1. 서     론1)
             
            
               
               
                     
                        | 
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Fig. 1 Reinforcing bar in coils 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                           
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Fig. 2 Rollers for straightening bar-in-coil (courtesy of SCHNELL3))
                         
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                           
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Fig. 3 Comparisons of contact areas and pressure during straightening process between bamboo-shaped and fishbone-shaped reinforcing bars 
                        	
                      | 
                  
               
철근은 운반 문제로 최대 18m 주로 12m 이하 길이의 정 치수로 사용된다. 철근 가공공장 또는 건설 현장으로 운반된 정 치수 철근은 배근도에 맞춰
               필요한 길이로 절단되고, 이 과정에서 자투리 철근이 필연적으로 발생한다. 자투리 철근의 축소를 위해, 철근 배근 상세도 작성, 철근 가공 최적화 등의
               다양한 노력이 시도되고 있다.
1,2) 
            
            코일철근(reinforcing bar in coils)은 Fig. 1과 같이 코일형태로 생산되고 철근 가공공장에서 직선으로 펴서 사용된다. 코일철근은
               자투리 철근의 손실이 거의 없기 때문에 철근 재료비가 절감되며, 공장 가공에서 철근 인입을 위한 운반이 획기적으로 줄기 때문에 생산성이 향상된다.
               최근 철근의 공장 가공 비율이 높아지고, 재료비와 인건비 상승으로 코일철근에 대한 관심이 증가하고 있다. 
            
            코일철근을 사용하기 위해서는 Fig. 2와 같이 직선화 가공이 반드시 필요하다. 철근은 콘크리트와 일체화를 위해 마디를 가지는데, 직선화 가공에서
               이 마디를 가압하므로, 마디의 형태는 철근 가공성에 큰 영향을 미친다. 더불어 가공성 향상을 위한 마디의 형태는 철근과 콘크리트 사이의 부착 성능에도
               영향을 주며, 또한 직선화 가공에서 발생되는 마디의 손상 또한 부착 성능에 영향을 준다. 이 연구에서는 코일철근의 국산화를 위해 직선화 가공성이 우수하면서도
               부착성능을 만족하는 마디 형상을 제안하고, 이 형상에 따른 코일철근의 부착성능을 실험적으로 검증하였다.
            
            
            
2. 철근 형상에 따른 기계 가공성과 부착성능
            
            
코일철근을 직선으로 펴기 위해서는 일반적으로 Fig. 2와 같이 여러 롤러 사이를 통과시키는 방법을 사용한다. 이때 롤러 홈(groove)에 철근의
               외부가 많이 닿을수록 균일하게 힘을 가할 수 있어 국부적으로 작용되는 힘의 크기를 낮출 수 있다. 따라서 철근 마디의 손상을 줄일 수 
            
            있고, 직선화 후 철근 내부의 응력 상태를 비교적 균일하게 유지하여 직선도를 높일 수 있다. 더불어 가공 기계에 요구되는 힘도 줄일 수 있으므로,
               가공 기계의 수명 및 소모품의 교체 주기를 늘려 생산 비용을 낮출 수 있다. 
            
            코일철근의 마디와 리브에 요구되는 형상은 부착성능만 고려된 직선철근과 상이한데, 첫째 리브와 마디를 포함한 외부 단면은 원형에 가까워야하며, 둘째
               철근 길이방향의 단면 변화는 최소화되어야한다. 원형 단면은 가공 기계의 롤러 홈과 철근의 외부를 단면 방향으로 길게 맞닿게 할 수 있다. 길이 방향의 단면 변화 최소화는 Fig. 3과 같이 길이방향으로 롤러 홈과 철근의 접촉면적을 넓게 만든다. 특히 길이 방향의 단면 변화는 철근에 작용되는 힘의 변화를 줄일 수 있어 철근 마디
               손상과 직선도 향상에 유리하다. 더불어 롤러에 작용되는 힘을 균일화하여, 기계 마모도를 낮출 수 있어 유지관리비를 절감할 수 있다. 또한 진동과 소음이
               줄어 작업 여건이 개선되므로 생산성을 높일 수 있다. 
            
            원형 단면을 만들기 위해서는 리브를 제거하는 것이 좋으며, 길이 방향 단면 균일화를 위해서는 Fig. 3과 같이 국내에서는 주로 사용되는 일명 대나무 마디(bamboo-shaped transverse ribs)보다 생선뼈 마디(fishbone-shaped transverse ribs)가 유리하다. 생선뼈 마디를 갖는 철근은 국내에서는 드물지만 유럽과 미국을 비롯한 국외에서는 많이 사용된다. KS,4) ISO,5) ASTM,6) BS7)표준에서는 생선뼈 마디 철근을 허용하고 있다.
            
            마디 각도와 구조성능의 관계에 관한 기존 연구를 살펴보면, Clark8)은 다양한 형태의 마디를 갖는 철근에 대한 인발 실험을 통해 마디 각도(angle of transverse rib inclination, )가 클수록 부착강도가 향상된다고 보고하였다. 마디 각도가 높으면 마디 지압면에 법선 방향으로 형성된 힘의 분력 중 철근 축에 직각방향 힘이 줄어들어,
               철근에 동일한 응력이 발현될 때 쪼갬파괴를 유발하는 힘이 적어지기 때문이다. Goto9)는 인발실험을 통해 동일 철근응력에서 마디각도가 클수록 콘크리트에 발생된 균열폭이 크다고 보고하였다. 마디각도가 클수록 철근에서 콘크리트로 작용되는
               힘이 국부적이므로 균열 발생의 가능성이 높아진다. Soretz와 Hölzenbeain10)의 연구에 의하면 마디 각도가 클수록 반복 굽힘에서 파괴 가능성이 증가하였다. 대나무 마디 철근에 비해 생선뼈 마디 철근은 길이방향으로 단면2차모멘트(moment
               of inertia)가 비교적 균일하므로 휨응력의 변화가 적고 단면적이 비슷하여 응력 집중이 줄어들기 때문이다.
            
            
            
3. 부착실험 계획
            
            
3.1 코일철근의 형상 제안
            
            
철근 지름이 커질수록 코일화 및 직선화 가공이 어렵고 코일 1개당 길이가 짧아지므로 코일철근의 장점이 줄어든다. 따라서 코일철근은 주로 16mm 이하
               지름에 사용된다. 강종은 콘크리트구조설계기준에서 허용하는 SD500까지 적용이 가능하다. 이 연구에서는 가장 큰 지름과 가장 높은 강종인 16mm SD500 철근을 실험 대상으로 선정하였다.
            
            2장의 분석에 맞춰 코일철근의 형상을 선정하였으며, 국내외 표준4-7)과 설계기준11,12)의 요건이 충족되도록 하였다. 가공 기계의 롤러 홈과 철근의 접촉 면적을 넓히기 위하여, 생선뼈 마디를 선택하였다. 또한 철근 축과 마디 사이의 각도를
               가능한 낮게 50°로 선정하고, 마디 윗면 폭(crest width)은 넓게 철근 지름의 0.15배로 하였다. 또한 마디의 종단면 각도(flank
               inclination)를 55°로 높여 마디 윗면 폭이 증가하여도 마디 사이에 채워지는 콘크리트 양이 크게 줄지 않도록 하였다. 원형 단면을 유지하면서
               길이방향과 단면 축에 따라 단면 변화를 줄이기 위하여, 리브를 없애고 마디의 지압면을 초승달 모양으로 계획하였다. 더불어 직선화 가공에서 발생되는
               마디 손상 후에도 상대마디면적비(relative rib area)가 BS 44497)를 만족하고 직선철근과 동일하도록 마디 높이와 마디 간격을 결정하였다. 
            
            Fig. 4(a)
               
               
                     
                        | 
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         (a) Tested re-bars 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                           
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         (b) Sections of C50 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                           
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         (c) Sections of C60 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Fig. 4 Details of ribs of tested re-bars 
                        	
                      | 
                  
               
는 실험에 사용된 철근으로, ST는 현재 국내에서 많이 사용되는 직선철근(straight re-bar)을 C는 코일철근을 의미하며, 숫자는 마디 각도를
               나타낸다. Fig. 4(b)는 이 연구에서 기계 가공성 향상을 위해 제안한 마디 형상이고, Fig. 4(c)는 유럽에서 상용되고 있는 코일철근의 마디
               형상 상세이다. Fig. 4(a)의 C90은 직선철근과 동일한 형상으로 제작된 코일철근이다. 실험에 사용된 철근의 상세 치수를 Table 1
               
               
                     
                        | 
                           
                        	
                         Table 1 Dimensions of re-bars after straightened (unit: mm) 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Re-bars 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         ST 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         C50 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         C60 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         C90 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Outer diameter 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         Major axis 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         16.83  
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         17.21 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         17.3 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         16.83  
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Minor axis 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         16.02  
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         16.30 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         16.85 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         16.02  
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Core diameter 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         14.82  
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         14.55 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         14.74 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         14.82  
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Transverse rib 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         Angle of transverse rib inclination, 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         90° 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         50° 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         60° 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         90° 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Flank inclination, 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         45° 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         55° 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         45° 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         45° 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Height 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         1.26  
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         1.33  
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         1.28  
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         1.26  
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Spacing 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         9.67  
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         10.4 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         10.4 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         9.67  
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Crest width 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         2.01  
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         2.4 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         1.6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         2.01  
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Gap between ribs 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         5.98  
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         3.2 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         4.8 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         5.98  
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                           
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Fig. 5 Test setup 
                        	
                      | 
                  
               
에 정리하였다. 
            
            
            
3.2 실험 방법, 변수, 및 실험체 설계
            
            
1개의 직선철근, 3개의 코일철근에 대해 부착실험을 실시하였다. 3종류의 코일철근은 마디와 철근 축의 각도가 주된 차이점이며, 마디 종단면 각도와
               마디 윗면 폭이 상이하다. 실험 방법은 실제 응력상태를 가장 정확하게 모사할 수 있는 이음실험(Fig. 5)13)을 선택하였다. 
            
            D16SD500 철근의 주 용도는, (1) 보/기둥의 횡보강철근, (2) 슬래브/벽체의 주철근, (3) 보/기둥의 주철근 순서일 것으로 판단되었다.
               주 용도의 설계 조건과 부착강도의 영향 요인11-13)을 비교하여 실험 변수의 우선 순위를 이음길이(Ls), 피복두께(cb), 콘크리트강도, 횡보강철근으로 선정하였다. 이음길이는 5단계며 가장 긴 이음길이에서 철근 항복이 발생하도록 계획하였고, 피복두께는 주 용도의 피복두께인
               40mm와 20mm를 선정하였다. 콘크리트 강도는 27MPa을 기본으로 하고 1개 실험군을 50MPa로 제작하였다. 주 용도를 고려하여 대부분의 실험체는 횡보강철근이 없으며, 1종류 실험군만 D10 횡보강철근을 140mm 간격으로 배근하였다. 횡보강된
               실험체의 횡보강근지수 Ktr12)은 1.27db이다. 전체 9개 실험군 총 38개의 실험체를 제작하였으며, 실험체별 변수를 Table 2에 정리하였다.
            
            Fig. 6 (a), (b)는 각각 횡보강근철근이 없는 실험체와 있는 실험체 상세도이다. 순수 휨모멘트만 작용되는 구간에 2쌍의 겹침이음된 철근을
               배근하였다. 전단스팬비는 3으로 설계하고 전단스팬구간에 충분한 전단보강철근을 배치하여 이음부 파괴 이전에 부재가 전단파괴 되지 않도록 하였다. 겹침이음된
               철근의 하부 피복두께(cb)를 실험 변수로 하고, 측면피복은 40mm 순간격은 80mm로 고정하였다. 
            
            
            
3.3 가력 및 계측 방법
            
            
가력은 Fig. 5와 같이 300 tf용량의 만능시험기를 이용하여 2점 단조 가력 하였다. 가력 속도는 KS B 080214)에 따라 철근응력 변화율 3MPa/sec를 표준으로 가력 하였다. 처짐은 중앙부 양 측면에서 측정하여 평균값을 사용하였다.
            
            
            
4. 실험 결과
            
            
4.1  재료시험 결과
            
               
               
                     
                        | 
                           
                        	
                         Table 2 Test matrix 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Set 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         Specimen ID(1) 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         fck 
                        	
                        (MPa) 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         cb 
                        	
                        (db)
                         
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         Ls 
                        	
                        (db)
                         
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         Ktr 
                        	
                        (db)
                         
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         1 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L16-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         27 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         2.5db 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         16db 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         - 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         S-L16-C2.5-1 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L16-C2.5 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C60-L16-C2.5 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L16-C2.5 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         2 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L20-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         20db 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         S-L20-C2.5-1 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L20-C2.5 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C60-L20-C2.5 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L20-C2.5 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         3 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L28-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         28db 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         S-L28-C2.5-1 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L28-C2.5 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C60-L28-C2.5 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L28-C2.5 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         4 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L34-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         34db 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         S-L34-C2.5-1 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L34-C2.5 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C60-L34-C2.5 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L34-C2.5 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L20-C1.25 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         1.25db 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         20db 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L20-C1.25 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C60-L20-C1.25 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L20-C1.25 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L28-C1.25 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         28db 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L28-C1.25 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C60-L28-C1.25 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L28-C1.25 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         7 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L40-C1.25 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         40db 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L40-C1.25 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C60-L40-C1.25 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L40-C1.25 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         8 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L28-C1.25-F50 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         50 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         28db 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L28-C1.25-F50 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L28-C1.25-F50 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         9 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L40-C1.25-Conf 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         27 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         1.27db 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L28-C1.25-Conf 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L28-C1.25-Conf 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         (1) ①-L②-C③-(-④) : ① is the re-bar types, S represents a straight bar and C50, C60, and
                           C90 represent re-bar in coils with  of 50°, 60°, and 90°, respectively; ② is thesplice length normalized by bar diameter; ③ is the bottomcover thickness normalized by bar diameter; ④ is a optionalvariable, F50 of set 8 is the compressive strength of concrete, Conf of set 9 represents the confined specimens, and “1” of some specimens means
                           a duplicate specimen.
                         
                        	
                      | 
                  
               
            
            콘크리트 강도 시험은 1주일 간격으로 실시하여, 설계압축강도가 발현된 날부터 실험을 실시하였다. 실험체별 실험일 강도는 Table 3에 나타내었다.
               철근은 종류별로 3개씩 인장시험을 실시하였으며, 철근별 항복강도, 인장강도, 탄성계수를 Table 4에 정리하였다. 
            
            
            
4.2  파괴유형
            
            
모든 실험체의 거동은 유사하였으며, 전형적인 쪼갬파괴가 발생하였다. 초기 균열은 휨균열로 이음이 끝나는 지점에서 수직방향으로 발생하였으며, 이후 순수
               휨구간에서 몇 개의 수직 균열이 발생하였다. 전단스팬구간에는 미세한 휨균열이 몇 개 발생되었다. 최대하중에 이르러서 하부 피복두께가 40mm인 C2.5
               실험체들은 이음철근 위치에서 수평 균열이 발생되었고, 피복두께가 얇은 C1.25 실험체들은 보 하부면에 길이방향 균열이 발생되면서 쪼갬파괴가 발생되었다. Fig. 7은 실험군 4, L34-C2.5 실험체들의 파괴 후 균열 모습으로, 철근 종류별로 특별한 차이점은 발견되지 않았다. 이음길이 양 끝에서 발생된 수직 균열은 파괴 후 급격히 수직으로
               진전된 것으로, 최대 내력 발현 직전까지는 일반적인 휨균열로 길이와 폭이 크지 않았다. S-L28-C2.5, S-L34-C2.5, S-L34-C2.5-1,
               S-L40-C1.25 4개 실험체는 철근 항복 후 쪼갬파괴가 발생되었다. 
            
            
            
4.3  하중-처짐 관계
            
            
Fig. 8은 3개 실험군의 처짐-하중 그래프를 보여주고 있다. 초기 휨균열 발생시점에서 강성이 한번 저하되었으며, 이후 일정한 강성을 지녔다. 이음부
               파괴로 최대내력에 이르러 급격히 하중이 저하되었다. 철근 종류에 따른 특이점 없이, 실험군별로 유사한 하중-처짐 관계를 가졌다. 
            
            
            
               
               
                     
                        | 
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         (a) Unconfined specimens 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                           
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         (b) Confined specimens 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Fig. 6 Details of specimens (unit: mm) 
                        	
                      | 
                  
               
4.4  철근에 발현된 강도
            
            
            
이 연구에서는 ACI 40813)에서 표준으로 사용하는 단면해석 방법에 의해 철근에 발현된 강도를 산정하였으며, 콘크리트 응력-변형률 관계는 Hognestad15) 모델을 이용하였다. 계산된 철근에 발현된 강도를 Table 3에 정리하였다. Fig. 9는 C2.5-series에 대해 철근에 발현된 강도를 실험군별로
               비교한 그래프이다. 철근 종류에 따른 특별한 경향을 나타내지는 않으며, 실험군별로 유사한 부착강도가 발현되었다. 
            
            실험일별 콘크리트 강도가 약간 상이하므로 철근에 발현된 강도를 실험체간에 직접 비교하는 것보다, 부착강도 이론식으로 예측한 값과 비교하는 것이 타당하다.
               현행 설계기준11,12)의 정착 및 이음길이 설계식의 바탕이 되는 Orangun 등의 식,16) ACI 408위원회 식,13) 콘크리트구조설계기준11)의 정착길이 설계식을 철근에 발현된 강도로 변환하면 각각 식 (1)∼(3)과 같다.
               
               
                     
                        | 
                           
                        	
                         Table 3 Test results and comparisons of bar stresses between tests and predictions 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Set 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         Specimen ID 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         fck(1) 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         P(2) 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         fs,e(3) 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         Predictions (MPa) 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         Failure mode(4) 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         fs,O 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         fs,408 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         fs,KCI 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         1 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L16-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         32.0 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         73.6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         405 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         360 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         347 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         319 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         S-L16-C2.5-1 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         27.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         63.4 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         353 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         334 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         335 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         296 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L16-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         33.2 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         68.1 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         379 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         367 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         351 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         325 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C60-L16-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         33.2 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         63.1 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         353 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         367 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         351 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         325 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L16-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         27.9 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         66.9 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         371 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         337 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         336 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         298 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         2 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L20-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         33.2 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         88.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         486 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         430 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         400 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         400 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         S-L20-C2.5-1 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         27.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         72.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         401 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         391 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         381 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         364 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L20-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         32.0 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         88.3 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         485 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         422 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         396 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         393 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C60-L20-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         32.0 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         90.4 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         496 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         422 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         396 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         393 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L20-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         27.9 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         73.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         406 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         394 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         383 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         367 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         3 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L28-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         32.6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         124.7 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         678 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         560 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         504 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         558 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SPY 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         S-L28-C2.5-1 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         27.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         94.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         519 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         515 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         483 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         512 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L28-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         33.2 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         102.6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         563 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         566 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         507 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         563 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C60-L28-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         32.6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         108.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         593 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         560 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         504 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         558 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L28-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         27.9 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         90.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         497 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         518 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         485 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         516 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         4 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L34-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         32.0 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         116.8 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         636 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         647 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         575 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         662 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SPY 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         S-L34-C2.5-1 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         33.2 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         122.2 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         667 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         660 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         580 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         676 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SPY 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L34-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         33.2 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         105.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         579 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         660 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         580 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         676 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C60-L34-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         33.2 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         123.0 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         674 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         660 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         580 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         676 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L34-C2.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         27.9 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         108.6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         595 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         605 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         555 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         619 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L20-C1.25 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         32.6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         80.8 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         407 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         283 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         318 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         278 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L20-C1.25 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         33.2 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         73.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         375 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         286 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         320 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         280 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C60-L20-C1.25 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         32.6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         69.8 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         356 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         283 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         318 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         278 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L20-C1.25 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         27.9 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         57.7 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         297 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         262 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         306 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         257 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L28-C1.25 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         32.6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         99.9 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         500 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         360 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         386 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         390 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L28-C1.25 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         32.6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         86.4 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         436 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         360 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         386 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         390 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C60-L28-C1.25 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         32.6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         90.7 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         457 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         360 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         386 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         390 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L28-C1.25 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         27.9 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         80.6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         408 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         333 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         372 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         361 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         7 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L40-C1.25 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         32.6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         127.3 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         634 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         472 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         486 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         555 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SPY 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L40-C1.25 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         33.2 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         125.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         630 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         476 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         488 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         560 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C60-L40-C1.25 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         33.2 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         114.0 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         574 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         476 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         488 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         560 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L40-C1.25 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         27.9 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         114.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         575 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         436 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         467 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         513 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         8 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L28-C1.25-F50 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         55.0 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         111.2 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         547 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         467 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         440 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         507 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L28-C1.25-F50 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         55.0 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         107.6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         532 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         467 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         440 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         507 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L28-C1.25-F50 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         55.0 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         117.9 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         580 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         467 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         440 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         507 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         9 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         S-L40-C1.25-Conf 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         27.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         104.6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         526 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         483 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         507 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         512 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50-L28-C1.25-Conf 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         27.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         93.6 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         448 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         483 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         507 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         512 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90-L28-C1.25-Conf 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         27.5 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         100.1 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         553 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         483 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         507 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         512 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         SP 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         (1) Measured compressive strength of concrete at test date (MPa).  (2) Measured maximum load (kN).
                         
                        	
                        (3) Bar stress obtained from a section analysis (MPa).
                         
                        	
                        (4) SP represents a splitting failure and SPY represents a splitting failure after re-bars
                           yielding.
                         
                        	
                      | 
                  
               
               
               
                     
                        | 
                           
                        	
                         Table 4 Measured properties of re-bars 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Re-bars 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         Yield strength 
                        	
                        (MPa) 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         Tensile strength 
                        	
                        (MPa) 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         Modulus of elasticity (MPa) 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         ST 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         549 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         661 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         188333 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C50 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         563 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         692 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         207000 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C60 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         587 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         717 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         209333 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         C90 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         517 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         698 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         188000 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                           
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Fig. 7 Typical failures of specimens 
                        	
                      | 
                  
               
               
               
                     
                        | 
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         (a) L16-C2.5-series 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                           
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         (b) L20-C2.5-series 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                           
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         (c) L28-C1.25-F50-series 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Fig. 8 Load-deflection relationships 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                           
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Fig. 9 Comparisons of re-bar stresses of C2.5-series 
                        	
                      | 
                  
               
            
            
            
               
               
            
            
            
여기서, (Atrfyt)/(strdbn)≤10.34MPa, c=min(cc, csi), cc는 순피복두께, csi는 철근 순간격의 1/2, 은 이음되는 철근을 따라 쪼개질 가능성이 있는 면을 가로질러 배근된 간격  이내에 있는 횡방향 철근 전체 단면적, n은 이음된 철근의 수, 는 횡방향 철근의 항복강도이다.
            
            
            
               
               
            
            여기서, (0.1cmax/cmin+0.9)≤ 1.25, (cmin/db+0.5)(0.1cmax/db+0.9)+(6.26trtdAtrfck1/2)/(strdbn)≤ 4.0, tr=9.6Rr+0.28, td=0.03db+0.22, Rr은 마디높이와 마디간격의 비, cmin=min(cc, cs), cmax=max(cc, cs), cs=min(cso, csi+6.35mm), cso는 측면 순피복두께 이다.
            
            
            
               
               
            
            
            
여기서, Ktr=(40Atr)/(strn), C는 철근 중심으로부터 콘크리트 표면까지의 최단거리 또는 정착되는 철근 중심 간 거리의 1/2 중 작은 값, 는 철근의 크기계수로 19mm이하 철근은 0.8, 초과는 1.0이다.
            
            실험체별 예측값과 실험값을 Table 3에 정리하였으며, Fig. 10
               
               
                     
                        | 
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         (a) ST 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         (b) C50 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                           
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                           
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                        
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         (c) C60 
                        	
                      | 
                     
                           
                        	
                         (d) C90 
                        	
                      | 
                  
                  
                        | 
                           
                        	
                         Fig. 10 Comparisons between tests and predictions of re-bar stresses 
                        	
                      | 
                  
               
에 실험체별 [실험값]/[예측값] 비를 나타내었다. 철근이 실제 항복한 실험체들은 철근 강도를 알 수 없기 때문에 분석에서 제외하였다. 코일철근 중
               일부 실험체를 제외하고 대부분의 실험체들이 예측값을 상회하였다. 
            
            
콘크리트 인장강도에 크게 영향을 받는 부착거동의 특성으로 부착강도는 동일 조건에서도 변동이 크므로, 개별 실험체의 [실험값]/[예측값]의 특성을 평가하기는
               어렵다. 철근 종류별로 3가지 이론식으로 평가한 [실험값]/[예측값]비의 평균을 Fig. 11에 나타내었다. 평균적으로 실험에 사용된 4가지 철근은
               이론식에 비해 모두 10%이상의 초과강도를 가졌다. Orangun 등의 식과 ACI 408 위원회 식은 기존 실험 결과를 회귀분석한 평균 강도 예측식이므로,
               이 연구에 사용된 철근이 기존 자료에 비해 충분한 초과강도를 가짐을 알 수 있다. 이것은 기존 실험 자료의 상대마디면적비의 주된 범위가 0.057~0.087,
               평균 0.07213,17)인데 반하여, 실험에 사용된 상대마디면적비는 모두 0.1을 상회하기 때문에 이론식에 비해 높은 부착강도를 지닌 것으로 판단된다.
            
            직선철근과 코일철근의 유사성을 평가하기 위하여, 동일 조건으로 제작된 실험체에서 산정된 직선철근의 응력과 코일철근의 응력을 Fig. 12에서 비교하였다.
               각 비교군의 상관계수(correlation coefficient)를 산정한 결과, C50은 0.94, C60은 0.95, C90은 0.97로 나타났다.
               상관계수가 1.0에 가까워, 통계적으로 거의 동일한 부착강도를 발현하는 것으로 평가된다. 
            
            
            
5. 결    론
            
            
코일철근의 직선화 가공성을 향상시키기 위한 마디 형상으로, 철근 축과 마디 사이각 50°, 마디 윗면 폭 0.15db, 마디의 종단면 각도 55°에 초승달 모양 지압면을 갖는 생선뼈 마디를 제안하였다. 이 형상에 따른 코일철근의 부착성능을 실험적으로 검증하였으며,
               다음의 결론을 얻었다.
            
            1)제안된 형상을 포함하여 마디 각도가 상이한 3종류 코일철근(SD500D16 강종)의 부착강도를 겹침이음실험으로 평가한 결과, 기존 평가식에 따른
               예측값보다 평균 10%이상 높은 강도를 지녔다. 이것은 실험에 사용된 철근의 상대마디면적비가 기존 평가식 유도에 사용된 실험보다 높기 때문으로 판단된다.
               
            
            2)부착강도에 대한 직선철근과 코일철근의 상관계수는 0.94이상 이였다. 통계적으로 코일철근의 부착성능은 직선철근과 거의 유사한 것으로 평가된다.
            3)실험에 사용된 3종 코일철근의 부착강도는 기존 이론식에 비해 10% 이상 초과강도를 지니며 직선철근과 상관성이 높기 때문에, 실험에 사용된 3종
               코일철근의 정착길이와 이음길이는 현행설계기준에 따라 산정할 수 있을 것으로 판단된다.