KR20090011949U - 철근 연결용 커플러 - Google Patents

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KR20090011949U
KR20090011949U KR2020080006593U KR20080006593U KR20090011949U KR 20090011949 U KR20090011949 U KR 20090011949U KR 2020080006593 U KR2020080006593 U KR 2020080006593U KR 20080006593 U KR20080006593 U KR 20080006593U KR 20090011949 U KR20090011949 U KR 20090011949U
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김근섭
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(주)화인테크
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Abstract

철근 연결용 커플러가 개시된다. 본 고안의 철근 연결용 커플러는, 내주면에 형성되는 나사산을 포함하며, 철근이 삽입되도록 중공 형상을 갖는 커플러 몸체; 및 커플러 몸체의 양단부 중 적어도 어느 하나로부터 연장되며, 커플러 몸체 측으로 갈수록 직경이 감소하는 내주면을 갖는 안내부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 고안에 의하면, 상부 철근 선조립체에 사용되는 철근과 하부 철근 선조립체에 사용되는 철근의 중심축선이 상호 일치하지 않는 경우라도, 이를 간편하게 연결할 수 있는 효과가 제공된다.
철근, 커플러, 안내부, 몸체

Description

철근 연결용 커플러{Coupler for connecting the reinforced bar}
본 고안은 철근 연결용 커플러에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 상부 철근 선조립체에 사용되는 철근과 하부 철근 선조립체에 사용되는 철근의 중심축선이 상호 일치하지 않는 경우라도, 이를 간편하게 연결할 수 있는 철근 연결용 커플러에 관한 것이다.
철근콘크리트 구조물 건축에 사용되는 철근은, 추후 타설되는 콘크리트와 일체가 되어 구조체의 뼈대 역할을 하게 되므로, 구조안전성 측면에서 철근의 끊어짐이 없는 상태로 콘크리트 내부에 매립되는 것이 가장 바람직하나, 생산, 운반 및 시공의 편의상 적정한 크기로 절단하여 운반된다.
따라서, 건설현장에서는 운반된 철근 상호 간을 이음한 후 철근망을 조립하게 되며, 철근을 상호 이음하는 방법에는 겹침 이음, 용접 이음 및 기계식 이음이 있다.
겹침 이음의 경우 겹침 부분에서 철근의 손실이 발생하고, 부착 응력이 허용내력 이하가 되는 문제가 생길 수 있고, 용접 이음의 경우 안전사고발생의 위험이 크며, 시공시간 및 비용이 높고 작업이 까다로워 숙련공이 아니면 시공할 수 없는 문제점이 존재한다.
이와 같은 문제점을 감안하여, 최근 철근의 기계식 이음 방법이 주목받고 있는데, 기계식 이음의 경우 이음새 연결작업이 비교적 간단하고, 이음 작업에 있어 특수장비를 요하지 않는바, 공기단축과 작업인원 감축이 가능하게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 철근의 기계식 이음장치(커플러)를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 이음되는 각 철근(30)의 일단부 각각은 수나사(31)가 형성되어 있으며, 커플러(20) 중공부 내주면에는 수나사(31)에 대응하는 암나사(21)가 형성되어 있으므로, 수나사(31)가 형성된 철근(30) 일단부를 커플러(20) 내측에 끼우고 회전시키는 작업의 반복만으로 철근(30) 상호 간을 연결할 수 있다.
그러나, 이러한 커플러(20)는 철근 상호 간을 간단히 연결할 수 있는 장점을 갖는 반면, 철근망을 선조립(이하, 철근 선조립체)하는 고층건물의 건축시 예기치 못한 문제점이 발생한다.
즉, 고층건물의 건축시 각각의 철근을 정 위치에 배열시키고, 이를 상호 연결하여 철근망을 만드는 것은 많은 시간과 노동력을 요하는 작업이므로, 현재 건축현장에서는 모듈별로 철근을 조립하여 철근 선조립체를 구성하고, 이런 철근 선조립체를 상호 결합시키는 방법에 의해 공기를 단축하고 있는데, 종래 커플러(20)를 이용하여 철근 선조립체들을 결합시키는 경우, 상부 철근 선조립체에 사용되는 철근과 하부 철근 선조립체에 사용되는 철근의 중심축선이 상호 일치하지 않는 경우에는 철근 상호 간을 연결하기 어려운 문제점이 발생한다.
도 2는 교각 코핑부 건축에 사용되는 철근 선조립체의 모습을 나타낸 정면도이다.
도 2를 참조하면, 교각 코핑부는 상부 철근 선조립체(40)와 하부 철근 선조립체(50)으로 나누어 철근망을 선조립한 후, 각각의 선조립체(40,50)를 구성하는 철근 상호 간을 연결하는 방법으로 제작된다.
즉, 교각 코핑부는 하부 철근 선조립체(50)를 구성하고 콘크리트를 타설하여 교각 다리부분을 시공하며, 완성된 상부 철근 선조립체(40)를 크레인으로 인양하고, 하부 철근 선조립체(50) 상측으로 도출된 철근(51)과 상부 철근 선조립체(40) 하측으로 도출된 철근(41)을 결합시킴으로써 완성된다.
이때, 상부 철근 선조립체(40) 및 하부 철근 선조립체(50)에 사용되는 철근(41,51)은 커플러(20)에 의하여 결합된다.
도 3은 상부 철근 선조립체(40) 및 하부 철근 선조립체(50)에 사용되는 철근(41,51)을 커플러(20)에 의하여 결합하는 모습을 나타낸 사용상태도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 철근 선조립체(40,50)를 구성하는 각각의 철근(41,51)의 중심축과 커플러(20)의 중심축은 상호 일치하지 않는 것이 일반적이며, 상부 철근 선조립체(40)에 사용된 철근(41)의 중심축이 커플러(20) 및 하부 철근 선조립체(50)에 사용된 철근(51)의 중심축으로부터 벗어난 경우(G, Gap) 철근 선조립체(40,50) 상호 간을 결합하는 것은, 철근 선조립체(40,50)의 무게를 고려할 때 매우 어려운 일이 될 것이다.
또한, 완성된 철근콘크리트 구조물의 안전성을 고려할 때, 철근 선조립 체(40,50)에 사용된 철근(41,51)의 위치를 임의로 변경하는 것도 바람직하지 못하므로, 결국 종래기술의 커플러(20)는 철근 선조립체에 활용되기 어려운 심각한 문제점이 존재한다.
본 고안의 목적은, 상부 철근 선조립체에 사용되는 철근과 하부 철근 선조립체에 사용되는 철근의 중심축선이 상호 일치하지 않는 경우라도, 이를 간편하게 연결할 수 있는 철근 연결용 커플러를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 고안에 따라, 내주면에 형성되는 나사산을 포함하며, 철근이 삽입되도록 중공 형상을 갖는 커플러 몸체; 및 상기 커플러 몸체의 양단부 중 적어도 어느 하나로부터 연장되며, 상기 커플러 몸체 측으로 갈수록 직경이 감소하는 내주면을 갖는 안내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 연결용 커플러에 의하여 달성된다.
상기 안내부의 내주면은, 상기 커플러 몸체의 중심축선에 대해 경사진 테이퍼면을 포함할 수 있다.
상기 안내부의 내주면은, 상기 커플러 몸체의 중심축선에 대해 제1 경사각도로 경사진 제1 테이퍼면; 및 상기 제1 테이퍼면으로부터 상기 커플러 몸체 측으로 연장되며 상기 제1 경사각도보다 작은 제2 경사각도로 경사진 제2 테이퍼면을 포함할 수 있다.
상기 안내부의 외주면 직경은 상기 커플러 몸체의 외주면 직경보다 클 수 있다.
상기 커플러 몸체의 외주면에는, 상기 커플러 몸체의 회전시 미끄러짐이 발생하지 않도록, 복수 개의 슬립방지홈이 형성될 수 있다.
본 고안에 의하면, 커플러 몸체 측으로 갈수록 직경이 감소하는 내주면을 갖는 안내부를 포함하는 철근 연결용 커플러를 제공함으로써, 상부 철근 선조립체에 사용되는 철근과 하부 철근 선조립체에 사용되는 철근의 중심축선이 상호 일치하지 않는 경우라도, 이를 간편하게 연결할 수 있는 효과가 도모된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 고안을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 고안의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 철근 연결용 커플러의 사시도이며, 도 5는 도 4의 철근 연결용 커플러의 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 철근 연결용 커플러(100)는, 철근이 삽입되도록 중공형상을 갖는 커플러 몸체(110)와, 커플러 몸체(110)로부터 연장되며, 커플러 몸체(110) 측으로 갈수록 직경이 감소하는 내주면을 갖는 안내부(120)를 포함한다.
커플러 몸체(110)는 철근 연결용 커플러(100)의 기본 프레임이 되는 부재로, 내주면에 나사산(111)이 형성된다.
커플러 몸체(110)의 나사산(111)은, 삽입되는 철근의 일단부에 형성되는 수나사산에 대응하여 암나사산을 갖도록 마련되고, 추후 나사결합에 의하여 삽입된 철근을 견고히 결속하는 기능을 수행한다. 나사산(111)은 커플러 몸체(110)의 내주면 전체에 걸쳐 형성되나, 필요에 따라서는 철근의 결합강도가 보장되는 한도에서, 커플러 몸체(110)의 상단부 및 하단부 일부 영역에만 형성되도록 하는 것도 가능하다. 또한, 도시된 바와 달리 나사산(111)은 2줄 평행 전조나사, 또는 다줄나사로 제작될 수 있으며, 이 경우 철근 연결용 커플러(100)의 전체 길이를 줄일 수 있는 장점을 갖는다. 이와 더불어, 나사산(111)은 둥근나사로 가공될 수 있으며, 이 경우 철근 연결용 커플러(100)와 철근 간의 체결력을 향상시킬 수 있다.
물론, 본 고안의 권리범위는 나사산(111)의 줄 수 또는 가공방법에 의하여 제한되지 않는다.
도 5를 참조하면, 안내부(120)는 커플러 몸체(110)의 일단부에서 연장되며, 커플러 몸체(110) 측으로 갈수록 직경이 감소하는 내주면을 가짐으로써, 삽입되는 철근의 중심축선과 철근 연결용 커플러(100)의 중심축선(C)이 상호 일치하지 않는 경우라도 철근을 용이하게 안내하는 역할을 담당한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 안내부(120)는, 내측을 향하여 만곡된 라운드면(124)과, 라운드면(124)으로부터 연장되며 커플러 몸체(110)의 중심축선(C)에 대해 경사진 테이퍼면(123)을 포함한다.
라운드면(124)은 철근 연결용 커플러(100)의 상단부에서 커플러 몸체(110) 측으로 일정부분 만곡된 형상을 갖는다. 이와 같이 만곡된 형상을 갖는 라운드 면(124)에 의하여 철근 연결용 커플러(100)에 삽입되는 철근은, 철근의 일단부가 라운드면(124)과 최초로 접하게 되므로 무리한 힘을 가하지 않더라도 자연스럽게 테이퍼면(123) 측으로 이동할 수 있게 된다.
테이퍼면(123)은 라운드면(124)에서 연장되어 일체로 형성되며, 커플러 몸체(110)의 중심축선에 대하여 형성된 테이퍼(경사)를 갖는다.
철근 연결용 커플러(100)에 삽입되는 철근은, 라운드면(124)을 따라 삽입이 개시된 후, 테이퍼면(123)에 의하여 자연스럽게 중공 형상의 커플러 몸체(110) 측으로 미끄러지며 이동하게 되므로, 철근의 중심축과 철근 연결용 커플러(100)의 중심축(C)이 상호 일치하지 않는 경우라도 삽입의 편의를 도모할 수 있다. 물론, 본 실시예에 있어서, 라운드면(124)은 생략될 수 있으며, 이 경우 테이퍼면(123)은 커플러 몸체(110)의 상단부로부터 연장된다.
도 5를 참조하면, 안내부(120)의 외주면 직경(D2)은 커플러 몸체(110)의 외주면 직경(D1)보다 크게 구성된다. 안내부(120) 외주면의 직경(D2)을 줄이는 것은 철근의 삽입 편의를 고려할 때 바람직하지 못하나, 커플러 몸체(110)의 직경(D1)은 철근의 삽입 편의와 무관한 사항이므로, 철근 연결용 커플러(100)와 철근 간의 결합강도를 보장할 수 있는 한도에서는 커플러 몸체(110)의 직경을 줄이는 일도 가능하다. 다만, 철근 연결용 커플러(100)의 인장강도 시험시, 철근 연결용 커플러(100)에 의하여 결합된 철근의 파단이 발생하기 전에 철근 연결용 커플러(100)의 파단이 발생하여서는 안되므로, 이를 고려하여 커플러 몸체(110)의 직경을 결정해야 한다. 이와 같이, 금형 제작 단계에서부터 커플러 몸체(110)의 직경(D1)을 안내 부(120)의 외주면 직경(D2)보다 작게함으로써, 모재의 사용량을 줄여 철근 연결용 커플러(100)의 제조 단가를 낮출 수 있다.
다만, 본 고안의 권리범위는 커플러 몸체(110)의 직경(D1) 및 안내부(120)의 직경(D1)을 달리하는 것에 한정되지 않는다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 철근 연결용 커플러(100)는 외주면에 형성되는 복수 개의 슬립방지홈(130)을 포함한다.
슬립방지홈(130)은 철근 연결용 커플러(100)의 외주면으로부터 함몰 형성되며, 철근 연결용 커플러(100)의 외주면을 따라 복수 개가 상호 이격되어 마련된다. 슬립방지홈(130)은 철근 연결용 커플러(100)와 철근의 결합 작업시에 손이나 공구 등에 직접 접촉되는 부분으로, 철근 연결용 커플러(100)와 공구 등의 접촉 면적을 증가시키고, 굴곡을 인위적으로 형성시킴으로써 체결 작업시 손이나 작업공구가 미끄러지는 현상을 최소화할 수 있도록 한다.
도 4에 도시된 것과 달리, 본 고안의 철근 연결용 커플러는 커플러 몸체의 외주면을 다각 형상으로 할 수 있다(미도시). 커플러 몸체(110)의 형상을 팔각, 십이각 등의 다각형으로 제작함으로써, 슬립방지홈(130)을 포함시키는 것과 마찬가지로 철근 체결 작업시 손이나 공구가 미끄러지는 현상을 방지하도록 한다.
물론, 본 고안의 권리범위는 커플러 몸체(110) 외주면의 형상에 의하여 제한되지 않는다.
또한, 본 실시예에 따른 철근 연결용 커플러(100)는, 커플러 몸체(110) 또는 안내부(120) 중 적어도 어느 하나에 결합되는 덮개(미도시)를 포함한다.
덮개는 커플러 몸체(110) 또는 안내부(120) 중 적어도 어느 하나를 완전히 덮음으로써, 철근 연결용 커플러(100)의 사용시 이물질이 커플러 몸체(110)의 내부로 인입되는 것을 방지한다. 모래 등의 이물질이 커플러 몸체(110)의 내부에 인입되면 철근과 철근 연결용 커플러(100)의 결합을 방해하며, 빗물 등의 이물질이 커플러 몸체(110)의 내부에 인입되면 녹이 발생하여 철근 연결용 커플러(100)의 강도를 떨어뜨리거나 철근과의 결합을 방해하게 되므로, 덮개는 이를 방지하는 역할을 담당한다. 물론 덮개는 필요에 따라 추가되거나 생략될 수 있다.
도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 철근 연결용 커플러의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 철근 연결용 커플러(200)는 커플러 몸체(110)와, 커플러 몸체(110)의 양단부에서 연장되는 제1 안내부(121) 및 제2 안내부(122)를 포함한다.
커플러 몸체(110)에 관한 사항은, 전술한 실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
제1 안내부(121)는 커플러 몸체(110)의 상단부로부터 연장되며, 커플러 몸체(110) 측으로 갈수록 직경이 감소하는 내주면을 포함하여, 본 실시예에 따른 철근 연결용 커플러(200)의 사용시 상측으로부터 인입되는 철근을 커플러 몸체(110) 측으로 용이하게 안내하는 역할을 담당한다.
제1 안내부(121)는, 커플러 몸체(110)의 상단부에서 연장되어 커플러 몸체(110) 측으로 제1 경사각도(θ1)를 갖는 제1 테이퍼면(123a)과, 제1 테이퍼면(123a)에서 연장되어 커플러 몸체(110) 측으로 제2 경사각도(θ2)를 갖는 제2 테 이퍼면(123b)을 포함한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 커플러 몸체(110)의 중심축선(C)과의 관계에서 제1 경사각도(θ1)는 제2 경사각도(θ2)보다 크게 형성되는바, 본 실시예에 따른 철근 연결용 커플러(200)의 사용시, 철근 연결용 커플러(200)에 삽입되는 철근은 제1 경사각도(θ1)가 형성된 제1 테이퍼면(123a)과 최초로 접하게 되고, 제2 경사각도(θ2)가 형성된 제2 테이퍼면(123b)을 따라 미끄러짐으로써 커플러 몸체(110) 측으로 이동하게 된다.
전술한 실시예의 라운드면(124)과 마찬가지로, 제1 테이퍼면(123a) 및 제2 테이퍼면(123b)은 철근의 용이한 삽입을 돕는 역할을 수행한다.
제1 테이퍼면(123a)과 제2 테이퍼면(123b)은, 처음부터 주물을 통해 제작되거나, 철근 연결용 커플러(100)의 제작 후 모따기공정(챔퍼링공정)을 통하여 간단히 제작된다.
물론, 전술한 실시예에 있어서도 라운드면(124)에 갈음하여 제1 테이퍼면(123a)과 제2 테이퍼면(123b)을 포함시킬 수 있으며, 본 실시예의 경우에도 제1 테이퍼면(123a)과 제2 테이퍼면(123b)에 갈음하여 라운드면(124)을 형성시킬 수 있다. 즉, 라운드면(124), 제1 테이퍼면(123a) 및 제2 테이퍼면(123b)은 모두 커플러 몸체(110) 측으로 철근을 용이하게 인입시키기 위해 갖춰진 구성이므로 상호 변경될 수 있으며, 일정각도로 테이퍼진 테이퍼면만으로도 철근을 용이하게 삽입할 수 있는 경우에는 라운드면(124), 제1 테이퍼면(123a) 및 제2 테이퍼면(123b)의 생략도 가능하다.
제2 안내부(122)는, 커플러 몸체(110)의 하단부로부터 연장되며, 커플러 몸체(110) 측으로 갈수록 직경이 감소하는 내주면을 포함하여, 본 실시예에 따른 철근 연결용 커플러(100)의 사용시 하측으로부터 인입되는 철근을 커플러 몸체(110) 측으로 용이하게 안내하는 역할을 담당한다.
제2 안내부(122)에 포함되는 테이퍼면 및 경사각도에 관한 사항은 제1 안내부(121)와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
앞에서, 본 고안의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 고안은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 고안의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 철근의 기계식 이음장치(커플러)를 나타내는 사시도이다.
도 2는 교각 코핑부 건축에 사용되는 철근 선조립체의 모습을 나타낸 정면도이다.
도 3은 상부 철근 선조립체 및 하부 철근 선조립체에 사용되는 철근 철근을 커플러에 의하여 결합하는 모습을 나타낸 사용상태도이다.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 철근 연결용 커플러의 사시도이며, 도 5는 도 4의 철근 연결용 커플러의 단면도이다.
도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 철근 연결용 커플러의 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100, 200 : 철근 연결용 커플러 110 : 커플러 몸체
D1 : 몸체 직경 111 : 나사산
120 : 안내부 D2 : 안내부 직경
121 : 제1 안내부 122 : 제2 안내부
123 : 테이퍼면 123a : 제1 테이퍼면
123b : 제2 테이퍼면 θ1 : 제1 경사각도
θ2 : 제2 경사각도 124 : 라운드면
130 : 슬립방지홈 20 : 커플러
21 : 암나사 30 : 철근
31 : 수나사 40 : 상부 철근 선조립체
50 : 하부 철근 선조립체 41, 51 : 철근
G : 이격거리 C : 중심축선

Claims (5)

  1. 내주면에 형성되는 나사산을 포함하며, 철근이 삽입되도록 중공 형상을 갖는 커플러 몸체; 및
    상기 커플러 몸체의 양단부 중 적어도 어느 하나로부터 연장되며, 상기 커플러 몸체 측으로 갈수록 직경이 감소하는 내주면을 갖는 안내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 연결용 커플러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안내부의 내주면은,
    상기 커플러 몸체의 중심축선에 대해 경사진 테이퍼면을 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 연결용 커플러.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안내부의 내주면은,
    상기 커플러 몸체의 중심축선에 대해 제1 경사각도로 경사진 제1 테이퍼면; 및
    상기 제1 테이퍼면으로부터 상기 커플러 몸체 측으로 연장되며 상기 제1 경사각도보다 작은 제2 경사각도로 경사진 제2 테이퍼면을 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 연결용 커플러.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안내부의 외주면 직경은 상기 커플러 몸체의 외주면 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 철근 연결용 커플러.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 커플러 몸체의 외주면에는,
    상기 커플러 몸체의 회전시 미끄러짐이 발생하지 않도록, 복수 개의 슬립방지홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 철근 연결용 커플러.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2015178621A1 (ko) * 2014-05-21 2015-11-26 김용근 로킹편 쌍이 구비된 철근연결구 및 이를 이용한 선조립 철근망의 연결이음 공법
KR20180105935A (ko) * 2017-03-16 2018-10-01 (주)바로건설기술 프리캐스트 콘크리트 구조체 및 그 시공방법
KR102477305B1 (ko) 2021-06-30 2022-12-14 주식회사 스마트커플러 콘크리트구조물의 거푸집용 철근연결구
KR20230076574A (ko) 2021-11-24 2023-05-31 주식회사 스마트커플러 철근 연결용 커넥터

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