KR20140046308A

KR20140046308A - A coupler for connecting two bars having screw thread and connection structure using this coupler

Info

Publication number: KR20140046308A
Application number: KR1020120112621A
Authority: KR
Inventors: 타쯔야 무카사; 정광량; 우운택
Original assignee: (주) 동양구조안전기술; 도쿄 데코 가부시키가이샤
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2014-04-18

Abstract

The present invention relates to a coupler for connecting thread bars. The coupler has a main body formed with austemper-treated spherical graphite cast iron. The main body comprises a hollow unit, in which a reinforcing bar which is a connection target is inserted, and a female screw formed on the inner side of the hollow unit. The cross sectional area of the center of the main body meets a condition: the cross sectional area of the center of the coupler x the tensile strength per unit area of the coupler >= the cross sectional area of the reinforcing bar × the tensile strength per unit area of the reinforcing bar.

Description

Coupler for connecting two bars having screw thread and connection structure using this coupler}

본 발명은 철근의 이음에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 철근 전체에 나사 형상의 리브가 형성된 나사철근 2개를 서로 이음할 때, 상기 이음부위의 외경을 최소화시키면서도 이음강도를 향상시킬 수 있는 나사철근 이음용 커플러 및 이를 이용한 나사철근의 이음구조에 관한 것이다.
The present invention relates to a joint of a reinforcing bar, and more specifically, when connecting two threaded reinforcing bars having a threaded rib in the entire reinforcement with each other, screw reinforcing joints that can improve the joint strength while minimizing the outer diameter of the joint portion The present invention relates to a coupler for a screw and a joint structure of a screw reinforcement using the same.

철근콘크리트 구조에서 콘크리트는 압축력에 강하고, 인장력 및 전단력에 약한 재료이므로 주로 압축력을 받고, 콘크리트 속에 매입되는 철근은 인장력에 강하지만 압축력에는 좌굴하고, 또 열에 약한 재료이므로 주로 인장력을 받도록 배근된다.In the reinforced concrete structure, concrete is a material that is strong in compressive force and weak in tensile and shearing forces, and thus receives mainly compressive force, and reinforcing steel embedded in concrete is strong in tensile force but buckled in compressive force, and is weak in heat, and thus is mainly subjected to tensile force.

예컨대, 철근은 400℃정도부터 항복점이 급격히 저하되며, 약 500 ~ 600℃에서는 내력이 절반 이하로 감소하게 되며, 약 800℃에서는 내력이 제로가 된다. 이와 아울러 콘크리트 역시 300~350℃면 인장강도 역시 급격히 감소하게 된다. 또 경화된 콘크리트는 초기에 강알칼리성을 가지고 있으나, 공기 중의 탄산가스 등이 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응으로 탄산석회가 되면서 알칼리성을 상실하여 중성화되고, 이러한 콘크리트의 중성화는 콘크리트 내의 철근을 부식시키고, 상기 철근의 부식은 부피팽창을 일으키며, 상기 부피팽창은 또다시 콘크리트의 균열을 초래하는 등 철근콘크리트 구조물의 내구성 저하의 주된 원인이 된다.For example, the yield point of the reinforcing bar is sharply lowered from about 400 ° C., at about 500 to 600 ° C., the yield strength is reduced to less than half, and at about 800 ° C., the yield strength is zero. In addition, the tensile strength of concrete is also drastically reduced when the 300 ~ 350 ℃. In addition, the hardened concrete initially has strong alkalinity, but carbonic acid gas in the air is neutralized due to the loss of alkalinity as the chemical reaction with calcium hydroxide in the concrete causes calcium carbonate, and the neutralization of such concrete corrodes the reinforcing steel in the concrete. Corrosion of reinforcing bars causes volume expansion, which in turn causes cracking of concrete, which is a major cause of deterioration of durability of reinforced concrete structures.

따라서 철근콘크리트 구조물에 대한 각종 시방서에서는 철근콘크리트 구조의 내화성 및 내구성 확보와 더불어 철근의 방청성확보, 콘크리트와 철근 간의 부착성확보 및 콘크리트 타설시 거푸집과 철근 사이에서의 콘크리트 유동성 확보를 위하여 철근에 대한 피복두께, 즉 최외단 철근의 표면에서 콘크리트의 연단까지의 최소 이격거리에 대한 규정을 두고 있다.Therefore, in various specifications for reinforced concrete structures, the cladding of reinforcing concrete is used to secure the fire resistance and durability of the reinforced concrete structure, to secure corrosion resistance of the reinforcement, to secure adhesion between concrete and reinforcement, and to secure concrete fluidity between formwork and reinforcement during concrete pouring. There is a provision for the thickness, ie the minimum separation distance from the surface of the outermost reinforcement to the edge of the concrete.

한편, 철근은 시공방법 및 생산규격의 제한성 때문에 시공현장에서는 철근의 이음작업이 수시로 요구된다. 철근이음은 구조적으로 영향을 미칠 뿐 아니라, 구조물의 시공법 및 안전성과 밀접한 관계를 가지고 있다. 현장에서 이용하고 있는 대표적인 철근이음방법으로는 겹침이음, 가스압접, 용접이음 및 기계적 이음방법이 있다.On the other hand, the reinforcing bar is often required at the construction site because of the limited construction method and production specifications. Reinforcing bars not only have structural influences but also have a close relationship with the construction method and safety of the structure. Typical reinforcing bar joint methods used in the field include overlap joint, gas welding, welding joint and mechanical joint method.

겹침이음방식은 이음하고자 하는 두 철근을 일정한 길이만큼 겹침시킨 후 철선으로 묶어주는 전통적인 방법으로, 시공이 간단하고 비숙련자도 쉽게 작업할 수 있어 널리 사용되는 방법이나, 철근소요량이 많아지는 것에 비하여 이음강도가 그다지 크지 아니하고, 콘크리트가 경화되어야 비로소 인장력을 견딜 수 있으며, 콘크리트 강도와 피복두께가 충분하지 않으면 이음부위에서 부착균열이 발생하고, 이러한 부착균열은 휨파괴에 비하여 급격한 내력 상실을 초래하며, 더욱이 구조물의 대형화, 내진성 요구에 의한 철근의 밀집성 등의 이유로 직경이 25mm이상의 철근에는 비경제적이고 규정상 35mm이상의 철근에서는 사용할 수 없다는 한계가 있다.Lap joint method is a traditional method of overlapping two bars to be jointed with a certain length and then tying them up with a wire. The construction is simple and easy for unskilled workers to work with. The strength is not so great and the concrete must be hardened to withstand the tensile force. If the concrete strength and the thickness of the coating are not sufficient, the adhesion crack occurs at the joint area, and this adhesion crack causes a rapid loss of strength compared to the bending failure. Moreover, due to the size of the structure and the density of the rebar due to the seismic demand, there is a limitation that it is uneconomical for rebars with a diameter of 25 mm or more and cannot be used for rebars having a diameter of more than 35 mm.

가스압접은 2개의 철근 단부를 맞대어 놓고 산소-아세틸렌 가스 불꽃으로 약 300℃로 가열하여 철근을 고상 상태에서 압력을 가하여 이음되도록 하는 방법으로, 철근 단부에 대한 국부적 가열은 열적 변형을 일으키고, 특히 고강도철근은 고탄소, 고망간강으로 이루어지므로 압접 후 취약부가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.Gas welding is a method in which two rebar ends face each other and are heated to about 300 ° C with an oxygen-acetylene gas flame to reinforce the bars in a solid state by pressure, where local heating to the rebar ends causes thermal deformation, particularly high strength. Since rebar is made of high carbon and high manganese steel, there is a problem that a weak part may occur after welding.

용접이음방식은 철이 고온에서 가열되기 때문에 이에 대한 적절한 대책을 세우지 않으면 가열된 부분이 산화하여 철근 속에 들어있는 미소량의 탄소 망간 등을 연소시켜버리므로 강도와 인성이 떨어지고, 이음상태는 작업자의 숙련도에 따라 좌우되며, 용접불량에 대한 확인이 명확하지 아니한 문제점이 있다.Since the welded joint is heated at a high temperature, if the proper measures are not taken, the heated part oxidizes and burns a small amount of carbon manganese contained in the reinforcing bars. Therefore, the strength and toughness of the welded joint are inferior. It depends on, there is a problem that the confirmation of the welding failure is not clear.

이에 반하여, 기계적 이음방법은 철근에 기계적, 물리적 변화를 주지 않고, 시공이 편리하며 품질을 일정하게 유지 관리시킬 수 있어 근래에 들어 사용이 증가하고 있으며, 특히 구조물의 대형화 및 내진설계의 필요성에 따라 더욱 선호되고 있다. 이러한 기계이음방법에는 나사이음방법, 강관압착이음방법, 쐐기편체이음방법 등이 있으나, 시공이 간편하면서 정밀성이 높고, 응력전달이 명확한 나사이음방법이 많이 채용되고 있다.On the other hand, the mechanical joint method is easy to install without maintaining mechanical and physical changes to the reinforcing bar, and can be maintained in constant quality, and its use is increasing recently. In particular, according to the necessity of enlargement of structures and the need for seismic design More preferred. Such a mechanical joint method includes a screw joint method, a steel pipe crimp joint method, and a wedge piece joint method. However, many screw joint methods have been adopted because of their simplicity in construction, high precision, and clear stress transmission.

도 1a는 일반적인 나사이음방법에 의해 철근이 이음된 형상을 나타내고 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 나사이음방법은 일반적으로 이음하고자 하는 철근의 단부를 스웨이징 또는 업셋팅하여 부풀린 후 전조나사가공하여, 상기 철근의 단부에 수나사를 형성시키고, 이를 암나사가 형성된 커플러에 나사체결하는 방식으로 이루어진다.Figure 1a shows a shape in which reinforcing bars are connected by a general screw connection method. As shown in Figure 1a, the screwing method is generally swung or upset the end of the reinforcing bars to be swollen and then rolled and rolled to form a male screw at the end of the reinforcing bar, and to the coupler formed with female threads It is made by screwing.

그런데 철근이음부위에 인장력(P)이 작용할 경우, 상기 인장력(P)은 커플러를 통해 전달되므로 도 1b에서와 같이, 한 쌍의 철근이 맞닿는 커플러의 중앙부위가 파손될 우려가 있다. 따라서 커플러의 허용인장응력은 철근의 허용인장응력보다 커야 하며, 허용인장응력은 유효단면적에 비례하므로 커플러의 살두께를 증가시킬 수 밖에 없게 된다. 그러나 이러한 커플러 살두께의 증가는 이웃 철근과의 이격거리를 감소시켜 콘크리트의 유동성을 감소시킬 뿐 아니라 피복두께를 증가시켜 철근콘크리트 부재의 단면을 불필요하게 증가시키는 문제점을 야기시킨다.However, when the tensile force (P) acts on the reinforcing bar portion, since the tensile force (P) is transmitted through the coupler, as shown in Figure 1b, there is a fear that the central portion of the coupler to which the pair of rebars abuts. Therefore, the allowable tensile stress of the coupler should be greater than the allowable tensile stress of the reinforcing bar, and the allowable tensile stress is proportional to the effective area, which inevitably increases the thickness of the coupler. However, such an increase in the thickness of the coupler causes a problem of not only reducing the fluidity of the concrete by reducing the separation distance from the neighboring bars but also increasing the coating thickness to unnecessarily increase the cross section of the reinforced concrete member.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 2008. 4. 23. 등록된 등록특허공보 등록번호 10-0826143호의 '인장강도를 보강한 철근용 커플러'가 제안된 바 있다. 상기 등록번호 10-0826143호에 의한 선행기술은 도 2에 도시된 바와 같이, 커플러의 외주면부에 인장강도 보강부(54)를 형성하되, 상기 인장강도 보강부(54)는 커플러의 길이방향 중앙으로부터 좌우로, 인장강도 보강부(54)의 좌우측 부분의 유효 살두께에 해당하는 길이로부터 인장강도 보강부의 좌우측 부분의 유효 살두께+1cm에 해당하는 길이 사이의 어느 한 지점까지 형성되고, 상기 인장강도 보강부의 유효 살두께는 상기 인장강도 보강부(54)의 좌우측 부분의 유효 살두께보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하고 있다. 이로 인하여 커플러의 안전성을 확보하면서 재료의 낭비를 줄이는 등의 효과를 기대할 수 있으나, 커플러의 인장강도 보강부(54)가 위치한 부분에서는 두꺼운 살두께를 유지하게 되므로 피복두께를 줄일 수 없다는 한계점과 배근간격을 늘리지 아니하면 상기 인장강도 보강부(54)의 주위에 대한 콘크리트 유동성 확보가 곤란하다는 종래의 문제점이 여전히 발생하게 된다.In order to solve such a problem, the 'coupled coupler for reinforcing tensile strength' of Korean Patent Publication No. 10-0826143, registered April 23, 2008, has been proposed. Prior art according to the registration number 10-0826143, as shown in Figure 2, the tensile strength reinforcement 54 is formed on the outer peripheral surface of the coupler, the tensile strength reinforcement 54 is the longitudinal center of the coupler From left to right, from a length corresponding to the effective flesh thickness of the left and right portions of the tensile strength reinforcement portion 54 to a point corresponding to the effective flesh thickness +1 cm of the left and right portions of the tensile strength reinforcement portion 54, the tension The effective flesh thickness of the strength reinforcing portion is formed larger than the effective flesh thickness of the left and right portions of the tensile strength reinforcing portion 54. This can be expected to reduce the waste of materials while ensuring the safety of the coupler, but the thickness and thickness of the coupler where the tensile strength reinforcement portion 54 is located to maintain a thick skin thickness and the limit point that can not reduce the thickness If the distance is not increased, the conventional problem that it is difficult to secure the concrete fluidity around the tensile strength reinforcement portion 54 still occurs.

다른 한편으로, 철근의 단부를 나사가공하는 경우 유효단면적이 감소하거나, 업셋팅 과정 중에서 발생되는 잔류응력 등으로 인하여 가공부위가 취약해지는 문제점이 있다.
On the other hand, when threading the end of the rebar, the effective area is reduced, or there is a problem that the machining site is vulnerable due to residual stress generated during the upsetting process.

본 발명은 상기의 선행기술들이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 철근의 이음강도를 충분히 확보하면서도 이음부위에 대한 철근의 배근간격 및 피복두께의 증가를 최소화시킬 수 있는 철근이음용 커플러 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
The present invention is to solve the problems of the prior art, a coupler for a reinforcing bar joint and a method for manufacturing the reinforcing bar that can minimize the increase in the reinforcement spacing and coating thickness of the reinforcement to the joint area while ensuring sufficient joint strength The purpose is to provide.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 철근을 이음하기 위한 커플러에 있어서, 상기 커플러는 오스템퍼 처리를 한 구형상흑연주철로 형성되는 본체로 이루어지되, 상기 본체는 이음하고자 하는 철근이 삽입되는 중공부와, 상기 중공부 내면에 형성된 암나사로 이루어지고, 상기 본체의 중앙부 단면적은, '커플러 중앙부의 단면적×커플러의 단위면적당 인장강도≥철근의 단면적×철근의 단위면적당 인장강도'의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 나사철근 이음용 커플러가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention for solving the above problems, in the coupler for connecting the reinforcing bar, the coupler is made of a main body formed of spherical graphite cast iron subjected to osmosis treatment, the main body is to And a hollow portion into which the reinforcing bar is inserted, and a female screw formed on the inner surface of the hollow part, wherein the center cross-sectional area of the main body is defined as' the cross-sectional area of the coupler center × tensile strength per unit area of the coupler ≥ tensile strength per unit area of the reinforcing bar × reinforcing bar There is provided a coupler for reinforcing bar joints, characterized by satisfying the condition of '.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 본체는 외주면이 짝수의 면을 가진 다각기둥형상으로 이루어져 길이방향의 외주면 전체에 대하여 다각형 변의 수만큼의 평탄면을 가지는 것을 특징으로 하는 나사철근 이음용 커플러가 제공된다.According to another embodiment of the present invention, the main body is made of a polygonal column shape having an even surface of the outer circumference has a flat surface as many as the number of polygonal sides with respect to the entire outer circumferential surface in the longitudinal direction Is provided.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 본체의 중앙부에는 중공부 내에 그라우팅재를 충전시키기 위한 주입구가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 나사철근 이음용 커플러가 제공된다.According to another embodiment of the present invention, a coupler for screw reinforcing bars is provided at the central portion of the main body, which further comprises an injection hole for filling the grouting material in the hollow portion.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 본체의 양 단부에는 이음하고자 하는 철근에 각각 나사체결되는 한 쌍의 락너트가 더 포함되는 것을 특징으로 나사철근 이음용 커플러가 제공된다.According to another embodiment of the present invention, both ends of the main body is provided with a coupler for screw reinforcing bar joints, characterized in that it further comprises a pair of lock nuts respectively screwed to the reinforcing bars to be joined.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 철근의 이음구조에 있어서, 철근 전체에 나사 형상의 리브가 형성된 나사철근 2개가 오스템퍼 처리된 구형상흑연주철로 형성된 커플러 본체의 중공부에 각각 나사체결되고, 한 쌍의 락너트가 상기 나사철근 2개에 각각 나사체결되면서 상기 본체의 양단부에 면접되며, 상기 본체의 중앙부에 형성된 주입구를 통해 충전된 그라우팅재가 본체의 내주면과 나사철근의 외주면 사이의 간극에서 충전 경화되는 것을 특징으로 하는 나사철근의 이음구조가 제공된다.
According to another embodiment of the present invention, in the joint structure of the reinforcing bar, two threaded reinforcing bars with threaded ribs are respectively screwed into the hollows of the coupler main body formed of spherical graphite cast iron that is osstem-treated, A pair of lock nuts are screwed into each of the two screw bars, and are interviewed at both ends of the main body, and a grouting material filled through an injection hole formed in the center of the main body is filled and cured at a gap between the inner circumferential surface of the main body and the outer circumferential surface of the screw rebar. There is provided a joint structure of threaded reinforcing bars.

본 발명은 철근 이음부위의 외경을 최소화시킴으로써 철근 이음부위에서의 콘크리트 유동성을 확보하고 철근 피복두께의 증가를 최소화하여 부재 단면을 감소시키고 사용 재료를 절약하는 효과를 발휘한다.The present invention minimizes the outer diameter of the reinforcing bar joint to secure concrete fluidity at the reinforcing bar joint and minimizes the increase in the thickness of the reinforcing bar, thereby reducing the cross section of the member and saving the material used.

본 발명은 락너트에 의해 나사체결상태의 풀림을 방지함과 아울러 나사철근과 커플러 본체 내면의 공극을 그라우팅함으로써 어떠한 진동이나 충격에 의해서도 나사철근과 커플러 사이의 견고한 체결상태를 유지시킬 수 있다는 효과를 발휘한다.
The present invention prevents the loosening of the screw fastening state by the lock nut and grouts the voids in the inner surface of the coupler main body with the screw reinforcement to maintain the firm fastening state between the screw reinforcement and the coupler by any vibration or shock. do.

도 1a는 일반적인 나사이음방법에 의해 철근이 이음된 형상을 도시하고 있는 일부가 잘린 단면도이다.
도 1b는 일반적인 나사이음방법에서 인장력에 의해 커플러가 파손되는 양상을 도시하고 있는 일부가 잘린 단면도이다.
도 2는 종래기술인 '인장강도를 보강한 철근용 커플러'를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 커플러를 이용하여 나사철근을 이음한 상태를 전체적으로 나타낸 입면도이다.
도 4는 나사철근이 본 발명의 커플러에 의해 체결된 상태를 나타낸 커플러가 일부 절단된 단면도이다.
도 5는 본 발명 커플러 본체의 입면도 및 단면도이다.
도 6은 본 발명의 나사철근 이음용 커플러를 이용한 철근의 이음구조가 형성되는 과정을 도시하고 있다.FIG. 1A is a cross-sectional view of a portion of the rebar connected to one another by a general screwing method. FIG.
FIG. 1B is a cross-sectional view of a part of the coupler broken by a tensile force in a general screwing method. FIG.
2 is a perspective view showing a conventional coupler for reinforcing bars reinforced with tensile strength.
Figure 3 is an elevation view showing the state in which the screw reinforcement using the coupler of the present invention as a whole.
Figure 4 is a cross-sectional view of a portion of the coupler is cut showing the state in which the screw reinforcement by the coupler of the present invention.
5 is an elevational and sectional view of the coupler body of the present invention.
6 illustrates a process of forming a joint structure of reinforcing bars using a screw rebar joint coupler of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관하여는 그 설명을 생략하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, however, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments.

도 3은 본 발명의 커플러(100)를 이용하여 나사철근(200)을 이음한 상태를 전체적으로 나타낸 입면도이고, 도 4는 나사철근(200)이 본 발명의 커플러(100)에 의해 체결된 상태를 나타내기 위하여 커플러가 일부 절단된 단면도이다.3 is an elevation view showing a state in which the screw reinforcement 200 is joined using the coupler 100 of the present invention as a whole, and FIG. 4 shows a state in which the screw reinforcement 200 is fastened by the coupler 100 of the present invention. It is a cross section which the coupler cut | disconnected in part to show.

본 발명의 커플러는 상기 도 3에 도시되어있는 바와 같이, 오스템퍼 처리를 한 구형상흑연주철로 형성되는 본체(110)로 이루어지되, 상기 본체(110)는 이음하고자 하는 철근이 삽입되는 중공부(111)와, 상기 중공부(111) 내면에 형성된 암나사(112)로 이루어지고, 상기 본체(110)의 중앙부(C) 단면적은, '커플러 중앙부(C)의 단면적×커플러의 단위면적당 인장강도≥철근의 단면적×철근의 단위면적당 인장강도'의 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 3, the coupler of the present invention is composed of a main body 110 formed of a spherical graphite cast iron subjected to an ostamper treatment, and the main body 110 is a hollow portion into which reinforcing bars are to be inserted. (111) and the female thread 112 formed on the inner surface of the hollow portion 111, the cross-sectional area of the central portion (C) of the main body 110, 'the tensile strength per unit area of the coupler center portion (C) × coupler ≥ the cross section of reinforcing bar x tensile strength per unit area of reinforcing bar 'is satisfied.

본 발명 커플러의 본체(110)는 구형상흑연주철을 소재로 하여 주조의 방법으로 형태를 만든 후, 상기 주조품에 오스템퍼 처리를 하여 만들어진다. 상기 본체(110)를 이루는 구형상흑연주철은 강과 비슷한 강도를 갖고, 연성 및 인성도 비교적 높아 기계적 성질이 좋고 내마모성도 우수하다. 이 구형상흑연주철에 오스템퍼 처리를 하면 담금질, 뜨임한 것보다 연신, 비틀림 충격치, 피로한도 등이 큰 재료가 만들어지며, 인성이 풍부해진다. 본 발명의 커플러의 본체(110)에 이러한 재료를 사용함으로써 본체(110) 소재 자체의 강도가 커져 작은 단면적으로도 나사철근의 인장하중에 견딜 수 있게 된다.The main body 110 of the coupler of the present invention is made by spherical graphite cast iron as a material, and then made into an ostemper treatment on the cast product. The spherical graphite cast iron constituting the main body 110 has a strength similar to that of steel, relatively high ductility and toughness, and good mechanical properties and excellent wear resistance. Osstem treatment of this spherical graphite cast iron produces a material having a greater stretching, torsional impact value and fatigue limit than quenching and tempering, and is rich in toughness. By using such a material in the body 110 of the coupler of the present invention, the strength of the material of the body 110 itself increases, so that even a small cross-sectional area can withstand the tensile load of the screw rebar.

도 5는 상기 본체(110)의 입면도와 단면도를 도시하고 있다. 상기 본체(110)에는 이음하고자 하는 나사철근(200)이 삽입될 수 있도록 중공부(111)가 형성되어 있고, 상기 중공부(111)의 내면에는 나사철근(200)의 수나사와 맞물릴 수 있는 암나사(112)가 형성되어 있다. 이러한 중공부(111) 내면의 암나사(112)는 상기 중공부(111)에 나사철근(200)을 끼워 돌리는 것만으로도 커플러와 나사철근(200)이 체결되는 것을 가능하게 해준다. 본체(110) 전체를 관통하는 중공부(111)는 암나사(112)가 충분한 길이에 걸쳐 형성되어 양쪽 철근에 작용하는 인장력에 견딜 수 있고 양쪽 철근이 위치변화 없이 일직선상에 위치할 수 있도록 체결구간이 충분히 확보될 수 있는 길이를 가져야 한다.5 shows an elevation and a sectional view of the main body 110. The main body 110 has a hollow portion 111 is formed to be inserted into the screw reinforcement 200 to be joined, the inner surface of the hollow portion 111 can be engaged with the male screw of the screw reinforcement 200 A female screw 112 is formed. The female thread 112 of the inner surface of the hollow portion 111 enables the coupler and the screw reinforcement 200 to be fastened by simply screwing the screw reinforcement 200 into the hollow portion 111. The hollow part 111 penetrating the entire body 110 has a fastening section so that the female thread 112 is formed over a sufficient length to withstand the tensile force acting on both bars and both bars can be positioned in a straight line without changing the position. It must have a length sufficient to ensure this.

커플러를 사용해 이음을 하는 경우, 인장력은 커플러를 거쳐 다음 철근에 전달되는데, 두 철근이 만나는 커플러의 중앙부(C)가 가장 취약해지게 된다. 그러므로 구조계산에 의해 직경 등이 정해진 철근보다 커플러가 먼저 파단되지 않도록, 양쪽 철근이 맞닿는 커플러의 중앙부(C)는 '커플러 중앙부(C)의 단면적×커플러의 단위면적당 인장강도≥철근의 단면적×철근의 단위면적당 인장강도'의 조건을 만족해야한다. 위에서 언급했듯이 본 발명 커플러의 본체(110)는 오스템퍼 처리를 거친 구형상흑연주철을 사용하므로 단위면적당 인장강도가 우수해 커플러 중앙부(C)의 단면적을 최소화시킬 수 있다.When the coupler is used to connect, the tensile force is transmitted to the next reinforcing bar through the coupler, and the center portion (C) of the coupler where the two bars meet is the weakest. Therefore, in order to prevent the coupler from breaking before the rebar, whose diameter is determined by the structural calculation, the center part C of the coupler where both rebars meet is `` tension strength per unit area of the coupler center part C × coupler ≥ cross-sectional area of reinforcing bar x reinforcing bar The tensile strength per unit area of 'must be satisfied. As mentioned above, since the main body 110 of the coupler of the present invention uses spherical graphite cast iron that has undergone an ostamper treatment, the tensile strength per unit area is excellent, thereby minimizing the cross-sectional area of the coupler central portion (C).

예를 들어 철근의 단위면적당 인장강도가 600N/㎟, 단면적이 506.7㎟인 경우, 상기 커플러가 오스템퍼 처리된 구형상흑연주철로 되어 단위면적당 인장강도가 1200N/㎟이면 커플러 중앙부의 단면적은 254㎟ 이면 된다.For example, when the tensile strength per unit area of the reinforcing bar is 600N / mm2 and the cross-sectional area is 506.7mm2, the coupler is made of oscillated spherical graphite cast iron.If the tensile strength per unit area is 1200N / mm2, the cross-sectional area at the center of the coupler is 254mm2. You just need

그러나 커플러를 오스템퍼 처리되지 않은 구형상흑연주철로 만든 경우에는 단위면적당 인장강도가 700N/㎟가 되어 커플러 중앙부의 단면적이 434㎟ 이상이 되어야 한다.However, when the coupler is made of spheroidal graphite cast iron that is not osstampered, the tensile strength per unit area is 700N / mm2 and the cross-sectional area of the center of the coupler shall be 434mm2 or more.

안전율 40%를 가산하면 오스템퍼 처리된 구형상흑연주철 커플러 중앙부의 단면적은 약 360㎟, 오스템퍼 처리되지 않은 구형상흑연주철 커플러 중앙부의 단면적은 약 610㎟이 되어, 오스템퍼 처리된 구형상흑연주철을 사용하는 경우 단면적으로는 약 40%, 두께로는 약 20%가 줄어든다.Adding a safety factor of 40%, the cross-sectional area of the center of the osmosis-treated spherical graphite cast iron coupler is about 360 mm2, and the cross-sectional area of the center of the unstamped spherical graphite cast iron coupler is about 610 mm2. The use of cast iron reduces the cross section by about 40% and the thickness by about 20%.

이렇게 커플러 중앙부(C) 단면적이 줄어듦으로 인해, 콘크리트의 유동성 유지를 위한 철근 간의 이격거리 확보가 용이해지고, 콘크리트의 피복두께를 불필요하게 증가시킬 필요가 없으므로 경제적 측면 및 공간활용의 측면에서 유리해지게 된다.Since the cross-sectional area of the coupler central portion (C) is reduced, it is easy to secure the separation distance between the reinforcing bars to maintain the fluidity of the concrete, and it is advantageous in terms of economic and space utilization because it is not necessary to increase the coating thickness of the concrete unnecessarily. do.

그리고 중앙부(C)를 제외한 본체(110)의 나머지 부분은 중앙부(C)만큼 큰 응력이 필요하지 않으므로 모따기(115) 하여, 커플러의 응력을 저하시키지 않으면서도 재료를 절약할 수 있다.
And since the remaining portion of the body 110, except for the central portion (C) does not need a stress as large as the central portion (C) by chamfering 115, it is possible to save the material without reducing the stress of the coupler.

상기 본체(110)는 외주면이 짝수의 면을 가진 다각기둥형상으로 이루어져 길이방향의 외주면 전체에 대하여 다각형 변의 수만큼의 평탄면(113)을 가질 수 있다. 이러한 짝수의 평탄면(113)은 렌치(스패너) 등의 일반적인 공구를 사용하여 본 발명의 커플러 본체(110)를 회전시킴으로써 손쉽게 두 철근을 이음할 수 있도록 해준다.
The main body 110 may have a polygonal column shape having an even circumferential surface with an even surface, and may have as many flat surfaces 113 as the number of polygonal sides with respect to the entire circumferential outer circumferential surface. This even numbered flat surface 113 allows the two bars to be easily joined by rotating the coupler body 110 of the present invention using a general tool such as a wrench (spanner).

상기 본체(110)의 중앙부(C)에는 중공부(111) 내에 그라우팅재를 충전시키기 위한 주입구(114)가 더 형성될 수 있다. 주입구(114)를 통해 두 철근의 단부 사이 및 암나사(112)와 수나사 사이의 틈에 모르타르 등의 그라우팅재를 충전시키면, 상기 커플러의 내주면과 철근 외주면의 접합 면적이 증가하므로 커플러와 철근의 연결 강도를 향상시킬 수 있고, 암나사(112)와 수나사 사이의 틈이 메워지므로 철근이 흔들리지 않게 된다. 또한 나사체결을 하는 경우, 암나사(112)와 수나사 사이의 미세한 틈에 공기나 물이 침투하여 철근 등에 녹이 발생할 수 있는데, 이러한 틈을 메워줌으로써 방청효과를 얻을 수 있다.
In the central portion C of the main body 110, an injection hole 114 for filling the grouting material in the hollow portion 111 may be further formed. Filling the grouting material such as mortar between the ends of the two rebars and the gap between the female thread 112 and the male thread through the inlet 114, the joint area between the inner circumferential surface of the coupler and the outer circumferential surface of the rebar increases the connection strength of the coupler and rebar It is possible to improve, the gap between the female screw 112 and the male screw is filled so that the reinforcing bar is not shaken. In addition, when screwing, air or water may penetrate into a fine gap between the female thread 112 and the male thread, and rust may occur in the rebar, and the rust prevention effect may be obtained by filling the gap.

상기 본체(110)의 양 단부에는 이음하고자 하는 철근에 각각 나사체결되는 한 쌍의 락너트(120)가 더 포함될 수 있다. 상기 락너트(120)는 철근을 커플러의 본체(110)에 삽입하기 전에, 양쪽 철근에 각각 체결해 둔다. 두 철근이 본체(110)에 완전히 삽입된 후 상기 락너트(120)를 조여주면, 커플러가 정해진 위치에서 흔들리지 않고 고정된다.
Both ends of the main body 110 may further include a pair of lock nuts 120 screwed to each of the bars to be joined. The lock nut 120 is fastened to both bars before inserting the reinforcing bar into the body 110 of the coupler. When the two bars are completely inserted into the main body 110 and tighten the lock nut 120, the coupler is fixed without being shaken at a predetermined position.

본 발명의 나사철근 이음용 커플러를 이용한 철근의 이음구조는 다음과 같이 구성된다. 철근 전체에 나사 형상의 리브가 형성된 나사철근(200) 2개가 오스템퍼 처리된 구형상흑연주철로 형성된 커플러(100) 본체(110)의 중공부(111)에 각각 나사체결되고, 한 쌍의 락너트(120)가 상기 나사철근(200) 2개에 각각 나사체결되면서 상기 본체(110)의 양단부에 면접되며, 상기 본체(110)의 중앙부(C)에 형성된 주입구(114)를 통해 충전된 그라우팅재가 본체(110)의 내주면과 나사철근(200)의 외주면 사이의 간극에서 충전·경화된다.The joint structure of the reinforcing bar using the screw rebar joint coupler of the present invention is configured as follows. Two screw rebars 200 having threaded ribs formed on the entire reinforcing bar are respectively screwed to the hollow 111 of the main body 110 of the coupler 100 formed of spherical graphite cast iron that has been ostamped, and a pair of lock nuts ( 120 is screwed to each of the two screw reinforcing rod 200, the interview portion at both ends of the main body 110, the grouting material filled through the injection hole 114 formed in the central portion (C) of the main body 110 is the main body It is filled and cured in the gap between the inner circumferential surface of the 110 and the outer circumferential surface of the screw rebar 200.

커플러를 이용한 철근의 이음구조에 일반적인 철근이 아니라 나사철근(200)을 사용하는 경우, 철근의 단부에 따로 나사가공을 할 필요 없이 공장에서 제작된 나사철근(200)을 바로 사용할 수 있으므로 작업량이 줄어들고, 균질한 품질을 얻을 수 있으며, 가공 과정에서 발생할 수 있는 안전사고에도 노출되지 않을 수 있다.When using the threaded reinforcement 200 instead of the general reinforcing structure of the reinforcing bars using the coupler, the work load is reduced because the screw reinforcement 200 made in the factory can be used directly without the need for screwing the end of the reinforcing bar. The result is a homogeneous quality and no exposure to safety accidents that may occur during processing.

상기 나사철근(200)은 철근 길이방향 전체에 걸쳐 나사 형상의 리브(나사산)가 형성되어 있다. 상기 나사산(210)은 철근(커플러)가 회전하는 동시에 길이방향으로도 움질일 수 있도록 그 지름과 180°보다 약간 작은 각도를 형성하며 돌출되어 있고, 그 돌출된 간격이 일정하다. 그리고 나사철근(200)의 나사산(210)은 그 둘레 중 일부가 제거되어도 이음을 하는 데에는 크게 영향을 주지 않으므로 부분적으로 나사산(210)이 평평하게 깎아진 형태의 평탄부(220)가 형성되어 있는데, 나사철근(200)이 단면 전체에 걸쳐 균등하게 힘을 받을 수 있도록, 나사철근(200) 단면의 지름 또는 중심점을 기준으로 대칭적으로 형성된다. The screw rebar 200 is formed with a threaded rib (threaded) over the entire rebar length direction. The thread 210 protrudes and forms an angle smaller than 180 ° with its diameter so that the rebar (coupler) can rotate and move in the longitudinal direction, and the protruding interval is constant. The thread 210 of the screw rebar 200 does not significantly affect the joint even when some of its circumference is removed, so that the flat part 220 of the thread 210 is partially cut flat. The screw rebar 200 is symmetrically formed on the basis of the diameter or the center point of the cross section of the screw rebar 200 so as to receive the force evenly over the entire cross section.

본 발명의 실시예에서는 상기 형상을 가진 나사철근(200)을 기준으로 하여 철근의 이음구조를 설명하고 있으나, 본 발명의 철근 이음구조에 적용되는 나사철근은 반드시 상기 형상의 것으로 제한되는 것은 아니다. 예컨데, 나사산(210)이 평탄부(220) 없이 철근 둘레 전체에 걸쳐서 형성된 나사철근을 사용할 수도 있는 것이다.
In the embodiment of the present invention has been described the joint structure of the reinforcing bar on the basis of the screw reinforcement 200 having the above shape, the screw reinforcement applied to the reinforcing bar structure of the present invention is not necessarily limited to the shape of the. For example, the thread 210 may use a screw reinforcement formed throughout the reinforcing bar without the flat portion 220.

상기 커플러(100) 본체(110)의 중공부(111) 내면에 형성된 암나사(112)의 골은 상기 나사철근(200)의 나사산(210)과 맞물려야 하므로 그 지름이 나사산(210)의 지름보다 약간 커야 할 것이고, 형성된 간격은 나사산(210)이 돌출된 간격과 같아야 할 것이다.Since the bone of the female thread 112 formed on the inner surface of the hollow part 111 of the coupler 100 main body 110 should be engaged with the thread 210 of the screw rebar 200, its diameter is larger than the diameter of the thread 210. It should be slightly larger, and the spacing formed should be equal to the spacing of the threads 210.

상기 철근의 이음구조 중 다른 구성에 관해서는 나사철근 이음용 커플러를 설명하면서 언급하였으므로 그에 대한 설명을 생략하고, 상기 철근의 이음구조가 형성되는 과정을 설명하도록 하겠다. 도 6은 나사철근 이음용 커플러를 이용한 철근의 이음구조가 형성되는 과정을 순서대로 도시하고 있다.
Since other components of the joint structure of the reinforcing bar were mentioned while describing the coupler for screw reinforcing bars, a description thereof will be omitted and the process of forming the joint structure of the bar will be described. FIG. 6 illustrates a process of forming a joint structure of reinforcing bars using a screw rebar coupler.

먼저 ⅰ) 단부에 락너트(120)가 각각 임시 체결되어 있는 두 개의 나사철근(200)을 준비한다. Firstly, two screw rebars 200 to which lock nuts 120 are temporarily fastened to the ends are prepared.

ⅱ) 하나의 나사철근(200)에 커플러(100)의 본체(110)를 중공부(111) 전체에 걸쳐 임시 체결한다. 상기 본체(110)의 외주면에 형성된 짝수의 평탄면(113)은 렌치(스패너) 등의 일반적인 공구를 사용해 손쉽게 상기 본체(110)를 나사철근(200)과 체결시킬 수 있도록 해준다. Ii) Temporarily fasten the main body 110 of the coupler 100 to the entire hollow portion 111 to one screw rebar (200). The even numbered flat surface 113 formed on the outer circumferential surface of the main body 110 allows the main body 110 to be fastened to the screw rebar 200 easily using a general tool such as a wrench (spanner).

ⅲ) 상기 ⅱ)단계에서 본체(110)와 체결된 나사철근(200)과 나머지 나사철근(200)을 일직선상에 위치시킨다. Iii) the screw reinforcement 200 and the remaining screw reinforcement 200 fastened to the main body 110 in step ii).

ⅳ) 상기 ⅱ)단계에서 임시 체결되었던 커플러(100) 본체(110)를 돌려 그 길이의 절반이 나머지 나사철근(200)에 체결되도록 한다.Iii) turn the coupler 100 main body 110, which was temporarily tightened in step ii), so that half of its length is fastened to the remaining threaded rebar 200.

ⅴ) 각 나사철근(200)에 임시체결되어 있던 락너트(120)를 돌려 본 발명의 커플러(100)를 정해진 위치에 고정시킨다.I) Turn the lock nut 120 which is temporarily fastened to each screw rebar 200 to fix the coupler 100 of the present invention to a predetermined position.

ⅵ) 상기 본체(110)에 형성되어 있는 중공부(111)를 통해 그라우팅재를 충전·경화시킴으로써 철근의 이음구조를 완성한다.I) Filling and hardening the grouting material through the hollow portion 111 formed in the main body 110 to complete the joint structure of the reinforcing bar.

이상의 이음구조 형성과정에서 알 수 있듯이, 상기 나사철근 이음용 커플러를 이용한 철근의 이음구조는 나사체결 그리고 선택적으로 그라우팅재의 충전이라는 간단한 공정만으로 그 구조가 완성될 수 있으므로, 작업자의 숙련도에 따라 품질이 달라지는 경우가 거의 없다는 장점을 가지고 있다. 커플러의 본체를 이루는 재료의 특성에 의한 장점은 위에서 설명하였으므로 생략하기로 한다.
As can be seen from the above process of forming the joint structure, the joint structure of the reinforcing bar using the screw rebar coupler can be completed only by a simple process of screwing and optionally filling the grouting material. It has the advantage that it rarely changes. Advantages due to the characteristics of the material constituting the body of the coupler have been described above, and thus will be omitted.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 예를 들어 나사철근 이음용 커플러를 이용한 철근의 이음구조에는 상기한 실시예에서와 같이 나사철근(200)을 사용할 수도 있지만, 일반적인 이형철근의 단부에 대해서만 나사 가공한 것을 사용할 수도 있다. 이러한 변형 예들 또한 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious that it will be possible to carry out various modifications thereof. For example, the screw reinforcement 200 may be used for the joint structure of the reinforcing bar using a screw rebar coupler, but the screw machined to the end of a general reinforcing bar may be used. Such modifications will also fall within the scope of the present invention as set forth in the claims.

100 : 나사철근 이음용 커플러 110 : 본체
111 : 중공부 112 : 암나사
113 : 평탄면 114 : 주입구
115 : 모따기 120 : 락너트
200 : 나사철근 210 : 나사산
220 : 평탄부 C : 중앙부100: coupler for screw reinforcing joint 110: the body
111: hollow part 112: female thread
113: flat surface 114: injection hole
115: Chamfer 120: Lock Nut
200: threaded rod 210: thread
220: flat part C: center part

Claims

In the coupler for connecting the reinforcing bar, the coupler is made of a main body 110 formed of a spherical graphite cast iron subjected to the osmosis treatment, the main body 110 is a hollow portion 111 is inserted into the reinforcing bar to be joined And a female thread 112 formed on the inner surface of the hollow part 111, and the cross-sectional area of the central part C of the main body 110 is' the tensile strength ≥ the reinforcement of the cross-sectional area of the coupler center part C x the unit area of the coupler. Coupler for screw reinforcing bars, characterized in that it satisfies the condition of 'Tensile strength per unit area of cross section x reinforcing bar'

The method according to claim 1, wherein the main body 110 is made of a polygonal column shape having an even surface of the outer peripheral surface has a flat surface 113 as many as the number of polygonal sides with respect to the entire outer peripheral surface in the longitudinal direction Dragon coupler

The coupler for screw reinforcing bars according to claim 1, wherein an injection hole 114 for filling the grouting material in the hollow part 111 is further formed in the central part C of the main body 110.

According to claim 1, The both ends of the main body 110 is coupled to the reinforcing bar coupler, characterized in that it further comprises a pair of lock nuts 120 screwed to each of the bars to be joined

In the joint structure of reinforcing bars, two screw reinforcing rods 200 having thread-shaped ribs formed on the entire reinforcing bars are respectively screwed into the hollow portions 111 of the coupler 100 and the main body 110 formed of spherical graphite cast iron subjected to osmosis treatment. And a pair of lock nuts 120 are screwed into two of the screw rebars 200, and are interviewed at both ends of the main body 110, and an injection hole 114 formed in the central portion C of the main body 110. Grouting material filled through the joint structure of the screw reinforcement, characterized in that the hardening in the gap between the inner peripheral surface of the main body 110 and the outer peripheral surface of the screw rebar 200