KR200284222Y1 - 철근의이음구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 철근의 끝단부가 평행부와 경사부로 된 특수숫나사로 가공하고 이 철근들을 동격의 암나사를 가공한 커플러로 기계식 연결법으로 연속적으로 배근하여 전배근을 하나의 응력체로 조립배근을 하기 위해 철근단부를 가공할 평행부와 경사부가 일체로 성형된 철근 이음구조에 관한 것으로 경사부의(3) 경사각도는 철근의 각경마다 마디와 리브의 형태 및 각경사나사의 핏치에 따라 맞추고 연결구인 커플러(1)의 암나사와의 밀착성을 강화하기 위해 그 구성각도는 전기한 2° 내지 89°사이에서 설정된다.

이상과 같은 평행과 경사부로 구성된 특수나사는 소요의 철근단부를 가공하여 전철근 배근구조를 기계적으로 일체화시켜 그 구조물의 완전한 강도를 구현시키기 위한 것으로써 열악한 작업조건에서 그 작업성이 획기적으로 유지되어 배근작업이 간단하다.

Description

철근의 이음구조

본 고안은 철근의 끝단부에 특수숫나사를 가공하고 이 철근들을 동격의 암나사를 가공한 커플러로 기계식 연결법으로 연속적으로 배근하여 전배근을 하나의 응력체로 조립하는 철근 이음구조에 관한 것이다.

종래 철근의 이음방법은 도 1에 나타난 바와 같이 철근과 철근을 서로 맞대어 산소아세틸렌을 사용하는 GAS 압접이나, 피복아크용접 또는 레이저빔용접방식등에 의한 맞댐이음 등이 있으나 이는 정하중에 안전하고 동하중을 감소시킬 수 있고 교차부위의 철근결합이 용이한 장점이 있는 반면 현장에서 작업하여야 하는 관계로 용접설비를 별도로 갖추어야 하는 번거로움이 있고 용접 후 용접부위에 열응력이 발생하여 철근모체의 조직의 파괴와 부식성의 치명적인 단점이 문제적으로 지적되고 있으며 또 다른 철근의 이음방법으로는 도 2에서와 같이 철근의 단부를 부풀려서(업셋팅)나사가공한 후 커플러에 의해 상호 연결하는 기계적 이음방법이었으나 이는 철근과 철근을 커플러에 의해 간단하고 안전하게 이음하는 방법이긴 하나 별도의 업셋팅공정을 추가하여야 하는 번거로움이 있고 또한 심한 변형으로 철근 모체의 금속조직에 일부 뎃드화 현상의 우려가 있으며 도 3에서와 같이 철근의 단부를 콘형상(테파지게 형성)으로 나사가공하여 커플러에 의해 철근을 이음하는 방법은 작업이 간단하다는 장점이 있긴 하나 철근단부가 테파져 있어 커플러에서 철근이 빠지는 문제점과 체결후 진동에 약한 문제점이 지적되어 왔다.

이와같은 종래의 겹이음 배근법이 그간 야기시킨 붕괴참상원인의 한 주범이였다함은 건설담당자가 아니더라도 일반적인 상식에 속하며 철근구조의 문제점이 관심사로 대두되자 집중적인 연구 검토없이 소위 전문기술적 검토가 나약한 소위 철근의 기계적 이음부품들이 기계(其界)나 당국의 인증의 결를도 없이 쏟아져나와 심각성을 배가 되었다. 따라서 본 고안은 토목, 건축의 대소형 전반에 걸쳐 또한 철근의 굵기와 관계없이 그 주어진 응력이 소정의 강도로 그 구조물의 내구연한까지 하자없이 버티어주도록 설계된 구조물에서 철근의 절대적 사명은 실로 중요하고 또 중요한 것임은 과언의 여지가 없으며 더구나 "라멘"구조물의 철근은 한번 시공으로 완결되는 것으로 다른 시설물이나 시공물처럼 완성 후나 사용중에서 잘못된 부분의 교환은 절대 불가하다는 것등의 특성이 있는 고안이다.

본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로 철근의 끝단부에 특수숫나사를 가공하고 이 철근들을 동격의 암나사를 가공한 커플러에 의해 기계식 연결법으로 연속적으로 배근하여 전배근을 하나의 응력체로 조립시키는 것을 기술적 과제로 한다.

도 1은 종래의 용접방식에 의해 철근을 이음하는 구조의 개략도

도 2는 종래의 업셋팅방식에 의해 철근을 이음하는 구조의 개략도

도 3은 종래의 콘형식(전나사테이퍼식 나사형식)에 의한 철근 이음구조의 개략도

도 4a, b는 본 고안에 따른 같은 경끼리 연결된 철근 이음구조의 개략도

도 5a, b는 본 고안에 따른 서로 다른 경끼리 연결된 철근 이음구조의 개략도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 커플러 2 : 평행부

3 : 경사부 4 : 몸체부

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 철근단부에 평행부(2)와 경사부(3)를 형성 배열해서 소정의 규격으로 가공한 것이다.

이를 보다 상세히 설명하면 도 4와 도 5의 철근 몸체부(4)에 특수하게 고안된 나사가공 툴(Tool)로 평행과 경사부나사를 한공정으로 가공을 한 것이다. 이때 경사부나사(3)의 각도는 철근의 각경마다 마디와 리브의 형태 및 각경나사의 핏치에 따라 맞추고 연결구인 커플러(1)의 암나사와의 밀착성을 강화하기 위해 그 구성각도는 전기한 2° 에서 89° 사이에서 설정되어야 한다.

철근경사부의 경사각도를 2°이하로 하면 암나사부와의 밀착성이 떨어지고 89°이상으로 하면 커플러에서 철근단부가 빠져 버리는 문제점이 있다.

또한 평행나사부(2)의 나사외경은 각 철근의 호칭경에 준해야 하며 연결구인커플러와 철근의 나사끼리는 굳게 밀착되게 가공하여 철근과 커플러가 결속되어서 응력이 작용했을 때 철근의 평행부나사와 커플러의 평행부나사가 소정의 조임력과 위치에서 협동으로 철근의 인장력과 압축력을 받게 설계 가공된다.

상기와 같은 기술적 구성에서 언급했듯이 철근의 기계적 성질은 그 강력도가 압연의 노하우로 해당국가 규격기준에 입각해서 높은 강도로 제조되어 있고 철근이 허용하는 가공성 용이도가 어려운 잔류응력성이여서 허용된 제2차 가공성은 절단과 밴딩뿐으로 인습되어 왔고 실제 시험결과 압축(upset)에서 가공경화성에 민감함을 시험했으며 그 중요성에 입각. 철근의 기존성질의 100%유지를 절대 기본으로 본 고안이 이루어진 것이다.

본 고안은 철근의 기본조직은 물론 철근 압연시에 조성되는 화이버플로우의 손상도 없는 특수공법으로 가공되는 것이며 본 발명의 특수나사가 갖는 의미는 첫째 철근재질의 특성상 절삭가공엔 부적당한 재질이라 함은 상당히 중요한 의미를 갖고 있음으로 그 변형적 가공에 심중해야 하나 철근의 주역활은 내응력도가 우선함으로 강도의 완벽성을 위해 설치했으며 그 기본은 나사가공물의 전반적인 공통성에 대한 배려이다.

이는 가공된 나사부와 몸통부의 경계부는 재료학에서 항상 약체시되어 왔다.

즉, 평행나사부의 내응력은 연결구인 커플러가 합세하여 그 인장에 견디어 줌으로 문제시되는 나사와 몸통부위를 테이퍼 나사로 보강시킨 결과 거듭된 시험결과 입증이 된 것이다.

둘째 연결구인 커플러의 양쪽에 가공된 테이퍼 나사부의 역할은 우선 강력한조임력을 주기 위함이 그 주임무이나 그에게 가공된 테이퍼 나사부가 연결될 나사붙임 철근을 커플러에 삽입시 커플러에 가공된 경사부가 마치 깔데기의 역할을 하듯 이어질 철근단부의 나사부위를 안내하는 테이퍼로 작용해 피복두께확보, 수명연장, 내구성안전확보, 철근자원절감 등 시공성을 높여준다.

도 3의 철근단부나 "커플러"에 가공된 본건 특수나사 형태는 편의상 도면에는 기계식 삼각나사로 도시되 있으나 본 발명 및 특허상의 규제는 기계용 삼각형나사는 물론, 그 핏치(PITCH)는 전핏치를 포함하며 나사형태에도 제반나사종류 즉, 제형나사, 각형나사, 볼스크류형 나사, 톱니형 나사 등 나사형태의 전체를 포함시켜 수요에 따를 것이다.

이상과 같이 본 고안은 철근단부에 평행과 경사부로 구성된 특수나사를 가공하여 동격의 나사를 가공을 한 커플러로 열악한 공사현장에서 보다 효율적인 배근작업성을 유도하여 힘에 붙여 부실되기 쉬운 배근작업을 기계조립 수준의 치밀성과 강력도를 도출해 내기에 가장 지름길 역할은 감당하기 위한 것이며 또한 이 고안은 철근본체에는 그 재질에 영향을 주는 일절의 가공을 피해 철근 전 인장력을 100% 완벽하게 유지시키며 가공성이 특수나사 가공으로는 제일 간단하여 품질유지와 생산성 향상에 최적이며 배근작업의 용이성이 특이하며 열악한 작업조건에서 그 작업성이 획기적으로 유지되어 배근작업의 간단성으로 누락없이 체결되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 철근과 철근을 커플러(1)에 의해 상호 연결하는 철근이음구조에 있어서,

   철근단부를 평행부(2)와 경사부(3)로 된 나사부를 형성하고 커플러(1) 내측에는 철근의 나사부와 대응되는 암나사부로 형성하는 것을 특징으로 하는 철근의 이음구조.
2. 제 1항에 있어서,

   철근 끝단 경사부(3)의 경사각도는 2° 내지 89° 사이에서 설정됨을 특징으로 하는 철근의 이음구조.