KR20000015543A

KR20000015543A - 철근 이음쇠 및 이를 이용한 철근 이음 방법

Info

Publication number: KR20000015543A
Application number: KR1019980035559A
Authority: KR
Inventors: 배명오
Original assignee: 배명오
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2000-03-15
Also published as: KR100307569B1

Abstract

본 발명은 철근과 철근을 겹쳐서 잇지 않고 기계적으로 결합시켜 철근의 인장력을 전달할 수 있는 철근 이음쇠 및 철근 이음 방법에 관한 것이다.

본 발명의 철근 이음쇠는 이음판(12), 마찰이음판(16) 및 상기 이음판(12) 및 마찰이음판(16)을 감싸서 압착하는 결합통(20)으로 구성된다. 이음판(12)은 거의 반원형 또는 원호형으로 내부면에는 이형철근의 마디가 끼워지는 내부홈(14)이 형성된다. 마찰이음판(16) 역시 거의 반원형 또는 원호형으로, 내부면에는 철근의 마디와 접촉하여 마찰력을 증진시킬 수 있도록 톱니형, 산형 또는 물결형의 홈, 다이아몬드형 스크래치 또는 다수개의 돌기가 형성된다. 결합통(20)은 철근을 위, 아래에서 덮고 있는 이음판(12)과 마찰이음판(16)을 결속하기 위한 것으로, 철근에 결합된 이음판(12) 및 마찰이음판(16)이 끼워지는 중공(24)이 형성되며, 결합통(20)의 양 단부 안쪽면에 면취(22)가 형성되어 이음판 및 마찰이음판을 용이하게 삽입할 수 있다.

철근에 인장력이 가해지면 철근의 마디는 이음판(12)을 외부로 밀어내나 결합통(20)이 이음판(12) 및 마찰이음판(16)을 결속하고 있어 이음판(12)의 변형이 구속되며, 따라서 이음판(12)의 내부홈(14)과 철근의 마디 사이의 기계적 결합에 의해 응력이 전달된다. 철근이 이음판(12)을 외부쪽으로 밀어내면 반사적으로 철근과 마찰이음판(16)이 압착되며, 철근과 마찰이음판 사이의 마찰력이 더욱 증가한다.

Description

철근 이음쇠 및 이를 이용한 철근 이음 방법

본 발명은 철근 이음쇠 및 이를 이용한 철근 이음 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 철근 콘크리트 공사에서 철근과 철근을 겹쳐서 이음하지 않고 기계적으로 철근의 단부를 결합시킴으로써 철근에 가해지는 인장력을 전달할 수 있는 철근 이음쇠 및 철근 이음 방법에 관한 것이다.

철근 콘크리트 구조는 콘크리트가 압축력을 부담하고 철근이 인장력을 부담하는 구조로써 철근과 콘크리트의 결합에 의하여 이루어진 구조이다. 콘크리트는 거푸집을 설치하고 타설하므로 이를 일체로 시공할 수 있으나, 철근은 일정한 길이의 규격품을 이어가며 시공해야 하는 바, 철근과 철근간의 조인트가 발생할 수밖에 없다. 따라서, 철근이 소요 인장력에 충분히 저항하기 위해서는 철근과 철근이 서로 긴밀하게 연결되어야 하며 이를 위해서는 통상 겹친 이음, 압접 또는 철근 이음쇠를 이용하는 방법 등이 사용된다.

겹친 이음은 철근과 철근을 소요 이음 길이 이상으로 겹쳐서 배근하고 결속선으로 묶는 것으로 배근 작업이 용이한 장점은 있으나, 철근의 직경이 큰 경우에는 편심에 의한 구조 내력상의 문제가 있고 콘크리트 부재가 얇은 경우에는 겹쳐진 철근 때문에 거푸집의 단면이 좁아져 콘크리트 타설이 용이하지 않은 문제가 있다. 또한, 현장에서 철근 이음길이에 대한 관리가 어렵고 이는 부실공사에 의한 하자의 발생으로 이어질 소지도 다분하며, 직경이 큰 철근에 있어서는 일정 길이 이하의 철근은 이를 사용할 수가 없어 철근의 소요량이 증가하는 등의 문제가 있다.

압접에 의한 철근 이음 방법은 철근과 철근의 단부를 이어댄 후 가열하고 압착하여 단부를 일체로 성형하는 방법이다. 그러나 압접은 작업시간이 길고 비용이 과다하며 화재의 위험이 있는 등 많은 문제가 있어 이를 적용하기가 쉽지 않다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 철근과 철근을 기계적으로 결합하는 방법이 고안되고 있으며, 기계적 철근 이음 방법으로는 철근에 직접 나사를 깍는 방법, 나사편체를 결합시키는 방법, 결합체를 눌러서 고정시키는 방법 등이 있다. 그러나, 상술한 기계적 이음 방법도 작업시간이 과다하고 비용이 증가하는 등의 문제를 가지고 있다. 또한 철근 마디의 치수가 제조회사별로 약간씩의 차이가 있어 나사편체를 이용해 결합하는 방법은 약간의 치수상의 차이가 있어도 결합이 용이하지 않은 문제가 있다.

본 발명의 목적은 작업 공정이 단순하여 작업 시간을 단축할 수 있는 철근 이음쇠 및 철근 이음 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 부품의 수가 적고 구조가 간단하여 가격이 저렴한 철근 이음쇠 및 철근 이음 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 철근과 철근간에 효율적인 힘의 전달이 가능한 철근 이음쇠 및 철근 이음 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 철근의 치수에 다소 차이가 있더라도 시공이 용이한 철근 이음쇠 및 철근 이음 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 철근의 마디나 리브의 방향에 관계없이 손쉽게 철근을 연결할 수 있는 철근 이음쇠 및 철근 이음 방법을 제공하는 것이다.

도1은 철근 이음쇠의 분해 사시도이다.

도2는 이음판의 측면도 및 단면도이다.

도3은 마찰이음판의 사시도이다.

도4는 결합통의 측면도 및 단면도이다.

도5는 본 발명의 철근 이음쇠가 설치된 상태의 단면도이다.

도6은 결합통 쐐기를 설치하는 상태의 사시도이다.

도7은 이음판 또는 마찰이음판을 압착하는 나사가 더 설치된 상태의 철근 이음쇠의 사시도이다.

도8은 철근 쐐기를 설치한 상태의 측면도이다.

도9는 철근 쐐기의 사시도이다.

도10은 본 발명의 철근 이음쇠를 압착수단을 이용하여 설치하는 상태의 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 철근 12: 이음판

14: 내부홈 16: 마찰이음판

18: 마찰수단 20: 결합통

22: 면접기 24: 중공

30: 결합통 쐐기 32: 철근 쐐기

34: 볼트 구멍 36: 볼트

38: 너트 40: 압착수단

42: 나사구멍 44: 나사

도면에 따라 본 발명을 설명한다.

도1은 철근과 철근을 직선으로 이을 수 있는 철근 이음쇠의 분리 사시도로써, 한개의 이음판(12), 한 개의 마찰이음판(14) 및 상기 이음판(12) 및 마찰이음판(14)을 감싸서 압착하는 하나 또는 두 개의 결합통(20)으로 구성된다.

도2는 이음판(12)의 측면도 및 단면도이다. 이음판(12)은 거의 반원형 또는 원호형으로 내부쪽 면에는 이형철근의 마디가 끼워질 수 있도록 일정한 간격으로 내부홈(14)이 형성되어 있다. 이형철근의 마디는 직각마디, 경사마디 또는 X자형 마디가 있으므로, 상기 내부홈(14)은 상기 이음판(12)에 직각방향, 사선방향 또는 X자형으로 형성될 수 있다. 이형철근에는 길이방향으로 두 줄의 리브가 돌출되어 있는 바, 이음판(12)이 이형철근의 한쪽 리브에서 반대쪽 리브 사이로 설치되며, 이음판(12)이 반원보다 작은 각도로 형성되므로 이을 두 개의 철근의 리브가 서로 정확하게 일치하지 않더라도 용이하게 설치할 수 있다.

도3은 마찰이음판(16)의 사시도이다. 마찰이음판(16)은 이음판(14)과 마찬가지로 거의 반원형 또는 원호형으로 형성되며, 내부면에는 철근의 마디와 접촉하여 슬라이딩 할 경우 마찰력을 증진시킬 수 있도록 마찰수단(18)이 형성되어 있다. 도3에 도시된 바와 같이, 상기 마찰수단(18)은 단면이 톱니형, 산형 또는 물결형의 홈을 마찰이음판(16)의 원호 방향으로 형성하거나 다이아몬드형 스크래치를 형성하거나 다수개의 돌기를 형성할 수 있다. 마찰이음판(16) 역시 이음판(12)과 같이 반원보다 작은 각도로 형성되므로 이을 두 개의 철근의 리브가 서로 정확하게 일치하지 않더라도 용이하게 설치할 수 있다.

상기 이음판(12) 및 마찰이음판(16)은 대량 생산을 위해 프레스 성형에 의해 생산할 수 있다.

도4는 결합통(20)의 측면도 및 단면도이다. 결합통(20)은 철근을 위, 아래에서 덮고 있는 이음판(12)과 마찰이음판(16)을 결속하여 철근으로부터 탈락하지 않도록 하기 위한 것으로, 철근에 결합된 상기 이음판(12) 및 마찰이음판(16)이 끼워질 수 있도록 중공(24)이 형성되어 있으며, 원통의 형상은 물론 각통으로 제조될 수 있다. 결합통(20)의 양 단부에는 안쪽면으로 면취(22)가 형성되어 있어 철근에 이음판(12) 및 마찰이음판(16)을 설치한 후 결합통(20)을 삽입할 때 보다 용이하게 삽입할 수 있도록 되어 있다. 결합통(20)은 이음판(12)의 길이와 같은 길이의 하나의 결합통(20)을 사용할 수도 있고, 도1에 도시된 바와 같이 길이가 짧은 두 개의 결합통(20)을 이음판(12) 및 마찰이음판(16)의 양 단부에 각각 설치할 수도 있다.

도5는 본 발명의 철근 이음쇠가 철근에 설치된 상태의 단면도이다. 이음판(12)의 내부홈(14)에는 철근의 마디가 끼워지며 마찰이음판(16)에는 철근의 마디가 단순히 접촉되어 있다. 철근에 압축력 또는 인장력이 가해지면 철근의 마디는 이음판(12)을 외부쪽으로 밀어내려 하나 외부에서 결합통(20)이 이음판(12) 및 마찰이음판(16)을 결속하고 있으므로 이음판(12)의 변형이 구속되며 따라서 이음판(12)의 내부홈(14)과 철근의 마디 사이에 기계적인 결합에 의해 응력이 전달된다. 철근이 이음판(12)을 외부쪽으로 밀어내게 되면 반사적으로 철근(10)과 마찰이음판(16)이 압착되며 철근(10)과 마찰이음판(16) 사이의 마찰력이 더욱 증가하게 된다.

본 발명의 철근 이음쇠는 각각 한 개씩의 이음판(12)과 마찰이음판(16)을 사용할 수도 있고, 한쌍의 이음판(12)만을 사용하거나 한쌍의 마찰이음판(16)만을 사용할 수도 있다.

철근에 가해지는 인장력은 한쪽 철근에서 이음판(12) 및 마찰이음판(16)을 거쳐 다른쪽 철근으로 전달된다. 이는 철근의 마디와 이음판(12)의 내부홈(14)이 서로 맞물리고 철근의 마디와 마찰이음판(16)이 밀착하여 마찰력에 의해 변위가 구속되기 때문이다. 따라서 두 개의 철근이 서로 맞닿을 필요는 없으며 철근과 이음판(12) 및 마찰이음판(16)간에 인장력의 전달에 필요한 최소한도의 길이만 서로 겹쳐지도록 하면 족하다.

철근의 마디의 치수는 제조회사별로 약간씩 차이가 있다. 따라서 수나사형 나사편체와 암나사형 커플러를 이용해 결합하는 방법은 철근의 직경이나 철근 마디의 치수가 조금만 차이가 나더라도 나사편체에 커플러를 결합하기가 용이하지 않은 문제가 있었다. 그러나, 본 발명의 철근 이음쇠는 이음판(12)의 내부홈(14)과 철근의 마디 사이에 약간의 유격이 있어 철근의 직경이나 철근 마디의 치수가 약간 차이가 나더라도 결합하는데 아무런 지장이 없어 신속한 철근의 이음이 가능하다.

도시하지는 않았으나 본 발명의 철근 이음쇠는 서로 직경이 다른 철근을 이을 수도 있다. 이음판(12)과 마찰이음판(16)을 전체적으로는 반원 또는 원호형의 형상이나 양 단부의 직경이 서로 달라 중간에서 단면의 반경이 점점 변화하여 마치 병의 목과 같은 형상으로 제조함으로써 가능하다. 두 개의 직경이 서로 다른 철근을 직선으로 배치하고 이음판(12)과 마찰이음판(16)을 설치한 다음 양 단부에 직경이 다른 결합통(20)을 각각 설치하면 철근의 이음이 완료된다.

본 발명의 철근 이음쇠는 직선형 철근 이외에 L자형 또는 T자형으로 교차하는 철근도 연결할 수 있다. 이음판(12) 및 마찰이음판(16)을 L자 또는 T자 형상으로 제조하고 L자 또는 T자의 각 단부에 결합통(20)을 설치함으로써 철근의 이음이 가능하다.

도6은 결합통(20)과 이음판(12) 또는 마찰이음판(16)과의 틈새에 결합통 쐐기(30)를 삽입하는 상태의 사시도이다. 결합통(20)과 이음판(12) 및 마찰이음판(16)의 사이에는 설치를 위해 약간의 유격이 있으므로 결합통(20)이 설치된 후에 외부 충격에 의해 다시 빠질수도 있고, 철근에 응력이 가해지면 이음판(12)이 유동하면서 슬립이 발생할 수 있기 때문에 이음판(12)과 결합통(20)의 사이에 결합통 쐐기(30)를 삽입하여 철근(10)과 이음판(12) 및 마찰이음판(16)을 밀착시키는 것이다. 상기 결합통 쐐기(30)의 단면을 한쪽은 얇고 한쪽은 두껍게 형성하면 결합통 쐐기(30)를 보다 용이하게 삽입할 수 있다.

도7은 결합통의 측면에 나사구멍(42)을 형성하고 상기 나사구멍(42)에 나사(44)를 체결하는 상태의 사시도이다. 결합통(20)의 측면에 나사구멍(42)을 형성하고 상기 나사구멍(42)에 알렌나사, 그립볼트 또는 일반 볼트와 같은 고정수단을 체결하고 조여서 철근과 이음판(12) 또는 마찰이음판(16)을 압착할 수 있다.

도8은 철근과 철근 사이에 철근 쐐기(32)를 삽입한 상태의 측면도이다. 철근의 마디의 치수는 제조회사마다 약간씩 차이가 있으므로 이음판(12)의 내부홈(14)은 철근의 마디보다 폭을 약간 크게 제조하여야 한다. 따라서 철근의 마디와 이음판(12)의 내부홈(14)이 밀착되지 않은 상태에서 철근에 응력이 가해지면 철근의 슬립이 발생할 수 있으므로 철근과 철근 사이에 미리 철근 쐐기(32)를 박아 철근의 마디와 이음판(12)의 내부홈(14)이 밀착될 수 있도록 하는 것이다.

도9는 철근 쐐기(32)의 사시도이며, 상기 철근 쐐기(32)는 사각뿔 형상으로 된 두 개의 쐐기 몸체에 각각 중간에 관통하는 구멍(34)이 형성되어 있다. 따라서, 철근과 철근의 사이의 약간의 공간(39)에 상기 쐐기(32) 두 개를 양쪽에서 삽입하고 상기 구멍(34)에 볼트(36)와 같은 체결수단을 관통시키고 너트(38)로 체결하여 두 개의 쐐기를 압착한다. 볼트(36)와 너트(38)를 조임으로써 쐐기(32)는 안쪽으로 조여지며 철근은 외부쪽으로 벌어지게 되므로 철근의 마디가 이음판(12)의 내부홈(14)에 밀착되어 추후 철근에 응력이 가해질 때 철근의 슬립이 방지되는 것이다.

철근 이음쇠를 결합하는 순서는 다음과 같다. 먼저 결합통(20)을 이음할 철근중의 하나 또는 각각에 끼운 다음, 두 개의 철근을 서로 맞대고 이음판(12)과 마찰이음판(16)을 이음할 위치에 덮는다. 결합통(20)을 이음판(12)과 마찰이음판(16)에 끼우면 철근 이음쇠의 시공이 완료된다. 결합통(20)의 단부에는 면취(22)가 형성되어 있어 이음판(12)과 마찰이음판(16)을 삽입하는 것이 용이하게 되어 있다. 결합통(20)과 이음판(12) 및 마찰이음판(16)의 사이에 유격이 심하면 결합통 쐐기(30)를 삽입할 수 있다.

도10은 본 발명의 철근 이음쇠를 압착수단(40)을 이용하여 설치하는 상태의 측면도이다. 철근의 직경이나 마디의 치수가 철근 제조회사마다 약간씩 차이가 있으며, 같은 회사에서 제조된 철근이라 할 지라도 오차가 있을 수 있으므로, 철근에 설치된 이음판(12)과 마찰이음판(16)에 결합통(20)을 끼우는 작업이 인력만으로는 용이하지 않을 수 있다. 따라서 도10과 같이 유압이나 공기압을 이용한 또는 수동식의 압착수단(40)을 이용하여 양쪽에서 결합통(20)을 압착하므로써 보다 손쉽게 결합통(20)을 삽입할 수 있다.

본 발명의 철근 이음쇠는 구성 부품의 수가 적고 철근의 리브의 방향에 관계없이 이음판 및 마찰이음판을 설치할 수 있으므로 이음 공정이 간단해 작업 시간을 대폭 단축할 수 있다. 또한 프레스 성형에 의해 저렴한 비용으로 철근 이음쇠를 생산할 수 있어 경제적인 철근 배근 공사가 가능하다. 또한 철근과 이음판 또는 마찰이음판의 사이에 결합통 쐐기를 설치하거나, 철근과 철근의 사이에 철근 쐐기를 설치함으로써 철근과 이음판이 밀착되어 철근의 슬립을 방지할 수 있다.

Claims

내부에 이형철근의 마디가 끼워질 수 있는 내부홈(14)이 형성된 반원형 또는 원호형 형상의 이음판(12);

내부에 철근과 접촉하는 마찰수단(18)이 형성된 반원형 또는 원호형 형상의 마찰이음판(16); 및,

철근에 결합된 상기 이음판(12) 및 마찰이음판(16)의 외부로 삽입되어 상기 이음판(12) 및 마찰이음판(16)을 압착하는 결합통(20);

으로 구성되는 것을 특징으로 하는 철근 이음쇠.
내부에 이형철근의 마디가 끼워질 수 있는 내부홈(14)이 형성된 반원형 또는 원호형 형상의 한쌍의 이음판(12);

철근에 결합된 상기 한쌍의 이음판(12)의 외부로 삽입되어 상기 이음판(12)을 압착하는 결합통(20);

으로 구성되는 것을 특징으로 하는 철근 이음쇠.
내부에 철근과 접촉하는 마찰수단(18)이 형성된 반원형 또는 원호형 형상의 한쌍의 마찰이음판(16); 및,

철근에 결합된 상기 한쌍의 마찰이음판(16)의 외부로 삽입되어 상기 마찰이음판(16)을 압착하는 결합통(20);

으로 구성되는 것을 특징으로 하는 철근 이음쇠.
제1항에서, 상기 마찰수단(18)은 톱니형, 삼각형 또는 물결형의 홈, 다이아몬드형의 스크래치 또는 다수개의 돌기인 것을 특징으로 하는 철근 이음쇠.
제1항에서, 상기 이음판(12) 또는 상기 마찰이음판(16)과 상기 결합통(20)과의 사이에 삽입되는 결합통 쐐기(30)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 철근 이음쇠.
제1항에서, 상기 철근(10)과 철근(10) 사이의 공간에 삽입되는 철근 쐐기(32)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 철근 이음쇠.
제1항에서, 상기 결합통(20)의 단부 안쪽면으로 면취(22)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 철근 이음쇠.
제1항에서, 상기 결합통의 측면에 다수개의 나사구멍이 더 형성되고, 상기 나사구멍에 알렌나사, 그립볼트 또는 일반 볼트와 같은 고정수단을 체결하고 조여 철근과 이음판(12) 또는 마찰이음판(16)을 압착하는 것을 특징으로 하는 철근 이음쇠.
이음할 철근중의 하나에 제1항의 상기 결합통(20)을 끼우고;

이음할 철근을 일렬로 배치하고;

이음할 위치에 제1항의 상기 이음판(12) 및 상기 마찰이음판(16)을 설치하고; 그리고,

상기 이음판(12) 및 마찰이음판(16)에 상기 결합통(20)을 끼우는;

단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 철근 이음 방법.
제9항에서, 상기 이음판(12) 및 마찰이음판(16)에 상기 결합통(20)을 압착수단(40)을 이용하여 삽입하는 것을 특징으로 하는 철근 이음 방법.