KR100718503B1 - 유연철물을 구비한 스페이서 - Google Patents

Abstract

철근과 거푸집 또는 철근과 철근의 간격을 유지하기 위해 철근에 결합하는 스페이서가 개시된다. 본 발명의 스페이서는 ‘U’자형의 일체로 형성되고, 내측면에 철근을 수용할 수 있는 수용공간이 형성되며, 양단측에는 매우 구부리기 쉬운 유연철물이 결합된다. 특히, 서로 교차하는 가로근과 세로근(주근) 중 세로근을 수용공간으로 삽입하여 스페이서와 결합하는 동시에 유연철물을 이용하여 가로근과 세로근을 묶어주어 여러 철근들을 움직이지 않도록 고정하는 역할을 할 수 있다. 따라서, 스페이서 자체만으로 철근과 거푸집과의 간격을 일정하게 유지할 뿐만 아니라 별도의 긴결 철물이 없이도 철근과 철근을 결합할 수 있다. 또한, 스페이서를 콘크리트와 동일한 재료를 사용하여 제조함으로써 내구성이 보장되고, 내화성이 우수하여 화재시에도 내화 피복 역할을 할 수 있다.

스페이서, 유연철물, 수용공간

Description

유연철물을 구비한 스페이서{SPACER HAVING FLEXIBLE IRON HARDWARE}

도 1은 종래 스페이서를 도시한 사시도이다.

도 2는 종래 스페이서와 철근을 결합한 것을 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 유연철물이 결합된 스페이서를 도시한 평면도이다.

도 4는 본 발명의 유연철물이 결합된 스페이서를 도시한 정면도이다.

도 5 및 도 6은 홈에 결합된 유연철물을 이용한 스페이서를 도시한 정면도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예로서 탄성부재가 결합된 스페이서를 도시한 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100, 200：스페이서 110, 210：수용공간

120：유연철물 130：스페이서 홈

220：탄성부재 230：철사

본 발명은 스페이서(Spacer)에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 유연철물이 구비되고 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 고정해야 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 유연철물을 구비하여 서로 교차하는 철근들을 결합하고, 이와 동시에 철근과 거푸집과의 간격을 일정하게 유지할 수 있는 스페이서를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 유연철물을 이용하여 수용공간에 삽입된 철근과 스페이서를 묶어주어 스페이서를 철근에 고정하기 위한 별도의 긴결 철물이 필요 없고, 철근을 안정적으로 결합시켜 시공성 및 안정성이 우수한 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 따르면, 본 발명의 스페이서는 철근과 거푸집 또는 철근과 철근의 간격을 유지하기 위하여 철근에 결합될 수 있다. 상기 스페이서의 형상은 일체로 형성된‘U’자 모양이다. 상기 스페이서의 내측면에는 철근을 삽입하는 수용공간이 형성된다. 또한, 상기 스페이서의 양단측에는 유연철물이 결합될 수 있다. 상기 유연철물은 매우 구부리기 쉬운 재료이다.

상기 스페이서는 내부가 관통되어 홀이 형성되고, 관통된 홀을 따라 상기 유연철물이 삽입될 수 있다. 상기 스페이서의 홀에 삽입된 상기 유연철물은 상기 스페이서의 양단측으로부터 돌출되어 나올 수 있으며, 돌출된 부분을 상기 철근에 감아 고정할 수 있다.

또한, 상기 스페이서는 둘레면을 따라 일정깊이의 스페이서 홈이 형성되고, 상기 스페이서 홈을 따라 상기 유연철물이 수용될 수 있다. 상기 스페이서 홈에 수용된 상기 유연철물은 상기 스페이서의 양단측으로부터 돌출될 수 있으며, 돌출된 부분을 상기 철근에 감아 고정할 수 있다.

특히, 가로근과 세로근이 교차할 때 상기 수용공간으로 상기 세로근을 삽입하고, 삽입된 상기 세로근이 상기 수용공간으로부터 이탈되지 않도록 상기 스페이서의 양단측에 결합된 상기 유연철물을 상기 가로근에 묶어줄 수 있다. 또한, 상기 유연철물을 상기 가로근에 묶는 대신에 상기 세로근에 묶어서 상기 수용공간으로부터 상기 세로근이 이탈되지 않게 할 수 있다.

상기 스페이서는 내측면을 따라 탄성부재가 결합될 수 있다. 상기 탄성부재는 상기 수용공간의 입구쪽은 두껍게 형성된다. 이로 인해 상기 수용공간의 입구 간격은 상기 철근의 직경보다 작다. 그러나 상기 탄성부재의 신축성으로 인해 상기 수용공간으로 상기 철근은 삽입이 가능하다. 상기 수용공간에 삽입된 상기 철근은 상기 탄성부재가 밀어주는 탄성력으로 인해 움직이지 않고 고정될 수 있다.

이와 같이 구성하여, 서로 교차하는 철근을 묶어주는 동시에 철근과 거푸집의 간격을 유지할 있다. 또한, 탄성부재를 이용하여 수용공간에 삽입된 철근이 외 부로 빠져 나오지 못하도록 조여줄 수 있을 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 유연철물이 결합된 스페이서를 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 유연철물이 결합된 스페이서를 도시한 정면도이다.

이에 도시한 바와 같이, ‘U’자 형의 굴곡된 스페이서(100)는 내측에 형성된 수용공간(110)에 철근을 삽입할 수 있다. 상기 스페이서(100)의 양 단측에는 유연철물(120)이 결합되는데, 상기 유연철물(120)은 상기 스페이서(100)의 내부를 관통한 후 양단측으로부터 길게 나올 수 있다. 상기 유연철물(120)은 일반적인 철사와는 달리 매우 유연한 소재를 사용하며 이러한 성질로 인해 철근에 쉽게 감을 수 있다.

상기 수용공간(110)에는 임의의 철근이 삽입될 수 있으며, 본 실시예에서는 세로근(50)을 삽입한다. 상기 수용공간(110)에 삽입된 상기 세로근(50)을 고정하기 위해 상기 유연철물(120)을 상기 세로근(50)과 수직하게 배치된 가로근(52)에 여러 번에 걸쳐서 묶는다. 또한 상기 유연철물(120)을 상기 가로근(52)에 묶었으 나 상기 세로근(50)에 묶을 수도 있다. 그런데 이런 경우에도 상기 가로근(52)은 상기 세로근(50)에 묶은 상기 유연철물(120)로 인해 움직이거나 아래방향으로 내려가지 않을 수 있다.

상기 스페이서(100)의 중앙부 두께(t)는 상기 스페이서(100)의 내측면과 거푸집(60) 사이의 거리와 같다. 상기 중앙부 두께(t)는 규정에 입각하여 다양하게 변화될 수 있다.

도 5는 홈에 감긴 유연철물이 가로근과 결합하는 스페이서를 도시한 정면도이고, 도 6은 홈에 감긴 유연철물이 세로근(주근)과 결합하는 스페이서를 도시한 정면도이다.

스페이서(100)에 형성된 수용공간(110)에 삽입된 임의의 철근을 고정하기 위해 유연철물(120)이 사용된다. 상기 유연철물(120)은 매우 유연한 소재로써 철근에 여러 번 감을 수 있다. 상기 스페이서(100)의 외측면에는 일정 깊이를 갖는 스페이서 홈(130)이 형성되는데, 상기 스페이서 홈(130)으로 상기 유연철물(120)이 수용될 수 있다. 본 실시예서는 상기 수용공간(110)에 세로근(50)을 삽입한다. 삽입된 상기 세로근(50)을 고정하기 위해 상기 유연철물(120)로 상기 스페이서 홈(130)을 돌려서 감고, 상기 스페이서 홈(130)을 감고 남은 상기 유연철물(120)을 상기 세로근(50)과 수직으로 배치된 가로근(52)에 여러 번 감을 수 있다. 이로써, 상기 세로근(50)과 거푸집(60)은 일정한 거리를 유지하고, 상기 가로근(52)도 상기 세로근(50)과 결합된다. 또한, 상기 유연철물(120)을 상기 가로근(52)에 감는 대신 상기 세로근(50)에 감을 수도 있다. 이런 경우에도 상기 세로근(50)에 감긴 상 기 유연철물(120)로 인해 상기 가로근(52)은 움직이지 않고 위치를 지키게 된다. 본 실시예에서 사용되는 상기 유연철물(120)은 상기 스페이서(100)에 결합되어 생산될 수 있으며, 또한 별도로 생산되어 배근 작업시 상기 스페이서(100)에 결합하여 사용할 수도 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예로서 ‘U’자 모양의 스페이서를 도시한 평면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 스페이서(200)는 일체로 형성된 ‘U’자 형의 외형을 가지며, 내측에는 임의의 철근을 삽입하기 위한 수용공간(210)을 형성한다. 또한, 상기 스페이서(200)는 내측면을 따라 탄성부재(220)가 결합되어 삽입된 철근이 움직이지 못하도록 조여주는 역할을 한다. 특히, 상기 탄성부재(220)는 상기 스페이서(200)의 양단부에서 두껍게 형성하는데, 즉, 상기 수용공간(210)의 출입구의 폭이 철근의 두께보다 작다. 상기 스페이서(200)에 철근이 삽입될 경우에는 상기 탄성부재(220)가 두껍게 형성된 양단부에서 억지 끼움 형태로 힘을 가압하여 철근을 수용공간(210) 내부로 밀어 넣는다. 상기 탄성부재(220)는 변형이 되면서 수용공간(210) 내부로 철근을 안내하게 되며, 철근은 수용공간(210) 내부에 안착 결합된다.

결합된 철근은 수용공간(210)의 출입구에 두껍게 형성된 연결부재(510)로 인해 쉽게 빠지지 않게 된다. 이렇게 하여 상기 수용공간(210)에 삽입된 철근으로부터 상기 스페이서(200)는 쉽게 분리되지 않게 된다.

또한, 상기 스페이서(200)의 내부에는 철사(230)가 삽입되어 상기 스페이 서(200)에 탄성력을 제공한다. 본 실시예에서는 철사가 사용되었으나, 다른 실시예서는 철망 또는 고무 등과 같이 스페이서에 탄성력을 제공하는 재질을 이용할 수 있다.

이와 같이, ‘U’자형으로 형성되고, 양단에 유연철물이 결합되어 수용공간에 삽입된 철근을 안정적으로 결합시킬 수 있으며, 유연철물을 통해 서로 교차되는 철근을 고정할 수 있다. 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 유연철물이 양단에 결합되어 서로 교차하는 철근을 묶어주는 동시에 철근과 거푸집과의 간격을 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 유연철물로 인해 스페이서와 철근의 결합을 위한 별도의 긴결 철물이 필요없어 간편하에 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 스페이서가 거푸집에 충전 되는 콘크리트와 동일한 물리적 및 화학적 성질을 갖는 재료를 사용함으로써, 표면 마감을 하지 않아도 콘크리트와 결합이 양호하여 내구성이 보장되며, 수분이 침투되는 것을 차단할 수 있다. 뿐만 아니라 내화성이 뛰어나 화재 시에도 내화 피복 역할이 가능하여 콘크리트 내부에 삽입된 철근을 높은 열로부터 연화되는 것을 막아 건축물이나 구조물의 붕괴를 방지할 수 있다.

또한, 단순한 구조로 인해 제조 공정이 간단하여 대량 생산에 유리하고, 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 (6)

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

   상기 스페이서는 일체로 형성되되, 'U'자 형으로 굴록되어 상기 철근을 삽입하는 수용공간을 형성하며, 상기 스페이서의 내측면에는 탄성부재가 결합되고, 상기 탄성부재는 상기 수용공간의 출입구쪽으로 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 스페이서.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스페이서의 양단측에는 유연철물이 결합되고, 상기 유연철물은 상기 철근을 감아 상기 철근에 상기 스페이서를 고정하는 것을 특징으로 하는 스페이서.
3. 제2항에 있어서,

   상기 스페이서는 내부가 관통되어 홀을 형성하되, 관통된 홀을 따라 상기 유연철물이 삽입되고, 상기 스페이서의 양단측으로부터 돌출된 상기 유연철물을 상기 철근에 감아 고정하는 것을 특징으로 하는 스페이서.
4. 제2항에 있어서,

   상기 스페이서는 둘레면을 따라 일정깊이의 스페이서 홈이 형성되되, 상기 스페이서 홈을 따라 상기 유연철물이 수용되고, 상기 스페이서의 양단측으로부터 돌출된 상기 유연철물을 철근에 감아 고정하는 것을 특징으로 하는 스페이서.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,

   상기 스페이서는 시멘트 모르타르 또는 콘크리트로 형성된 것을 특징으로 하는 스페이서.

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