징두리벽(Wainscot)

[해설]

징두리벽은 걸레받이 위부터 1~1.5m 높이까지 벽 하부에 널을 대어 벽면 오염·손상을 막고 장식 효과를 주는 부분이다. 주로 복도·계단실 등 사람 손이 자주 닿는 벽에 설치한다.

에폭시(Epoxy) 수지

[해설]

에폭시 수지는 접착력과 내구성·내약품성·내수성이 우수하고 경화 후 수축이 거의 없어 접합부 틈이 작다.

이 때문에 파손된 석재의 접합·보수용 접착제로 널리 쓰인다.

합성수지 플라스터 바름

[해설]

합성수지 플라스터 바름은 합성수지(특수 화학제)를 결합재로 한 레디믹스트 모르타르에 대리석 분말·세라믹 분말 등 무기질 골재를 혼합해 만든 마감재로, 물과 배합해 1~3mm의 얇은 두께로 바르는 박막 미장공법이다.

얇게 발라도 부착력과 표면 강도가 확보되고 균열이 적으며 색상·질감 표현이 자유로워 내부 벽체의 고급 마감재로 많이 쓰인다.

실비비율 보수가산식

[해설]

실비정산 보수가산식 도급의 한 형태로, 공사에 든 실제 비용(실비)을 확인한 뒤 계약 시 정한 일정 비율(%)을 곱한 금액을 시공자 보수로 지급한다. 실비 규모가 커질수록 보수도 커져 시공자의 원가 절감 유인이 약하다는 단점이 있다.

인장지배단면

[해설]

콘크리트구조기준은 최외단 인장철근의 순인장변형률에 따라 단면을 압축지배단면·변화구간단면·인장지배단면으로 구분한다. $f_{ck} \le 40$MPa일 때 압축연단이 극한변형률 0.0033에 도달하는 시점에 순인장변형률이 0.005 이상이면 인장지배단면이다.

인장지배단면은 철근이 충분히 항복한 뒤 파괴되어 취성파괴 없이 연성적으로 거동하며, 이 조건을 만족해야 휨부재에 강도감소계수 $\phi$의 최댓값(0.85)을 적용할 수 있다.

(1) 클램셸(Clam Shell)
(2) 파워 셔블(Power Shovel)

[해설]

클램셸은 조개 모양 버킷을 수직으로 내려 좁고 깊은 구멍을 파는 데 적합해 지하연속벽·케이슨 기초, 수중 굴착 등에 쓰인다. 파워 셔블은 버킷이 지면보다 높은 위치에서 앞쪽으로 긁어 굴착하는 장비로, 기계가 선 지반보다 높은 곳(산허리 절취 등)의 굴착·적재에 적합하다.

① 증기법 ② 열기법 ③ 훈연법

[해설]

인공건조법은 자연건조보다 짧은 시간에 목재 함수율을 낮추는 방법이다. 증기법은 증기로 목재를 가열해 건조하고, 열기법은 가열한 공기를 순환시켜 건조하며, 훈연법은 훈연실에서 연기로 그을려 건조한다. 이 밖에 진공법·고주파건조법도 인공건조법에 속한다.

① 강섬유
② 유리섬유
③ 탄소섬유

[해설]

섬유보강 콘크리트는 콘크리트에 짧은 섬유를 혼입해 인장강도·인성·균열저항성을 높인 것이다. 강섬유는 강도·연성을 크게 개선해 바닥판·터널 라이닝에, 유리섬유(GFRC)는 경량 마감재·프리캐스트 패널에, 탄소섬유는 고강도·고탄성·내부식성으로 보수·보강용 시트에 주로 쓰인다.

이 외에 비닐론섬유·폴리프로필렌섬유 등도 사용된다.

① 시멘트의 수화반응 진행 ② 수분 증발에 의한 자유수 감소 ③ 운반·대기 시간 경과 및 고온

[해설]

슬럼프 손실은 비빈 콘크리트를 타설할 때까지 시간이 지나며 유동성(슬럼프)이 감소하는 현상이다. 시멘트 수화가 진행되며 자유수가 소비되고, 외기 노출로 수분이 증발하며, 운반·대기 시간이 길거나 기온이 높을수록 손실이 커진다. 감소를 줄이려면 운반 시간 단축, AE감수제·지연제 사용 등이 필요하다.

① 벽돌·모르타르의 강도 부족 ② 모르타르 바름(줄눈)의 신축 및 들뜸 ③ 온도·습도 변화에 의한 재료의 신축 ④ 이질재 접합부의 불완전 시공

[해설]

조적조의 방습 성능은 재료 강도와 시공 정밀도에 좌우된다. 벽돌·모르타르 강도가 부족하면 미세균열이 생기기 쉽고, 줄눈 모르타르가 신축·들뜨면 틈으로 물이 침투한다. 온습도 변화에 따른 재료 신축과 이질재(창호·설비 관통부 등) 접합부의 시공 불량도 주요 누수 경로가 된다.

(1) 콜드 조인트 — 콘크리트를 이어칠 때 먼저 친 부분과 일체화되지 못해 생기는 계획되지 않은 시공 이음
(2) 조절줄눈 — 바닥판의 건조수축 균열을 한 곳으로 유도하기 위해 미리 넣는 줄눈
(3) 신축줄눈 — 온도 변화에 따른 팽창·수축, 부등침하·진동 등에 의한 균열을 막기 위해 두는 줄눈

[해설]

콜드 조인트는 타설 간격이 길어져 먼저 친 콘크리트가 굳은 뒤 이어 칠 때 생기는 비의도적 이음으로, 누수·강도저하 원인이 되어 방지가 필요하다. 조절줄눈과 신축줄눈은 반대로 계획된 줄눈으로, 조절줄눈은 균열 위치를 유도하고 신축줄눈은 온도신축·부등침하에 의한 응력을 끊어 균열을 막는다는 점에서 목적이 구분된다.

(1) 공개경쟁입찰(Open Bid) — 입찰 참가 자격을 공고해 유자격자를 모두 경쟁시키는 방식
(2) 지명경쟁입찰(Limited Bid) — 해당 공사에 적격하다고 인정되는 3~7개 업체를 지명해 경쟁시키는 방식
(3) 특명입찰(수의계약) — 가장 적합한 1개 업체를 선정해 계약하는 방식

[해설]

입찰 방식은 참가자 범위(경쟁 제한 정도)로 구분한다. 공개경쟁입찰은 불특정 다수를 공고로 모집해 경쟁성이 가장 높고, 지명경쟁입찰은 신용·시공능력이 검증된 3~7개 업체만 경쟁시켜 부적격자 배제와 경쟁성을 절충한다.

특명입찰(수의계약)은 특수 기술·신뢰가 요구되거나 경쟁이 곤란할 때 1개 업체와 직접 계약하는 예외적 방식으로, 절차가 신속·확실한 대신 공사비 면에서 불리할 수 있다.

한 구획 전체의 벽판과 바닥판을 ㄱ자형 또는 ㄷ자형으로 짜서 일체화한 대형 시스템 거푸집으로, 벽과 슬래브를 동시에 시공하고 반복 전용한다.

[해설]

터널 폼은 벽체와 슬래브 거푸집을 한 세트로 일체화해 크레인으로 한 번에 인양·이동시키는 대형 시스템 거푸집이다. 벽·바닥을 동시 타설하므로 공기 단축 효과가 크고 반복 전용성이 높아 아파트 등 동일 평면이 반복되는 건물에 적합하다.

(1) 정의 — 물을 사용하는 재료로 강재 주위를 감싸 피복하여, 화재 시 강재의 온도 상승과 강도 저하로 건물이 붕괴되지 않도록 하는 공법
(2) 종류와 사용재료
① 타설공법 — 콘크리트, 경량콘크리트
② 조적공법 — 콘크리트블록, 벽돌, 돌
③ 미장공법 — 시멘트모르타르, 플라스터

[해설]

습식공법은 물을 매개로 한 재료(콘크리트·모르타르·조적재 등)로 강재를 감싸 화재 시 강재의 온도 상승을 지연시키는 내화피복 방식이다.

시공 방법에 따라 거푸집을 세워 콘크리트류를 붓는 타설공법, 벽돌·블록·돌을 쌓는 조적공법, 모르타르·플라스터를 바르는 미장공법으로 나뉜다. 성형판을 붙이는 건식공법에 비해 내화성능과 차음성은 좋으나 습식 시공에 따른 양생기간이 필요하다.

② 기초철근 → ① 기둥철근 → ⑤ 벽철근 → ③ 보철근 → ④ 바닥철근

[해설]

철근콘크리트 구조물은 하부에서 상부로 시공되므로 철근 조립도 같은 방향으로 진행한다. 또한 같은 층에서는 수직부재를 먼저 세운 뒤 수평부재를 얹는다.

따라서 기초철근을 먼저 배근하고, 그 위에 수직부재인 기둥철근과 벽철근을 세운다. 이어 수평부재인 보철근을 배근하고, 마지막으로 보 위에 걸리는 바닥(슬래브)철근을 배근한다.

순서를 외울 때는 '기초 → 수직(기둥·벽) → 수평(보·바닥)'으로 묶어 기억하면 된다.

②, ③, ④

[해설]

매스콘크리트 온도균열은 시멘트 수화열로 인한 내외부 온도차·구속 응력이 원인이므로, 대책은 발열량 자체를 줄이는 방향으로 세운다. 수화열이 낮은 중용열(또는 저열)시멘트를 사용하고, 프리쿨링으로 재료·콘크리트 온도를 낮추며, 단위시멘트량을 줄여 발열량 자체를 감소시키는 것이 기본 대책이다. 반대로 응결촉진제 사용이나 물시멘트비 증가는 균열을 오히려 악화시킬 수 있어 대책이 아니다.

① 40
② 2

[해설]

보강콘크리트블록조의 세로철근은 기초·기초보에서 위층 테두리보까지 이음 없이 관통 배근하는 것이 원칙이며, 부득이 정착시키는 경우 철근지름의 40배(40D) 이상을 확보해야 부착력으로 응력을 전달할 수 있다.

피복두께 2cm 이상은 철근의 방청(부식 방지)·내화 성능과 콘크리트와의 부착력 확보를 위한 최소 기준이다.

(1) 예민비 = 자연시료의 강도 ÷ 이긴시료(교란시료)의 강도
(2) 점토를 자연 상태 그대로 시험했을 때와 이겨서 반죽한 뒤 시험했을 때의 강도 비로, 값이 클수록 교란 시 강도 저하가 커 예민한 흙이다.

[해설]

예민비는 점토의 구조(입자 배열)가 흐트러졌을 때 강도가 얼마나 떨어지는지를 나타내는 지표다. 값이 클수록(예민비 4 이상 등) 시공 중 다짐·타격 등 교란에 의한 강도 저하가 크므로, 연약지반 설계·시공 시 예민비가 큰 점토는 별도의 지반개량·보강 대책이 필요하다.

(1) $\alpha$ — 철근 배근 위치 계수
(2) $\beta$ — 철근 도막 계수
(3) $\gamma$ — 철근 또는 철선의 크기 계수
(4) $\lambda$ — 경량콘크리트 계수

[해설]

콘크리트구조기준의 정착길이 정밀식은 철근 배근 위치·에폭시 도막 여부·철근 굵기·경량골재 사용 여부에 따라 정착 성능이 달라지는 점을 계수로 반영한다. 상부철근처럼 콘크리트 타설 시 하부에 수분·공극이 모이는 위치는 $\alpha$가 커지고, 에폭시 도막철근은 부착력이 떨어져 $\beta$가 커지며, 굵은 철근($\gamma$)과 경량콘크리트($\lambda$)는 부착강도가 낮아 정착길이가 늘어나는 방향으로 작용한다.

B → A → D → C
· B(상단 고정·수평이동, 하단 힌지) — $KL = 2.0L$
· A(양단 고정·수평이동) — $KL = 1.0L$
· D(상단 고정, 하단 힌지) — $KL = 0.7L$
· C(양단 고정·수평이동 구속) — $KL = 0.5L$

[해설]

유효좌굴길이는 지지조건이 구속에 가까울수록, 수평이동(횡이동)이 구속될수록 작아진다. 수평이동이 허용된 경우(B, A)는 유효길이계수가 1.0 이상으로 커지고, 특히 한쪽이 힌지인 B가 가장 취약해 $K=2.0$이 된다. 수평이동이 구속된 경우(D, C)는 계수가 1.0 미만으로 작아지며, 양단 고정인 C가 가장 안정적($K=0.5$)이다. 표준 이론값 $K$는 순서대로 2.0 > 1.0 > 0.7 > 0.5이므로 좌굴길이 순서는 B > A > D > C이다.

(1) 단면적 $A = \dfrac{\pi \times 14^2}{4} = 153.94$ mm²
평균하중 $= \dfrac{37.20 + 40.57 + 38.15}{3} = 38.64$ kN
평균 인장강도 $f_t = \dfrac{38.64 \times 10^3}{153.94} = 251.01$ MPa
(2) $251.01 \ge 240$ MPa 이므로 합격

[해설]

지름 14mm 원형 단면의 면적은 $\pi \times 14^2 / 4 = 153.94$mm²이고, 3회 파괴하중의 평균은 (37.20+40.57+38.15)/3 = 38.64kN이다.

평균 인장강도는 평균하중을 단면적으로 나눈 38.64×10³/153.94 = 251.01MPa이며, 규정값 240MPa 이상이므로 합격으로 판정한다. 표점거리 50mm는 신장률(연신율) 산정용 값으로 인장강도 계산에는 쓰이지 않는다.

· $I_x = \dfrac{300 \times 600^3}{12} + (300 \times 600) \times 300^2 = 2.16 \times 10^{10}$ mm⁴
· $I_y = \dfrac{600 \times 300^3}{12} + (600 \times 300) \times 150^2 = 5.4 \times 10^{9}$ mm⁴
· $\dfrac{I_x}{I_y} = 4$

[해설]

도심을 지나지 않는 축에 대한 단면2차모멘트는 평행축 정리(자체 단면2차모멘트 + 단면적×도심간 거리²)로 구한다. $I_x$는 자체항 $300 \times 600^3/12 = 5.4\times10^9$mm⁴에 이동항 $(300\times600)\times300^2=1.62\times10^{10}$mm⁴을 더해 $2.16\times10^{10}$mm⁴, $I_y$는 자체항 $1.35\times10^9$mm⁴에 이동항 $4.05\times10^9$mm⁴을 더해 $5.4\times10^9$mm⁴가 되어 비율은 4이다. (검산 결과 계산값 일치)

· $M = P \cdot e = 1{,}000 \times 0.5 = 500$ kN·m
· 축력에 의한 응력 $\dfrac{P}{A} = \dfrac{1{,}000 \times 10^3}{2{,}500 \times 4{,}000} = 0.1$ N/mm²
· 휨에 의한 응력 $\dfrac{M}{Z} = \dfrac{(1{,}000 \times 10^3)(500)}{\dfrac{2{,}500 \times 4{,}000^2}{6}} = 0.075$ N/mm²
· $\sigma_{max} = -\dfrac{P}{A} - \dfrac{M}{Z} = -0.175$ MPa (압축)

[해설]

편심하중을 받는 기초 밑면 응력은 축력에 의한 등분포응력($P/A$)과 편심모멘트에 의한 휨응력($M/Z$)의 중첩으로 구하며, 편심 쪽에서 두 응력이 더해져 최대 압축응력이 된다.

단면계수는 편심이 작용하는 방향의 폭을 $h$로 두어 $Z = bh^2/6 = 2{,}500 \times 4{,}000^2/6$이다. 편심 e=0.5m가 핵심반경 h/6=0.667m보다 작아 저면 전체가 압축을 받는 경우이며, 최대 압축응력은 0.175MPa(=175kPa)이다.

· 파단선 A-1-3-B: $A_n = A_g - n d t = (300 \times 10) - 2 \times 22 \times 10 = 2{,}560$ mm²
· 파단선 A-1-2-3-B: $A_n = (300 \times 10) - 3 \times 22 \times 10 + 2 \times \dfrac{50^2}{4 \times 80} \times 10 = 2{,}496.25$ mm²
· 두 값 중 작은 값이 지배하므로 $A_n = 2{,}496.25$ mm²

[해설]

지그재그 배치된 구멍의 순단면적은 가능한 모든 파단선에 대해 계산한 뒤 가장 작은 값을 택한다. 직선 파단선(구멍 2개 통과)은 총단면 3,000mm²에서 2×22×10=440mm²을 빼 2,560mm², 지그재그 파단선(구멍 3개 통과)은 3×22×10=660mm²을 빼되 스태거 보정항 $s^2/4g \times t$(50²/(4×80)×10=78.125mm², 대각선 2개소이므로 156.25mm²)를 더해 2,496.25mm²가 된다. 두 값 중 작은 2,496.25mm²가 지배 단면적이다. (검산 결과 계산값 일치)

(1) 단면적 $= \dfrac{1.2 + 0.8}{2} \times 1.8 = 1.8$ m²
중심선 둘레 $= (13 + 7) \times 2 = 40$ m
터파기 토량 $V = 1.8 \times 40 = 72$ m³
(2) 1대당 운반 토량 $= \dfrac{6}{1.6} \times 1.25 = 4.6875$ m³
운반 대수 $= \dfrac{72 \times 1.25}{4.6875} = 19.2 \rightarrow 20$ 대

[해설]

줄기초 터파기 토량은 사다리꼴 단면적(상하단 폭 평균×깊이)에 기초 중심선 둘레길이를 곱해 구한다. 단면적 1.8m²×둘레 40m = 72m³이다. 6톤 트럭 1대의 적재 가능 토량은 적재중량을 단위중량으로 나눈 값에 흙의 할증(부풀음) 25%를 곱해 4.6875m³이며, 터파기 토량도 운반 시에는 할증이 붙으므로 72×1.25=90m³을 트럭 1대당 용량으로 나누면 19.2대, 소수점 올림해 20대가 필요하다. (검산 결과 계산값 일치)

[해설]

각 결합점에서 선행작업 종료시각 중 가장 늦은 값을 이어가면 B(0~3)-D(3~8)-F(8~11)가 전체 공기를 결정하므로, 이 경로가 주공정선이 되고 총 공사기간은 11일이다.

D는 A(종료2)와 B(종료3) 중 더 늦은 B를 따라 3일에 시작하고, F는 C(종료7)·D(종료8)·E(종료5) 중 가장 늦은 D를 따라 8일에 시작한다.

채점 포인트는 여유시간이 0인 결합점만 이어 굵은 선으로 표시하고, LST 역산 결과가 EST와 일치하는 구간만 주공정선으로 판정하는 것이다.