성된 구성이다. 즉 클립(11)의 한쪽 가이드(14)에는 화살표 형태의 훅(19')이 절곡형성되고 다른쪽 가이드(13)에는 훅(19')이 관통하여 걸리는 슬롯(13a)이 형성된 것이다. 이러한 구성의 실시예 역시 전술한 실시예들과 동일한 작용효과를 가진다.

특히 이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명 커플러(10)(20)(30)(40)들은 그 구조적 특징상 소정의 커플러 장착기(도시하지 않음)를 통해 배근작업을 자동화하기가 상당히 용이하며 이에 따라 종래의 철사(제2도의 5)에 의한 결속작업에 비해 매우 신속하면서도 간편하게 배근작업을 수행할 수 있는 바 공기단축 및 이에 따른 공사비 절감에 탁월한 효과를 발휘할 수 있게 된다.

한편 제13도에는 전술한 커플러(10)의 자동장착에 의해 적정크기로 미리 배근된 철근조립체(50)를 도시하였는데 이것은 다수의 철근(3)이 메시형태로 배치된 철근(3)들의 테두리를 구성하는 최외곽의 교차부위에만 본 발명의 커플러(10)로 결속하고 그 내측에 위치하는 나머지 교차부위에는 종래와 같이 철사(5)로 결속한 구성이다. 이때 각 커플러(10)들은 커플러 장착기에 의해 동시에 장착된다. 이러한 구성의 철근조립체(50)는 주문에 의해 공장에서 적정크기로 대량 생산한 뒤 공사현장에 공급함으로써 공기단축의 극대화를 도모할 수 있음 물론 공사단가의 절감효과도 가져온다.

또한 제14도에는 본 발명 철근조립체(60)의 다른 실시예가 도시되어 있는데 이것은 메시형태로 배치된 다수의 철근(3)들이 이루는 전체 교차부위를 전술한 본 발명 커플러(10)로 결속한 구성이다. 이러한 구성의 철근조립체(60) 역시 전술한 실시예와 마찬가지의 작용효과를 가지는에 전술한 실시예보다 견고한 결속력을 발휘하게 됨은 물론 제작에 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있어 철근조립체(60)의 생산성 향상도 가져온다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면 철근콘크리트의 배근시 각 철근의 교차부위를 탄성적으로 삽입하여 지지하는 커플러에 의해 자동으로 결속하므로 철사로 일일이 결속하는 종래에 비해 매우 신속하고 간편하면서도 견고하게 철근을 결속할 수 있게 된다.

또한 철근을 구조물의 크기나 형태에 따라 적정크기로 미리 배근 제작된 철근조립체로서 공사현장에 대량 공급할 수 있으므로 철근콘크리트 작업도 최대한 간소화시킬 수 있게 된다.

따라서 본 발명은 구조물의 공기를 현저히 단축시킬 수 있음은 물론 공사단가를 절감할 수 있는 매우 우수한 효과를 가진다.

Claims (5)

1. 철근콘크리트의 배근시 메시형태로 배치되는 각 철근의 교차부위를 상호 결속시키기 위한 커플러로서, 상호간에 소정각도로 교차하도록 접합되는 제1 및 제2의 클립으로 구성되고 상기 각 클립은 상기 철근을 탄성적으로 삽입할 수 있도록 주면에 축방향을 따라 개구를 갖는 대략 C자형 단면의 몸체와 이 몸체의 양 단부로부터 각각 외측방으로 연장되어 상기 철근의 삽입을 안내하는 복수의 가이드가 구비되고 상기 제1 및 제2의 클립중 어느 하나의 몸체가 소정곡률을 갖는 호형으로 구성된 것을 특징으로 하는 철근콘크리트의 철근 결속용 커플러.
2. 제1항에 있어서 상기 제1 및 제2의 클립에 각 가이드들을 상호 조립 고정시키는 고정수단이 각각 더 구비된 것을 특징으로 하는 철근콘크리트의 철근 결속용 커플러.
3. 제2항에 있어서, 상기 고정수단은 상기 클립의 한쪽 가이드에 소정형태로 절곡 형성되는 훅과 상기 클립의 다른쪽 가이드에 소정형태로 절곡 형성되어 상기 훅이 탄성적으로 끼워져 걸리는 훅 하우징으로 구성되는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트의 철근 결속용 커플러.
4. 제2항에 있어서, 상기 고정수단은, 상기 클립의 한쪽 가이드에 슬롯이 형성되고 상기 클립의 다른쪽 가이드에 상기 슬롯에 탄성적으로 끼워져 걸리는 훅이 소정형태로 절곡 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트의 철근 결속용 커플러.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2클립의 가이드 선단에 상호 대향하도록 내측방으로 각각 연장 절곡된 걸림턱이 더 구비된 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트의 철근 결속용 커플러.