KR100689962B1 - 스페이서 - Google Patents

Abstract

철근과 거푸집 또는 철근과 철근의 간격을 유지하기 위해 철근에 결합하는 스페이서가 개시된다. 본 발명의 스페이서는 나선형으로 형성되며 스페이서의 양 단부가 이격되어 철근에 끼워 결합될 수 있는 수용공간을 제공하고, 상기 수용공간으로 철근에 끼워진다. 이때, 철근이 끼워지는 경로상에서 스페이서의 내측의 간격은 일정하게 유지된다. 따라서, 나선형으로 한 바퀴 감기어 제공되는 수용공간에 철근을 삽입하여 고정함으로써, 철근을 비틀지 않는 한 스페이서가 빠지지 않는다. 또한, 탄성 부재를 이용하여 별도의 부재 없이도 철근과 결합이 가능할 뿐만 아니라, 콘크리트와 동일한 성질의 재료로 구성하여 내구성이 보장되고, 내화성이 강해 화재 시에도 내화 피복 역할을 수행할 수 있다.

스페이서, 철근, 수용공간, 나선형

Description

스페이서{SPACER}

도 1은 종래 스페이서를 도시한 사시도이다.

도 2는 종래 스페이서와 철근을 결합한 것을 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 스페이서를 도시한 평면도이다.

도 4는 본 발명의 스페이서를 도시한 측면도이다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 스페이서를 가로근에 결합하는 과정을 설명하기 위해 도시한 사시도이다.

도 7은 본 발명의 스페이서를 세로근(주근)에 결합한 것을 도시한 사시도이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예로서 탄성부재가 결합된 스페이서를 도시한 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100, 200：스페이서 110, 210：수용공간

120：제1 파트 130：제2 파트

220：탄성부재

본 발명은 스페이서(Spacer)에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 일체로 형성되고 구조가 단순하여 제조 및 사용이 용이하며 콘크리트와 동일 성질의 재료를 사용하여 일정 강도와 내구성 및 내열성을 갖춘 스페이서에 관한 것이다.

일반적으로 철근 콘크리트 벽체를 형성할 때는 철근과 거푸집을 일정거리로 이격시킨다. 그 이유 중 하나는 철근과 콘크리트 벽체가 힘을 분산하여 지탱하기 위함이다. 또한 그 다른 이유는 화재가 발생시 콘크리트가 단열재의 역할을 하기 위해서이다. 대략, 건축물의 구체에서 가장 외측에 위치한 철근은 콘크리트 피복을 갖게 되는데, 그 두께는 규정에 의한다. 화재 발생시, 화염의 온도는 대략 1000도 이상으로 올라가게 되는데, 예를 들어, 3㎝가량의 두께를 갖는 콘크리트는 2시간 정도 열의 전달을 늦출 수 있다. 화재 발생시 2시간이면 건축물 안의 모든 사람들이 건축물 밖으로 충분히 대피할 수 있는 시간이므로, 내화성 재질인 콘크리트의 피복 두께를 확보하는 것이다.

또한, 건축물의 피복 두께를 규정하는 또 다른 이유는 철근의 산화를 방지하기 위해서이다. 일반적으로, 콘크리트 내부에 위치한 철근의 산화지수는 대략 PH가 11내지 13 정도로써, 알칼리성 상태를 유지한다. 알카리성을 갖는 철근이 산화가 진행되는 시점은 산성화가 진행되어 PH가 10이하로 내려갈 때 산화가 진행되기 시작한다. 그러나, 콘크리트의 틈 사이로 산성비, CO2 또는 물이 침투하면 산화되기 PH 값이 10이하로 떨어지게 된다. 따라서, 철근과 건축물의 외벽과의 간격을 일정 크기로 유지하여 철근이 산화되는 것을 늦출 수 있다.

이와 같이, 건축물의 외벽과 최 외각에 위치한 철근의 간격을 일정하게 유지하는 것이 중요하며, 스페이서는 철근에 결합되어 철근과 건축물의 외벽과의 간격을 일정하게 유지하는 역할을 한다.

이러한 용도로 사용되는 스페이서를 도 1 및 도 2에 제시한다. 도 1은 종래 스페이서를 도시한 사시도이고, 도 2는 종래 스페이서와 철근을 결합한 것을 도시한 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이, 스페이서(1)는 팔각 기둥의 반쪽 형상으로써, 일측이 움푹 패여 함몰된 수용공간(5)을 제공한다. 상기 수용공간(5)으로 철근(40)의 일부를 수용할 수 있다. 상기 스페이서(1)는 철선홈(12)이 중앙을 따라 형성된 제1 면(10)과 제2 면(20)을 구비한다. 또한 상기 스페이서(1)의 상부에는 굵은 철선(30)을 삽입해서 고정하기 위한 철선홀(14)이 형성된다.

배근이 된 상기 철근(40)을 고정하기 위해 상기 수용공간(5)에 상기 철근(40)중 일부를 삽입한다. 상기 철근(40)을 상기 수용공간(5)에 삽입한 후, 상기 스페이서(1)를 상기 철근(40)에 결합하기 위해 상기 철선홀(14) 및 철선홈(12)을 통해 상기 굵은 철선(30)을 상기 철근(40)을 감싼 후 고정한다. 이러한 종래의 스페이서는 콘크리트 재질로 형성하여 일정 강도가 확보되고, 이후 배선된 철근 사이로 충전되는 콘크리트와 재질이 동일하여 내구성이 양호하다.

그러나, 스페이서를 철근에 결합하기 위해서는 굵은 철선이 필요하고, 또한, 굵은 철선을 구부려서 철근을 묶은 후 다시 철선홈 또는 철선홀 등으로 삽입 후 고 정해야 하는 번거로움이 있다. 그리고, 무게로 인해 철근으로부터 분리될 수 있어 소정의 목적을 달성하기에 한계가 있다. 이를 극복하기 위한 대안으로 스페이서를 플라스틱 또는 철제를 이용할 수 있다. 플라스틱 또는 철제 재질의 스페이서는 중량이 적어 설치가 용이하고, 철근으로부터 탈락되거나 빠지지 않는다. 반면 강도가 약하여 파손 및 변형이 발생할 수 있으며, 내화성이 약하여 화재 시 화열의 통로가 될 염려가 있다. 또한, 콘크리트와의 이질성으로 인해 틈이 발생하게 되고, 이 틈을 통해 외부에서 수분이 흡입되어 철근이 부식되는 문제를 낳고 있다.

따라서, 이상적인 스페이서가 가져야 하는 성질은 다음과 같이 정리할 수 있다.

첫째, 철근과 거푸집과의 일정 간격을 유지하기 위해 철근에 결합된 스페이서는 콘크리트 타설이 완료될 때까지 벗겨지거나, 빠지지 않아야 한다. 이를 위해서는 스페이서의 재질이 콘크리트와 동일한 물리적 또는 화학적 성질을 가져야 한다.

둘째, 시공이 용이해야 한다. 스페이서를 철근에 결합하기 위해 볼트 또는 철사로 고정해야 하는 번거로움이 없어야 한다.

셋째, 열전도도가 작아야 한다. 전술한 바와 같이 콘크리트와 같이 내열성이 뛰어나고, 열전도도가 낮은 재료를 사용해야 한다.

넷째, 산화에 강해야 한다. 건축물의 외벽과 철근의 간격을 지속적으로 유지하고, 결합되는 철근이 산화되는 것을 방지하기 위해 산화에 강한 재료를 사용해야 한다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 철근을 나선형의 내측면을 따라 제공되는 수용공간에 삽입한 후에는 별도의 외력을 주지 않는 한 이탈되지 않고 결합이 유지되는 스페이서를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 나선형의 구조와 편중된 무게 중심으로 인해 철근을 스페이서 수용공간 안으로 삽입하기만 하면 무게중심이 중력방향으로 향하여 스페이서가 스스로 회전하여 별도로 회전하는 작업이 필요치 않아 시공성 및 작업 속도를 향상시킬 수 있는 스페이서를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 탄성부재를 이용하여 수용공간에 삽입된 철근을 압박함으로써, 스페이서를 철근에 고정하기 위한 별도의 긴결 철물이 필요 없고, 또한 철근을 안정적으로 결합시킬 수 있어서 시공성이 우수하면서도 결합성이 우수하여 높은 생산성을 구현할 수 있는 스페이서를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 스페이서가 콘크리트와 동일한 물리적 및 화학적 성질을 갖는 재료를 사용함으로써, 내구성 및 강도가 보장되고, 내화성이 양호하여 화재시 열의 전달을 차단할 수 있는 스페이서를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 일체로 형성된 단순한 구조로 인해 제작 과정이 수월하고, 수리 및 관리가 용이하며, 제작 단가가 저렴한 스페이서를 제공함에 있다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따 르면, 본 발명의 스페이서는 철근과 거푸집 또는 철근과 철근의 간격을 유지하기 위하여 철근을 결합할 때 사용된다. 상기 스페이서는 일정 단면을 가지고 일체로 형성되고, 나선형으로 한 바퀴 감겨져서 철근이 경유되는 공간인 수용공간을 형성한다. 상기 수용공간의 크기는 다양하게 변화 가능하고, 삽입되는 상기 철근의 지름의 100% 내지 120% 가 되도록 하는 것이 좋다. 상기 스페이서는 양단부 사이가 이격되고, 상기 양단부는 일부분 겹쳐지도록 배치되는 것이 좋다. 양단부가 겹쳐진 상기 스페이서는 무게 중심이 양 단부 방향으로 치우쳐지게 형성된다. 또한 상기 스페이서의 일측부의 내측면과 상기 일측부의 내측면과 마주보는 타측부의 내측면 사이의 간격은 일정하다. 이러한 상기 스페이서는 거푸집에 충전되는 콘크리트와 동일한 재질을 사용하거나 또는 물리적 및 화학적 성질이 비슷한 시멘트 모르타르가 바람직하다.

또한, 본 발명의 스페이서는 일정 단면을 가지고 일체로 형성되고, 나선형으로 한 바퀴 감겨진 형태로 수용공간을 제공한다. 상기 수용공간을 이루는 상기 스페이서의 내측부에는 탄성부재가 결합된다. 상기 탄성부재를 결합함으로써, 상기 수용공간에 삽입되는 철근을 보다 더 강한 힘으로 조여줄 수 있다. 이러한 상기 탄성부재로는 신축성을 제공하는 우레탄 수지가 바람직하다.

이와 같이 구성하여, 나선형으로 형성되고, 그 내측에 형성된 수용공간으로 철근을 삽입하여 고정할 수 있으며, 스페이서 내측부를 따라 탄성부재를 결합하여 수용공간에 삽입된 철근이 외부로 빠져 나오지 못하도록 조여줄 수 있다. 뿐만 아니라 거푸집에 충전되는 콘크리트와 동질의 재료를 사용하여 내구성이 유지되며, 화재시에도 내열 피복제로서의 역할을 할 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 스페이서는 건축물뿐만 아니라 토목 및 건축 전분야에 걸쳐서 다양하게 응용되어 사용할 수 있다.

도 3은 본 발명의 스페이서를 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 스페이서를 도시한 측면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 스페이서(100)는 일체로 형성되며, 나선형으로 한바퀴 구부러져 형성되어 중앙에 수용공간(110)을 형성한다.

상기 스페이서(100)는 양단에 제1 파트(120) 및 제2 파트(130)를 형성하고, 상기 제1 파트(120)는 상기 제2 파트(130)의 상부에 위치한다. 상기 수용공간(110)은 철근을 삽입되는 공간으로써, 그 크기는 삽입되는 철근에 비례한다. 상기 수용공간(110)은 상기 스페이서(100)의 양단부 사이의 이격된 공간에서 시작하여, 철근을 상기 스페이서(100)에 삽입할 경우에 상기 철근이 경유하는 공간을 지칭한다. 상기 스페이서(100)가 나선형이므로 상기 수용공간(110)도 나선형으로 형성되며, 그 폭을 이격거리인, d로 표현하여 도 3 및 도 4에 도시하였다.

상기 이격거리(d)는 철근이 삽입되는 경로를 따라 일정한 수치를 가지나, 삽입되는 철근의 직경에 따라 그 값이 변할 수 있다. 구체적으로는, 철근 직경의 100% 내지 120%까지 다양한 범위의 수치를 가질 수 있다.

상기 스페이서(100)의 양단부가 일부분 겹쳐져서 구성되는데, 이는 무게 중심을 양단부에 두기 위함이다. 상기 스페이서(100)와 철근이 결합시에 무게 중심이 위치한 양단부는 중력 방향, 즉, 지면을 향하기 때문에 상기 스페이서는 회전하게 된다. 작업자는 상기 수용공간(110)의 출입구에 철근을 삽입하기만 하면, 상기 스페이서(100)의 나선형 모양과 지면 방향으로 작용하는 중력에 의해 상기 철근은 수용공간(110) 안으로 자연스럽게 삽입된다. 한편, 상기 스페이서(100)의 무게중심은 상기 수용공간(110)의 출입구 부분이므로 상기 스페이서(100)의 출입구는 아래방향을 향한다. 따라서, 작업자가 철근을 상기 스페이서(100)의 입구에 근접하기만 하면 추가적인 작업 없이도 상기 스페이서(100)는 매우 용이하게 철근과 결합한다.

또한, 상기 제1 파트(110)의 하면인 제1 내측면(122)과, 상기 제1 내측면(122)과 대응하여 마주보는 제2 파트(130)의 상면인 제2 내측면(132) 사이의 간격(d)은 철근의 직경과 거의 같거나 약간 크게 형성한다. 또한, 상기 수용공간(110)으로 이어지는 철근의 이동경로상의 간격은 상기 간격(d)과 동일하게 설계하는 것이 바람직하다.

도 5및 도 6은 본 발명의 스페이서를 결합하는 과정을 설명하기 위해 도시한 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이, 스페이서(100)의 제1 파트(120) 및 제2 파트(130)를 철근(50)으로 접근한다. 상기 철근이 수용공간(110)의 출입구에 일부 수용되면, 전술한 바와 같이 상기 스페이서(100)의 무게중심의 위치로 인해 상기 스페이서 (100)는 스스로 회전하여 상기 수용공간(110)의 출입구가 아래방향으로 향한 상태로 고정된다.

상기 수용공간(110)에 상기 철근의 삽입되어 상기 스페이서(100)는 일측면에 배치된 거푸집과 상기 철근(50)을 일정 거리 이격시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 스페이서를 세로근(주근)에 결합한 것을 도시한 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이, 서로 교차하는 세로근(50)과 가로근(52)에서 상기 세로근(50)에 스페이서(100)를 결합할 수 있다. 상기 스페이서(100)는 그 내측면으로 수용공간(110)이 제공되고, 상기 수용공간(110)에 상기 세로근(50)을 삽입한다. 상기 스페이서(100)의 두께(t)는 상기 스페이서(100)의 내측면으로부터 외측면까지의 거리로 정의된다. 상기 두께(t) 상기 세로근(50)과 거푸집의 사이의 거리이며, 설계 규정에 따라 다양하게 변화시킬 수 있다.

도 8은 탄성부재가 결합된 스페이서를 도시한 평면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 스페이서(200)는 일정 길이로 형성되고, 나선형으로 한바퀴 감기어져 형성된다. 상기 스페이서(200)는 그 내측부를 따라 신축성을 구비한 탄성부재(220)가 결합된다. 이러한 상기 탄성부재(220)로써, 우레탄 수지가 사용될 수 있다. 상기 수용공간(210)은 삽입되는 철근보다 크기가 작게 형성되지만, 상기 탄성부재(220)의 신축성으로 인해 상기 수용공간(210)보다 큰 직경을 갖는 철근을 삽입할 수 있다. 상기 탄성부재(220)에 의해 상기 스페이서(200)는 철근을 꽉 조여 흔들리지 않도록 고정된다.

이와 같이, 나선형으로 형성된 스페이서를 이용하여, 별도의 긴결 철물이 없어도 철근에 장착이 가능하다. 또한, 탄성력 또는 복원력을 구비한 탄성부재를 사용하여 수용공간에 삽입된 철근을 조여주어 철근과 스페이서의 결합력을 높일 또한, 구조가 간단하여 설치가 용이하고, 제작 및 결합공정이 용이하다. 뿐만 아니라, 거푸집에 충전하는 콘크리트와 물리적 화학적 성질이 동일하여 내구성을 확보할 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따르면 나선형 모양으로 형성되어 내측에 제공되는 수용공간에 철근을 삽입하여 고정함으로써, 철근과 철근을 묶어주고, 거푸집과 일정 간격을 유지하는 효과가 있다.

또한, 스프링 등의 탄성부재를 이용하여 수용공간에 삽입한 철근이 이탈되지 않도록 조여줌으로써, 스페이서와 철근을 결합하기 위한 굵은 철선과 같은 긴결 철물이 필요 없어 간편하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 스페이서를 거푸집에 충전되는 콘크리트와 동일한 물리적 및 화학적 성질을 같는 재료로 사용하여 표면 마감이 없어도 콘크리트와 양호하게 결합하고, 내구성이 보장되며, 수분이 스페이서 내부로 침투하는 것을 차단할 수 있다. 뿐만 아니라 내화성이 뛰어나 화재 시에도 내화 피복 역할이 가능하여 콘크리트 내부에 삽입된 철근을 높은 열로부터 연화되는 것을 막아주어 건축물이나 구조물의 붕괴를 방지할 수 있다.

또한, 단순한 구조적 특성으로 인해 제조 공정이 간단하여 대량 생산에 유리 하고, 건설 또는 시공 현장에서도 사용자가 쉽고 간편하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

1. 철근과 거푸집 또는 철근과 철근의 간격을 유지하기 위하여 철근에 결합되는 스페이서에 있어서,

   상기 스페이서는 일정 단면을 가지며 일체로 형성되되, 나선형으로 한바퀴 감겨져 수용공간을 형성하고, 상기 스페이서의 양단부 사이가 이격되어 상기 수용공간 사이로 철근이 삽입되며, 상기 스페이서의 양 단부는 일정부분 겹쳐져서 무게 중심이 양 단부 방향으로 치우쳐지게 형성된 것을 특징으로 하는 스페이서.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스페이서의 일측부의 내측면과 상기 일측부의 내측면과 마주보는 타측부의 내측면 사이의 간격은 일정한 것을 특징으로 하는 스페이서.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 스페이서는 시멘트 모르타르 또는 콘크리트로 형성된 것을 특징으로 하는 스페이서.
5. 제1항에 있어서,

   상기 스페이서의 내측부에는 탄성부재가 결합된 것을 특징으로 하는 스페이서.

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