KR200163889Y1 - 철근 이음쇠 - Google Patents

Abstract

본 고안은 철근 콘크리트 공사에서 철근과 철근을 겹쳐서 이음하지 않고 기계적으로 철근의 단부를 결합시킴으로써 철근에 가해지는 인장력을 전달할 수 있는 철근 이음쇠에 관한 것이다.

본 고안의 철근 이음쇠는 커플러(1) 및 너트(4)로 구성된다. 커플러(1)는 전체적으로 원호의 각도가 반원보다 약간 작은 반원통 형상이며 양단부의 철근접촉부(3)와 중앙의 이음부(2)로 구분되고, 철근접촉부(3)의 내경은 이음부(2)의 내경보다 작고 그 외경은 단부로 갈수록 줄어들며 외부면에는 수나사(6)가 형성된다. 일렬로 정렬한 두 개의 철근(5)의 연결부위 위와 아래에서, 상기 커플러(1) 두 개를 동시에 덮어 씌운 후 상기 철근접촉부(3)의 수나사(6)에 너트(4)를 체결하면 철근접촉부(3)는 철근(5)에 압착되며 철근(5)과 철근접촉부(3) 사이에 충진재를 주입할 수도 있다.

본 고안의 철근 이음쇠는 구성 부품의 수가 적고 이음 공정이 간단해 작업시간을 대폭 단축할 수 있으며, 철근(5)의 단부를 가열하지 않아 연신률과 강도의 변화가 없고 철근 이음쇠의 제작이 간편하다. 또한 너트(4)를 사용하여 철근접촉부(3)와 철근(5)을 압착시키며 충진재를 사용하여 커플러(1)와 철근(5)사이의 빈틈을 충진시키므로 철근(5)의 이탈, 유격 및 유동을 방지할 수 있다.

Description

철근 이음쇠 {Splicing device for reinforcement steel bars}

본 고안은 철근 이음쇠에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 철근 콘크리트 공사에서 철근과 철근을 겹쳐서 이음하지 않고 기계적으로 철근의 단부를 결합시킴으로써 철근에 가해지는 인장력을 전달할 수 있는 철근 이음쇠에 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 의해 철근의 응력중심이 일치되지 않아 구조 내력상의 문제가 있고, 콘크리트 부재가 얇은 경우에는 겹쳐진 철근 때문에 거푸집의 단면이 좁아져 콘크리트 타설이 용이하지 않으며 철근의 배근간격과 콘크리트의 최소 피복두께를 유지하기 어려운 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 문제가 있다.

특히, 기존의 철근 단부를 가열하여 부풀리고 부풀려진 부분에 수나사를 형성하고 암나사형 커플러를 이용하여 연결하는 공법은 철근을 가열함으로 철근 단부의 재료적 성질이 변화하여 연신률이 저하하고 강도가 떨어지는 문제가 있으며 철근단부를 가열함에 따라 작업공정이 복잡해지는 단점이 있다.

본 고안의 목적은 작업 공정이 단순하여 작업 시간을 단축할 수 있는 철근이음쇠를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 부품의 수가 적고 구조가 간단하여 가격이 저렴한철근 이음쇠를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 철근과 철근간의 효율적인 힘의 전달이 가능한 철근이음쇠를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 커플러와 철근을 연결하는 철근접촉부에 너트를 체결하여 철근접촉부를 철근에 압착시키고, 충진재를 사용하여 커플러와 철근사이의 빈틈을 충진시키므로 철근의 이탈, 유격 및 유동을 방지할 수 있는 철근 이음쇠를 제공하는 것이다.

도1은 본 고안의 철근 이음쇠의 분해 사시도이다.

도2는 본 고안의 커플러와 너트, 그리고 철근의 단면도 및 마찰면의 상세 단면도이다.

도3은 철근에 본 고안의 철근이음쇠를 설치한 상태의 단면도이다.

＜ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＞

1: 커플러 2: 이음부

3: 철근접촉부 4: 너트

5: 철근 6: 수나사

7: 홈 8: 마찰면

9: 철근본체 10: 마디

11: 리브

도면에 따라 본 고안을 설명한다.

도1은 본 고안의 철근 이음쇠의 분해 사시도로써, 커플러(1) 및 너트(4)로 구성된다. 상기 커플러(1)는 전체적으로 원호의 각도가 반원보다 약간 작은 반원통 형상이며 양단부의 철근접촉부(3)와 중앙의 이음부(2)로 구분된다.

철근접촉부(3)는 그 외부면에 수나사(6)가 형성되며, 상기 외부면은 외경이 단부로 갈수록 줄어들어 경사지게 형성되는 원뿔대 형상이다.

상기 철근접촉부(3)의 내부면에는 철근(5)의 마디(10)가 끼워질 수 있도록 다수개의 홈(7)이 형성되며, 상기 홈(7)과 홈(7) 사이에는 철근본체(9)에 접촉되는 마찰면(8)이 형성된다. 이형철근(5)의 마디(10)는 직각마디, 경사마디 또는 X자형 마디가 있으므로, 상기 홈(7)은 직각방향, 사선방향 또는 X자형으로 형성될 수 있다.

상기 마찰면(8)에는 철근(5)과의 마찰력을 증가시키기 위하여 스크래치를 형성하거나, 톱니 또는 물결형 등의 요철을 형성할 수 있다.

철근(5)을 절단기로 절단하는 과정에서, 철근(5)의 절단면에는 돌기가 형성되기 쉬우며, 상기 돌기는 커플러(1)와 철근본체(9)의 밀착을 방해하여 철근(5)의 이탈, 유격 및 유동 발생 가능성을 높인다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 고안의 커플러(1)의 이음부(2)는 그 내경이 상기 철근접촉부(3)의 내경보다 크게 되어 있어 상기 철근접촉부(3)와의 경계면에 단차가 형성된다. 따라서 상기 돌기는 상기 이음부(2)의 내부에 닿지 않고 어느 정도의 간격을 유지하므로, 커플러(1)에서 철근접촉부(3)의 마찰면(8)만이 철근본체(9)에 확실히 밀착된다.

이형철근(5)은 길이방향으로 두 줄의 리브(11)가 돌출되어 있으므로 상기 커플러(1)를 이형철근(5)의 한쪽 리브(11)에서 반대쪽 리브(11) 사이로 설치하기 위하여, 커플러(1)의 단면은 반원보다 작은 각도의 원호형으로 형성된다. 이와 같이 커플러(1)가 반원보다 약간 작은 각도의 원호형으로 형성되므로 이음할 두 개의 철근(5)의 리브(11)가 서로 정확하게 일직선상에 놓이지 않더라도 설치 가능하다.

너트(4)는 상기 커플러(1)의 양단부 철근접촉부(3)의 수나사(6)에 각각 체결되고, 상기 철근접촉부(3)는 외부면이 경사지게 형성되어 있으므로 상기 커플러(1)에 상기 너트(4)를 조임에 따라 상기 철근접촉부(3) 내부의 마찰면(8)이 철근본체(9)에 밀착되어 철근(5)과 커플러(1)의 결합력을 증진시킨다.

철근 이음쇠의 설치 방법은 다음과 같다. 연결할 두 개의 철근(5)을 설치장소로 운반한 후, 상기 철근(5)을 마주보게 일렬로 졍렬하고, 일단 너트(4)를 각각의 철근(5)에 끼운다. 상기 일렬로 정렬한 두 개의 철근(5)의 연결부위 위와 아래에서, 동시에 두 개의 커플러(1)를 철근(5)의 마디(10)가 철근접촉부(3) 내부의 홈(7)에 삽입되게 덮어씌운다. 이어서 철근(5)에 끼워져 있는 상기 너트(4)를 커플러(1)의 각 수나사(6)에 철근접촉부(3)가 철근(5)과 압착될 수 있도록 일정수준의 토크계수까지 토크렌치로 조이면 두 개의 철근(5)은 서로 결속된다.

또한, 필요한 경우 커플러(1)와 철근(5) 사이의 빈틈은 충진재로 충진할 수 있다. 상기 충진재는 상기 철근접촉부(3)와 철근(5) 사이의 공간과 커플러(1)와 커플러(1) 사이의 빈틈을 충진하여 철근(5)의 이탈, 유격 또는 유동을 방지하는 역할을 한다. 충진재는 무수축 모르터, 레진 또는 액체금속 등을 사용할 수 있으며, 필요에 따라 농도를 조절하여 사용한다.

본 고안의 철근 이음쇠는 구성 부품의 수가 적고 이음 공정이 간단해 작업시간을 대폭 단축할 수 있다.

기존의 철근 단부를 가열하여 부풀리고 부풀려진 부분에 수나사를 형성하고 암나사형 커플러를 이용하여 연결하는 공법은 철근을 가열함으로 철근 단부의 재료적 성질이 변화하여 연신률이 저하하고 강도가 떨어지는 문제가 있으며 철근 단부를 가열함에 따라 작업공정이 복잡해지는 단점이 있다. 그러나 본 고안의 철근 이음 방법은 철근을 가열하지 않으므로 연신률과 강도의 변화가 없고 작업공정이 간편하다.

본 고안의 철근 이음쇠는 철근접촉부에 너트를 체결하여 철근접촉부와 철근을 압착시키고, 충진재를 사용하여 커플러와 철근사이의 빈틈을 충진시키므로 철근의 이탈, 유격 및 유동을 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 원호의 각도가 반원보다 약간 작은 반원통 형상으로, 양단부의 철근접촉부(3)와 중앙의 이음부(2)로 구분되고, 상기 철근접촉부(3)의 내경은 상기이음부(2)의 내경보다 더 작아 내부면에서 경계면에 단이 형성되고 상기 철근접촉부(3)의 내부면에는 철근(5)의 마디(10)가 끼워질 수 있는 다수개의 홈(7)이 형성되며 상기 홈과 홈 사이에는 철근본체(9)에 접촉되는 마찰면(8)이 형성되고, 상기 철근접촉부(3)의 외경은 단부로 갈수록 줄어들어 외부면은 원뿔대 형상이고 외부면에는 수나사(6)가 형성되는 두 개의 커플러(1); 및,

   상기 커플러(1)의 양단부 철근접촉부(3)의 수나사(6)에 각각 체결되는 두 개의 너트(4);

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 철근 이음쇠.
2. 제1항에서, 상기 철근접촉부(3)의 마찰면(8)은 스크래치를 형성하거나, 톱니 또는 물결형의 요철로 형성된 것을 특징으로 하는 철근 이음쇠.
3. 제1항에서, 상기 커플러(1)와 체결된 철근(5)사이의 공간에 충진되는 충진재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 철근 이음쇠.