건축기사 실기 · 2022년 4회차
건축기사 실기 기출문제

건축기사 실기 · 2022년 4회차

총 26문항 · 주관식 · A4 약 1장

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A4정답 포함
건축기사 실기 기출문제모두CBT · moducbt.com

건축기사 실기 · 2022년 4회차

총 26문항 · 주관식 · 정답·해설 포함
문제 1

콘크리트 타설 중 먼저 친 부분이 응결을 시작한 뒤 새 콘크리트를 이어 쳐서, 일체화가 되지 못해 생기는 줄눈(Joint)을 쓰시오.

정답 및 해설

콜드 조인트(Cold Joint)


[해설]

콜드 조인트는 이어치기가 늦어져서 생기는, 계획에 없던 줄눈이다.

먼저 친 콘크리트가 응결을 시작한 뒤에는 새 콘크리트와 일체화되지 못해 경계면이 약한 면으로 남는다. 이 면은 강도를 떨어뜨리고 누수와 철근 부식의 통로가 된다.

막으려면 이어치기 허용시간(외기 25℃ 초과 시 2시간, 이하 시 2.5시간) 안에 다음 층을 쳐야 한다.

혼동 주의: 시공 줄눈(Construction Joint)은 미리 계획해 두는 이음이고, 콜드 조인트는 타설 지연으로 생기는 결함이다.

문제 2

세척 해사(잔골재)를 사용한 콘크리트에서 염소이온량이 0.3∼0.60.3 \sim 0.6 kg/m³로 측정되었다. 철근콘크리트의 철근 부식을 막기 위한 대책을 3가지 쓰시오.

정답 및 해설

① 철근 표면을 아연도금(방청) 처리
② 콘크리트에 방청제 혼입
③ 골재에 제염제를 혼입하거나 잔골재를 충분히 세척


[해설]

콘크리트 표준시방서는 굳지 않은 콘크리트의 염화물이온량을 원칙적으로 0.30 kg/m3 이하로 두고, 부득이 넘으면 0.60 kg/m3 이하까지 허용하되 철근 방식 대책을 세우게 한다. 이 문항의 측정값이 바로 그 구간이라 방식 대책이 필요하다.

  • 철근 아연도금 — 철근 표면에 방청 피막을 입혀 염화물이 닿아도 녹슬지 않게 한다.
  • 방청제 혼입 — 콘크리트 속에서 철근 표면의 부식 반응을 억제한다.
  • 세척·제염제 — 원인인 염화물을 잔골재 단계에서 씻어 내거나 제염제로 줄인다.

외우는 요령: 철근을 보호하고, 콘크리트를 보강하고, 골재에서 원인을 없애는 세 방향이다.

문제 3

다음 설명에 해당하는 거푸집의 명칭을 쓰시오.
(1) 무량판 구조에서 2방향 장선 바닥판이 되도록 특수 상자 모양으로 짠 기성재 거푸집
(2) 대형 시스템화 거푸집으로, 한 구간 타설 후 다음 구간으로 수평 이동이 가능한 거푸집
(3) 유닛 거푸집을 요크(York)로 끌어올리며 수직으로 연속 타설하는 거푸집
(4) 아연도 철판을 절곡 제작해 거푸집으로 쓰고, 타설 후 마감재로 남기는 철판

정답 및 해설

(1) 와플 폼(Waffle Form)
(2) 트래블링 폼(Traveling Form)
(3) 슬라이딩 폼(Sliding Form)
(4) 데크 플레이트(Deck Plate)


[해설]

거푸집 명칭은 형상과 이동 방식으로 구분해 외운다.

  • 와플 폼 — 와플처럼 격자형 상자 모양으로 짠 기성재로, 보 없는 무량판 슬래브에 2방향 장선(리브)을 만든다.
  • 트래블링 폼 — 대차에 얹은 대형 거푸집을 한 구간 타설 후 다음 구간으로 수평 이동시켜 재사용한다.
  • 슬라이딩 폼 — 거푸집을 붙잡은 틀인 요크를 잭으로 조금씩 끌어올리며 사일로·코어 벽체를 이음 없이 연속 타설한다.
  • 데크 플레이트 — 골 모양으로 절곡한 아연도 철판을 바닥 거푸집으로 쓰고 타설 후 떼지 않고 남긴다.

혼동 주의: 수평 이동은 트래블링 폼, 수직 상승은 슬라이딩 폼이다.

문제 4

철근콘크리트 부재의 구조 계산 결과가 다음과 같다. 공칭휨강도(kN·m)와 공칭전단강도(kN)를 구하시오.
(1) 하중조건 — 고정하중 MD=150M_D = 150 kN·m, VD=120V_D = 120 kN / 활하중 ML=130M_L = 130 kN·m, VL=110V_L = 110 kN
(2) 강도감소계수 — 휨 ϕ=0.85\phi = 0.85, 전단 ϕ=0.75\phi = 0.75

정답 및 해설

(1) 공칭휨강도 Mn≥Muϕ=1.2MD+1.6MLϕ=1.2×150+1.6×1300.85=456.47M_n \ge \dfrac{M_u}{\phi} = \dfrac{1.2M_D + 1.6M_L}{\phi} = \dfrac{1.2 \times 150 + 1.6 \times 130}{0.85} = 456.47 kN·m
(2) 공칭전단강도 Vn≥Vuϕ=1.2VD+1.6VLϕ=1.2×120+1.6×1100.75=426.67V_n \ge \dfrac{V_u}{\phi} = \dfrac{1.2V_D + 1.6V_L}{\phi} = \dfrac{1.2 \times 120 + 1.6 \times 110}{0.75} = 426.67 kN


[해설]

강도설계법에서는 설계강도 φMn이 소요강도 Mu 이상이어야 하므로 공칭강도는 Mn ≥ Mu/φ로 구한다. 소요강도는 하중조합 U = 1.2D + 1.6L로 산정한다.

공칭휨강도
Mu = 1.2 × 150 + 1.6 × 130 = 388 kN·m
Mn ≥ 388 / 0.85 = 456.47 kN·m

공칭전단강도
Vu = 1.2 × 120 + 1.6 × 110 = 320 kN
Vn ≥ 320 / 0.75 = 426.67 kN

혼동 주의: 공칭강도를 구할 때는 φ를 곱하지 않고 나눈다. 그래서 공칭강도는 항상 소요강도 이상의 큰 값이 된다.

문제 5

로이(Low-E) 3중유리의 정의와 특징을 설명하시오.

정답 및 해설

유리 3장으로 2겹의 공기(단열)층을 확보하고, 열적외선을 반사하는 은소재를 코팅해 방사율과 열관류율은 낮추고 가시광선 투과율은 높인 유리 — 단열·채광 성능이 우수하다.


[해설]

로이(Low-E)유리는 유리면에 저방사 은(Ag) 코팅을 입혀 열적외선은 반사하고 가시광선은 통과시키는 유리다.

  • 3중유리 — 유리 3장 사이에 공기(단열)층 2겹을 두어 전도·대류로 빠지는 열을 줄인다.
  • 낮은 방사율 — 코팅이 복사열을 되돌려 보내 열을 덜 내보낸다.
  • 낮은 열관류율 — 단위면적당 통과하는 열량(U값)이 작아 냉난방 부하가 줄어든다.
  • 높은 가시광선 투과율 — 열은 막아도 빛은 통과시켜 채광이 유지된다.

외우는 요령: 단열과 채광을 함께 잡은 유리라고 기억한다.

문제 6

강구조공사의 습식(濕式) 내화피복 공법을 4가지 쓰시오.

정답 및 해설

① 타설공법
② 뿜칠공법
③ 미장공법
④ 조적공법


[해설]

강구조 습식 내화피복은 물을 섞은 콘크리트·모르타르 같은 재료를 현장에서 강재에 입히는 방식이다.

  • 타설공법 — 강재 둘레에 거푸집을 대고 콘크리트를 부어 감싼다.
  • 뿜칠공법 — 내화 피복재를 강재 표면에 뿜어 붙인다.
  • 미장공법 — 철망 등을 두르고 내화 모르타르를 바른다.
  • 조적공법 — 경량 콘크리트블록·벽돌 등을 강재 둘레에 쌓는다.

혼동 주의: 규산칼슘판 같은 성형판을 붙이는 방식은 건식공법이라 습식에 넣지 않는다.

문제 7

가치공학(VE)의 기본 추진 절차를 보기에서 골라 순서대로 나열하시오.
[보기] ① 정보수집 ② 기능정리 ③ 아이디어 발상 ④ 기능정의 ⑤ 대상선정 ⑥ 제안 ⑦ 기능평가 ⑧ 평가 ⑨ 실시

정답 및 해설

⑤ → ① → ④ → ② → ⑦ → ③ → ⑧ → ⑥ → ⑨

(대상선정 → 정보수집 → 기능정의 → 기능정리 → 기능평가 → 아이디어 발상 → 평가 → 제안 → 실시)


[해설]

VE(가치공학)는 가치 V = F/C(기능÷비용)를 높이는 활동으로, 절차는 준비 → 기능분석 → 아이디어 창출 → 실시의 네 덩어리로 묶는다.

  • 준비 — 대상선정 후 정보수집.
  • 기능분석 — 기능정의 → 기능정리 → 기능평가.
  • 아이디어 창출 — 아이디어 발상 → 평가.
  • 실시 — 제안 → 실시.

외우는 요령: 기능 3단계(정의·정리·평가)가 끝나야 아이디어 발상으로 넘어간다. 개선할 기능을 먼저 확인해야 대안의 방향을 잡을 수 있기 때문이다.

문제 8
그림과 같은 트러스에서 U2U_2, L2L_2 부재의 부재력(kN)을 절단법으로 구하시오. (인장 +, 압축 − 로 부호를 반드시 표시하시오.)
40kN 40kN 40kN C E U2 L2 F A B 3m 3m 3m 3m 3m
정답 및 해설

· 반력 VA=VB=40×32=60V_A = V_B = \dfrac{40 \times 3}{2} = 60 kN
(1) ∑MF=0:+(60)(6)−(40)(3)+U2×3=0\sum M_F = 0 : +(60)(6) - (40)(3) + U_2 \times 3 = 0
  ∴U2=−80\therefore U_2 = -80 kN(압축)
(2) ∑ME=0:+(60)(3)−L2×3=0\sum M_E = 0 : +(60)(3) - L_2 \times 3 = 0
  ∴L2=+60\therefore L_2 = +60 kN(인장)


[해설]

절단법은 구하려는 부재를 포함해 부재 3개 이하를 끊는다. 그다음 나머지 두 미지 부재력이 만나는 점에 대해 모멘트평형식을 세워 부재력을 하나씩 구한다.

하중이 대칭이므로 반력은 VA = VB = (40 × 3) ÷ 2 = 60 kN이다.

U2는 대각재와 L2가 만나는 F점(A에서 6 m)을 중심으로 모멘트를 잡아 구한다.
60 × 6 − 40 × 3 + U2 × 3 = 0
U2 = −80 kN(압축)

L2는 U2와 대각재가 만나는 E점(A에서 3 m, 높이 3 m)을 중심으로 모멘트를 잡아 구한다.
60 × 3 − L2 × 3 = 0
L2 = +60 kN(인장)

외우는 요령: 아래로 하중을 받는 단순 트러스는 상현재가 압축, 하현재가 인장이다. E점의 40 kN은 모멘트 중심에 작용하므로 L2 식에서 빠진다.

문제 9

레미콘 규격 표기 「보통 - 25 - 24 - 150」에서 각 항목이 뜻하는 바를 단위와 함께 쓰시오. (1) 보통 (2) 25 (3) 24 (4) 150

정답 및 해설

(1) 보통 — 콘크리트의 종류(보통콘크리트)
(2) 25 — 굵은골재 최대치수 25mm
(3) 24 — 호칭강도 24MPa
(4) 150 — 슬럼프 150mm


[해설]

레미콘 호칭은 KS F 4009에 따라 「콘크리트 종류 - 굵은골재 최대치수 - 호칭강도 - 슬럼프」 순으로 적는다.

  • 보통 — 콘크리트의 종류로, 경량·포장·고강도와 구분되는 보통콘크리트다.
  • 25 — 굵은골재 최대치수 25mm.
  • 24 — 호칭강도 24MPa.
  • 150 — 슬럼프 150mm.

외우는 요령: 단위는 mm → MPa → mm 순이다. 종류에 따라 마지막 값에 슬럼프 대신 슬럼프플로를 쓰기도 한다.

문제 10

시멘트의 분말도를 측정하는 시험법을 2가지 쓰시오.

정답 및 해설

① 표준체(Standard Sieve) 분석법
② 블레인(Blaine) 공기투과법


[해설]

시멘트 분말도는 입자가 얼마나 고운지를 뜻하며, 고울수록 수화가 빨라 초기강도가 커진다.

  • 표준체 분석법 — 시멘트를 표준체로 쳐서 체에 남는 양(잔분율, %)으로 굵은 정도를 판정한다.
  • 블레인 공기투과법 — 다진 시멘트층을 공기가 통과하는 시간으로 비표면적(cm2/g)을 구한다.

실무에서는 비표면적을 바로 얻는 블레인법이 주로 쓰인다.

문제 11
고장력볼트 접합은 마찰 접합·지압 접합·인장 접합으로 나뉜다. 다음 그림에 해당하는 접합 방식을 각각 쓰시오.
(1) (2) (3) 마찰력 부재간 압축력의 감소 볼트 인장력의 증가 지압력
정답 및 해설

(1) 마찰 접합
(2) 인장 접합
(3) 지압 접합


[해설]

고장력볼트 접합은 힘을 볼트에 어떤 방식으로 전달하는지에 따라 나뉜다.

  • 마찰 접합은 볼트를 강하게 조일 때 접합면에 생기는 마찰력으로, 볼트 축에 직각인 힘을 전달한다.
  • 인장 접합은 외력이 볼트 축 방향으로 작용해 부재 사이의 압축력은 줄고 볼트 인장력은 늘어나는 방식이다.
  • 지압 접합은 볼트 축이 구멍 벽을 누르는 지압력과 볼트의 전단으로 힘에 저항한다.

그림 구분 요령: 하중이 볼트 축과 나란하면 인장 접합이다. 하중이 볼트 축과 직각이면 "마찰력"이 표시된 그림이 마찰 접합, "지압력"이 표시된 그림이 지압 접합이다.

문제 12
다음 데이터로 네트워크 공정표를 작성하고, 각 작업의 여유시간을 구하시오. 결합점에는 EST·LST를 표기하고, 주공정선은 굵은 선으로 표시한다.
작업명작업일수선행작업
A5없음
B6없음
C5A, B
D7A, B
E3B
F4B
G2C, E
H4C, D, E, F
(1) 네트워크 공정표를 작성하시오.
(2) 아래 표에 각 작업의 여유시간(TF·FF·DF)과 주공정선(CP) 여부를 표기하시오.
작업명TFFFDFCP
A
B
C
D
E
F
G
H
정답 및 해설

(1) 아래 공정표 참조 — 주공정선 B → D → H(더미 1→2 포함), 총공사기간 17일
※ △ = 결합점 EST(최조시각), □ = LST(최지시각), 굵은 선 = 주공정선
(2) 아래 여유시간 표 참조


[해설]

화살표형(ADM) 네트워크 공정표에서 EST(최조시작시각)는 선행작업 완료시각 중 최댓값, LST(최지시작시각)는 후속작업 개시시각 중 최솟값으로 구한다. TF=LST(후속)-EFT, FF=후속 EST-EFT, DF=TF-FF이며, TF=0인 작업을 이으면 주공정선(CP)이 된다. 본 문제는 B→D→H가 주공정선으로 총공사기간 17일이며, 나머지 작업은 표의 여유시간만큼 지연이 가능하다.

A5B6C5D7E3F4G2H4006666111313131717021345

작업명TFFFDFCP
A110
B000※
C202
D000※
E422
F330
G440
H000※

문제 13

조적조를 바탕으로 하는 지상 건축물의 외벽 방수 공법을 3가지 쓰시오.

정답 및 해설

① 시멘트모르타르계 방수
② 규산질계 도포 방수
③ 발수제 도포 방수


[해설]

조적조 지상 외벽은 지하와 달리 수압을 받지 않으므로 얇은 도포·침투형 방수로 빗물 흡수를 막는다.

  • 시멘트모르타르계 방수 — 방수제를 섞은 모르타르를 발라 표면을 치밀하게 만든다.
  • 규산질계 도포 방수 — 규산질 성분이 바탕 공극에 스며들어 결정을 만들고 그 공극을 메운다.
  • 발수제 도포 방수 — 실리콘계 등의 발수제가 표면에서 물을 튕겨낸다.

혼동 주의: 시트·도막 같은 멤브레인 방수는 주로 지붕·지하에 쓰는 공법이다.

문제 14

다음 설명에 해당하는 보링(Boring) 방법을 쓰시오.
(1) 충격날을 60~70cm 낙하시켜 파쇄된 토사를 퍼내 지층을 판단하는 방법
(2) 충격날을 회전시켜 천공하므로 토층이 흐트러질 우려가 적은 방법
(3) 오거를 회전시켜 지중에 압입·굴착하고 여러 번 인발해 교란시료를 채취하는 방법
(4) 깊이 30m 정도의 연약층에 외경 50~60mm 관을 이용해 천공하며 흙과 물을 함께 배출시키는 방법

정답 및 해설

(1) 충격식(Percussion) 보링
(2) 회전식(Rotary) 보링
(3) 오거(Auger) 보링
(4) 수세식(Wash) 보링


[해설]

보링은 천공 원리로 구분한다. 설명에서 낙하·회전·오거·물 배출이라는 핵심어를 잡으면 된다.

  • 충격식 보링 — 충격날을 60~70cm 떨어뜨려 지반을 부수고 파쇄토를 퍼낸다.
  • 회전식 보링 — 날을 회전시켜 깎아 나가므로 토층 교란이 적다.
  • 오거 보링 — 나선형 오거를 돌려 넣었다 뽑기를 반복해 교란시료를 얻는다.
  • 수세식 보링 — 관 끝에서 물을 분사해 흙을 물과 함께 올려 보내는 방식으로, 연약층에 쓴다.

혼동 주의: 오거 보링은 교란시료를 얻고, 교란이 적은 시료가 필요하면 회전식을 쓴다.

문제 15
그림과 같은 단순보의 최대 전단응력을 구하시오.
A B 200kN 3m 3m 500mm 300mm
정답 및 해설

· 최대 전단력 Vmax=VA=VB=P2=2002=100V_{max} = V_A = V_B = \dfrac{P}{2} = \dfrac{200}{2} = 100 kN
· 최대 전단응력 τmax=32⋅VmaxA=32×100×103300×500=1\tau_{max} = \dfrac{3}{2} \cdot \dfrac{V_{max}}{A} = \dfrac{3}{2} \times \dfrac{100 \times 10^3}{300 \times 500} = 1 MPa


[해설]

중앙에 집중하중을 받는 단순보는 좌우 대칭이어서 반력 = P/2이고, 이 반력이 최대 전단력이 된다.
Vmax = 200 ÷ 2 = 100 kN

직사각형 단면의 최대 전단응력은 중립축에서 생기며 평균 전단응력(V/A)의 1.5배다.
τmax = 3/2 × Vmax/A
= 1.5 × (100 × 103 N) ÷ (300 × 500 mm2)
= 1 MPa

N ÷ mm2 = MPa이므로 kN을 N으로 바꿔서 넣는다. 혼동 주의: 원형 단면의 최대 전단응력은 평균의 4/3배다.

문제 16

강구조 용접 시 발생하는 라멜라 테어링(Lamellar Tearing)을 설명하시오.

정답 및 해설

용접 수축으로 판 두께 방향(Z방향)에 강한 인장 구속력이 작용하는 이음부에서, 강재 내부의 개재물층을 따라 강재 표면과 평행하게 계단 모양으로 진전되는 층상 박리 균열


[해설]

라멜라 테어링은 두꺼운 강판의 T형·십자형 이음처럼 용접 수축이 강하게 구속되는 곳에서 생기는 층상 박리 균열이다.

용접금속이 식으며 수축할 때 판 두께 방향(Z방향)으로 인장력이 걸리고, 압연 과정에서 판 속에 납작하게 깔린 개재물(황화물 등)층이 이 힘에 벌어진다. 그래서 균열이 강재 표면과 평행하게 번지다가 층을 건너뛰며 계단 모양으로 이어진다.

실무 의미: 판 두께 방향 성능이 보증된 Z방향 강재를 쓰고, 개선 형상·용접 순서를 바꿔 구속을 줄여 막는다.

문제 17

언더피닝(Under Pinning) 공법을 적용해야 하는 경우를 3가지 쓰시오.

정답 및 해설

① 기존 건축물의 기초를 보강·개량할 때
② 새 기초를 설치해 기존 건축물을 받쳐야 할 때
③ 인접 굴착·터파기로 기존 건물의 침하·균열이 우려될 때


[해설]

언더피닝은 기존 건물을 쓰는 상태에서 그 기초 아래를 보강하거나 새 기초로 받쳐 지지력을 확보하는 공법이다.

  • 기초 보강·개량 — 노후·손상되었거나 지지력이 모자란 기존 기초를 보강할 때 쓴다.
  • 새 기초 설치 — 증축 등으로 기존 기초만으로는 부족해 새 기초로 건물을 받칠 때 쓴다.
  • 인접 굴착 대비 — 옆 대지를 터파기하면서 지반이 움직여 침하·균열이 우려될 때 쓴다.

외우는 요령: '기존 건물의 기초 보강, 기초 신설, 인접공사 보호' 세 가지로 묶어 외운다.

문제 18

용접부의 검사 항목이다. 보기에서 골라 검사 시점별로 번호를 분류하시오.
[보기] ① 트임새 모양   ② 전류   ③ 침투탐상법   ④ 운봉   ⑤ 모아대기법   ⑥ 외관 판단   ⑦ 구속   ⑧ 용접봉   ⑨ 초음파검사   ⑩ 절단검사
(1) 용접 착수 전 (2) 용접 작업 중 (3) 용접 완료 후

정답 및 해설

(1) ①, ⑤, ⑦
(2) ②, ④, ⑧
(3) ③, ⑥, ⑨, ⑩


[해설]

용접부 품질관리는 용접 착수 전·작업 중·완료 후의 세 단계로 나눠 검사한다.

  • 착수 전 — 트임새(개선) 모양, 모아대기법(부재 맞춤 정밀도), 구속(지그 고정) 상태처럼 준비가 됐는지 본다.
  • 작업 중 — 용접봉 종류·건조 상태, 전류, 운봉(용접봉을 움직이는 방법) 같은 시공 조건을 관리한다.
  • 완료 후 — 외관 판단, 침투탐상·초음파검사 같은 비파괴검사, 필요하면 절단검사로 결함을 확인한다.

외우는 요령: 준비(모양·맞춤·고정) → 조건(봉·전류·손놀림) → 결과(겉모양·내부결함) 순이다.

문제 19
그림과 같은 철근콘크리트 보 단면의 설계전단강도(kN)를 구하시오. (단, 보통중량콘크리트, fck=24f_{ck} = 24 MPa, fyt=400f_{yt} = 400 MPa)
550mm 300mm D10@150 a1=71.33mm2
정답 및 해설

· 콘크리트 부담 전단강도 Vc=16λfck bwd=16×1.0×24×300×550=134,722V_c = \dfrac{1}{6}\lambda\sqrt{f_{ck}}\,b_w d = \dfrac{1}{6} \times 1.0 \times \sqrt{24} \times 300 \times 550 = 134{,}722 N
· 전단철근 부담 전단강도 Vs=Avfytds=(2×71.33)×400×550150=209,235V_s = \dfrac{A_v f_{yt} d}{s} = \dfrac{(2 \times 71.33) \times 400 \times 550}{150} = 209{,}235 N
· 설계전단강도 ϕVn=ϕ(Vc+Vs)=0.75×(134,722+209,235)=257,968\phi V_n = \phi(V_c + V_s) = 0.75 \times (134{,}722 + 209{,}235) = 257{,}968 N ≈257.97\approx 257.97 kN


[해설]

콘크리트구조 전단 설계기준(KDS 14 20 22)에 따라 콘크리트 부담분과 전단철근 부담분을 더한 뒤 강도감소계수 φ = 0.75를 곱한다. 보통중량콘크리트이므로 λ = 1.0이고, 스터럽 D10은 2가닥이라 Av = 2 × 71.33 mm2이다.

콘크리트 부담 전단강도
Vc=16λfck bwd=16×1.0×24×300×550=134,722V_c = \dfrac{1}{6}\lambda\sqrt{f_{ck}}\,b_w d = \dfrac{1}{6} \times 1.0 \times \sqrt{24} \times 300 \times 550 = 134{,}722 N

전단철근 부담 전단강도
Vs=Avfytds=(2×71.33)×400×550150=209,235V_s = \dfrac{A_v f_{yt} d}{s} = \dfrac{(2 \times 71.33) \times 400 \times 550}{150} = 209{,}235 N

설계전단강도
ϕVn=0.75×(134,722+209,235)=257,968\phi V_n = 0.75 \times (134{,}722 + 209{,}235) = 257{,}968 N ≈ 257.97 kN

혼동 주의: 550 mm는 보의 전체 높이가 아니라 윗면에서 인장철근 중심까지의 유효깊이 d다. Vs는 상한값 (2/3)√fck bwd ≈ 538,888 N 이하라서 그대로 쓴다.

문제 20

강구조(철골) 용접과 관련한 다음 용어를 설명하시오.
(1) 스캘럽(Scallop) (2) 엔드탭(End Tab)

정답 및 해설

(1) 스캘럽 — 용접선이 교차해 재용접부가 열영향으로 취약해지는 것을 막기 위해 모재에 부채꼴(원호)로 낸 모따기 노치
(2) 엔드탭 — 블로홀·크레이터 등 결함이 생기기 쉬운 용접 비드의 시작·끝부분을 모재 밖으로 빼내기 위해 접합재 양 끝에 덧대는 보조 강판(용접 후 제거)


[해설]

둘 다 강구조 용접부의 결함을 피하기 위한 상세로, 스캘럽은 용접선 교차부, 엔드탭은 용접 시작·끝부분을 다룬다.

  • 스캘럽 — 웨브와 플랜지 용접선이 만나는 모서리를 부채꼴로 따내, 같은 곳을 두 번 용접해 열영향부가 겹쳐 약해지는 것을 막는다.
  • 엔드탭 — 아크가 불안정해 블로홀·크레이터가 생기기 쉬운 비드 시작·끝을 모재 밖 보조 강판에서 처리하고 용접 후 잘라낸다.

혼동 주의: 맞댐용접 루트 아래에 대는 강판은 엔드탭이 아니라 뒷댐재(backing strip)다.

문제 21

KS L 5201에서 규정하는 포틀랜드 시멘트의 종류를 5가지 쓰시오.

정답 및 해설

① 보통 포틀랜드 시멘트
② 중용열 포틀랜드 시멘트
③ 조강 포틀랜드 시멘트
④ 저열 포틀랜드 시멘트
⑤ 내황산염 포틀랜드 시멘트


[해설]

KS L 5201은 포틀랜드 시멘트를 성질과 용도에 따라 5종으로 나눈다.

  • 보통 포틀랜드 시멘트 — 일반 구조물에 두루 쓰는 기본형이다.
  • 중용열 포틀랜드 시멘트 — 수화열을 낮춘 시멘트로 댐·매스콘크리트에 쓴다.
  • 조강 포틀랜드 시멘트 — 초기강도가 빨리 나와 긴급공사·한중공사에 쓴다.
  • 저열 포틀랜드 시멘트 — 중용열보다 수화열을 더 낮춘 시멘트다.
  • 내황산염 포틀랜드 시멘트 — 해수·황산염 토양 등에 의한 화학적 침식에 강하다.

혼동 주의: 고로슬래그·플라이애시·포졸란 시멘트는 혼합 시멘트여서 별도 KS에서 규정하며, 이 5종에 들지 않는다.

문제 22

평지붕 외단열 시트(Sheet) 방수공법의 시공 순서를 보기에서 골라 번호로 나열하시오.
[보기] ① 누름콘크리트   ② PE필름   ③ 단열재   ④ 시트 방수   ⑤ 바탕콘크리트 타설

정답 및 해설

⑤ → ④ → ③ → ② → ①


[해설]

외단열 방수는 단열재를 방수층 위(외기 쪽)에 두는 방식이라 바탕 위에 방수층부터 만든다.

순서는 바탕콘크리트 타설 → 시트 방수 → 단열재 → PE필름 → 누름콘크리트다. PE필름은 누름콘크리트를 칠 때 물·시멘트풀이 단열재 이음새로 스며들지 않게 막는 분리층이다.

혼동 주의: 내단열은 단열재를 방수층 아래에 두므로 단열재가 방수층보다 먼저 시공된다.

문제 23
그림과 같은 독립기초에 소요되는 철근·콘크리트·거푸집의 정미량을 산출하시오. (단, 이형철근 D16 = 1.561.56 kg/m, D13 = 0.9950.995 kg/m, 기초판 철근은 D16 각 방향 9개, 대각선 철근 D13은 각 방향 3개씩 총 6개이며 길이는 대각선 전장으로 한다.)
1,700 600 400 400 4,000 D16 D16 D13 (각 방향 3개) (격자 D16 각 방향 9개) 4,000 4,000

(1) 철근량
(2) 콘크리트량
(3) 거푸집량
정답 및 해설

(1) 철근량
① 주근 D16 [(9×4)+(9×4)]×1.56=112.32[(9 \times 4) + (9 \times 4)] \times 1.56 = 112.32 kg
② 대각선근 D13 (42×6)×0.995=33.77(4\sqrt{2} \times 6) \times 0.995 = 33.77 kg
③ 합계 112.32+33.77=146.09112.32 + 33.77 = 146.09 kg
(2) 콘크리트량 4×4×0.4+0.46[(2×4+0.6)×4+(2×0.6+4)×0.6]=8.904 \times 4 \times 0.4 + \dfrac{0.4}{6}[(2 \times 4 + 0.6) \times 4 + (2 \times 0.6 + 4) \times 0.6] = 8.90 m³
(3) 거푸집량 4×0.4×4=6.44 \times 0.4 \times 4 = 6.4 m²


[해설]

적산 정미량은 할증 없이 도면 치수대로 구한다. 철근은 길이×단위중량, 콘크리트는 저판 체적+각뿔대 체적, 거푸집은 저판 측면적으로 산출한다.

기초판 철근 D16은 한 방향에 9개×4 m이고 두 방향이므로 72 m다.
72 × 1.56 = 112.32 kg

대각선 철근 D13은 한 가닥이 대각선 전장 4√2 ≈ 5.657 m이고 모두 6개다.
4√2 × 6 × 0.995 = 33.77 kg
합계 112.32 + 33.77 = 146.09 kg

콘크리트는 저판 직육면체에 각뿔대 공식 V = h/6 × [(2a+a')b + (2a'+a)b']로 구한 체적을 더한다.
저판 4 × 4 × 0.4 = 6.4 m3
각뿔대 0.4/6 × [(2×4+0.6)×4 + (2×0.6+4)×0.6] = 2.50 m3
합계 8.90 m3

거푸집은 저판 측면 4면만 계산한다.
4 × 0.4 × 4 = 6.4 m2

혼동 주의: 경사면 기울기가 약 13°(0.4/1.7)로 30° 미만이어서 경사면 거푸집은 산입하지 않는다.

문제 24

지하수위 아래의 지하구조물이 부력으로 부상(浮上)하는 것을 막는 대책을 3가지 쓰시오.

정답 및 해설

① 유입 지하수를 강제 배수(Pumping)해 부력 감소
② 구조물 자중 증대로 부력에 저항
③ 인접 구조물에 긴결하거나 록 앵커(Rock Anchor)로 지반에 정착


[해설]

지하구조물은 부력 > 자중 + 저항력이 되면 떠오르므로, 부력을 줄이거나 저항력을 키우는 방향으로 막는다.

  • 강제 배수 — 유입 지하수를 펌프로 뽑아 수위를 낮추면 부력 자체가 줄어든다.
  • 자중 증대 — 슬래브를 두껍게 하거나 무게를 더해 구조물 무게로 부력에 버틴다.
  • 록 앵커·인접 구조물 긴결 — 암반에 정착시킨 인장재나 옆 구조물이 구조물을 붙잡아 내린다.

외우는 요령: 배수는 부력을 줄이는 쪽이고, 자중 증대와 앵커·긴결은 저항을 늘리는 쪽이다.

문제 25

콘크리트 균열 보수 공법을 각각 설명하시오.
(1) 표면처리법
(2) 주입공법

정답 및 해설

(1) 표면처리법 — 폭 0.2mm 이하의 미세한 균열 표면에 수지계·시멘트계 재료를 도포해 피막을 형성하여 보수하는 방법
(2) 주입공법 — 폭 0.2mm 이상의 균열에 주입 파이프를 10~30cm 간격으로 설치하고 저점도 에폭시 수지를 주입·충전하는 방법


[해설]

균열 보수 공법은 균열 폭 0.2mm를 기준으로 나눈다.

  • 표면처리법 — 0.2mm 이하 미세균열의 표면에 수지계·시멘트계 재료를 발라 피막을 만들고 물·공기 침투를 막는다.
  • 주입공법 — 0.2mm 이상 균열에 주입 파이프를 10~30cm 간격으로 붙이고 저점도 에폭시 수지를 넣어 균열 내부까지 채운다.

혼동 주의: 표면처리는 겉만 덮는 방식이라 균열 내부를 채우거나 구조를 보강하는 효과는 없다.

문제 26

르샤틀리에 플라스크로 KS 규격에 따라 시멘트 밀도를 시험하였다. 비중병에 광유를 채웠을 때 최초 눈금은 0.5 mL, 시멘트를 넣은 뒤 눈금은 20.8 mL, 사용한 시멘트량은 64 g이었다. 시멘트 밀도를 구하고, 특기시방서 기준(3.103.10 Mg/m³ 이상)에 대한 합격 여부를 판정하시오.
(1) 밀도 (2) 판정

정답 및 해설

(1) ρ=6420.8−0.5=3.15\rho = \dfrac{64}{20.8 - 0.5} = 3.15 Mg/m³
(2) 3.15≥3.103.15 \ge 3.10 이므로 합격


[해설]

KS L 5110 르샤틀리에 플라스크 시험은 시멘트가 밀어 올린 광유의 눈금 차를 시멘트의 부피로 보고 밀도를 구한다.

밀도 = 시멘트 질량 ÷ (나중 눈금 − 처음 눈금)
= 64 ÷ (20.8 − 0.5) = 64 ÷ 20.3
≈ 3.15 Mg/m3

3.15 ≥ 3.10 이므로 특기시방서 기준을 만족해 합격이다. g/mL 와 Mg/m3 은 수치가 같아 따로 환산할 필요가 없다.

건축기사 실기 기출문제모두CBT · moducbt.com
건축기사 실기 · 2022년 4회차
총 26문항 · 주관식 · 정답·해설 포함
문제 1

콘크리트 타설 중 먼저 친 부분이 응결을 시작한 뒤 새 콘크리트를 이어 쳐서, 일체화가 되지 못해 생기는 줄눈(Joint)을 쓰시오.

정답 및 해설

콜드 조인트(Cold Joint)


[해설]

콜드 조인트는 이어치기가 늦어져서 생기는, 계획에 없던 줄눈이다.

먼저 친 콘크리트가 응결을 시작한 뒤에는 새 콘크리트와 일체화되지 못해 경계면이 약한 면으로 남는다. 이 면은 강도를 떨어뜨리고 누수와 철근 부식의 통로가 된다.

막으려면 이어치기 허용시간(외기 25℃ 초과 시 2시간, 이하 시 2.5시간) 안에 다음 층을 쳐야 한다.

혼동 주의: 시공 줄눈(Construction Joint)은 미리 계획해 두는 이음이고, 콜드 조인트는 타설 지연으로 생기는 결함이다.

문제 2

세척 해사(잔골재)를 사용한 콘크리트에서 염소이온량이 0.3∼0.60.3 \sim 0.6 kg/m³로 측정되었다. 철근콘크리트의 철근 부식을 막기 위한 대책을 3가지 쓰시오.

정답 및 해설

① 철근 표면을 아연도금(방청) 처리
② 콘크리트에 방청제 혼입
③ 골재에 제염제를 혼입하거나 잔골재를 충분히 세척


[해설]

콘크리트 표준시방서는 굳지 않은 콘크리트의 염화물이온량을 원칙적으로 0.30 kg/m3 이하로 두고, 부득이 넘으면 0.60 kg/m3 이하까지 허용하되 철근 방식 대책을 세우게 한다. 이 문항의 측정값이 바로 그 구간이라 방식 대책이 필요하다.

  • 철근 아연도금 — 철근 표면에 방청 피막을 입혀 염화물이 닿아도 녹슬지 않게 한다.
  • 방청제 혼입 — 콘크리트 속에서 철근 표면의 부식 반응을 억제한다.
  • 세척·제염제 — 원인인 염화물을 잔골재 단계에서 씻어 내거나 제염제로 줄인다.

외우는 요령: 철근을 보호하고, 콘크리트를 보강하고, 골재에서 원인을 없애는 세 방향이다.

문제 3

다음 설명에 해당하는 거푸집의 명칭을 쓰시오.
(1) 무량판 구조에서 2방향 장선 바닥판이 되도록 특수 상자 모양으로 짠 기성재 거푸집
(2) 대형 시스템화 거푸집으로, 한 구간 타설 후 다음 구간으로 수평 이동이 가능한 거푸집
(3) 유닛 거푸집을 요크(York)로 끌어올리며 수직으로 연속 타설하는 거푸집
(4) 아연도 철판을 절곡 제작해 거푸집으로 쓰고, 타설 후 마감재로 남기는 철판

정답 및 해설

(1) 와플 폼(Waffle Form)
(2) 트래블링 폼(Traveling Form)
(3) 슬라이딩 폼(Sliding Form)
(4) 데크 플레이트(Deck Plate)


[해설]

거푸집 명칭은 형상과 이동 방식으로 구분해 외운다.

  • 와플 폼 — 와플처럼 격자형 상자 모양으로 짠 기성재로, 보 없는 무량판 슬래브에 2방향 장선(리브)을 만든다.
  • 트래블링 폼 — 대차에 얹은 대형 거푸집을 한 구간 타설 후 다음 구간으로 수평 이동시켜 재사용한다.
  • 슬라이딩 폼 — 거푸집을 붙잡은 틀인 요크를 잭으로 조금씩 끌어올리며 사일로·코어 벽체를 이음 없이 연속 타설한다.
  • 데크 플레이트 — 골 모양으로 절곡한 아연도 철판을 바닥 거푸집으로 쓰고 타설 후 떼지 않고 남긴다.

혼동 주의: 수평 이동은 트래블링 폼, 수직 상승은 슬라이딩 폼이다.

문제 4

철근콘크리트 부재의 구조 계산 결과가 다음과 같다. 공칭휨강도(kN·m)와 공칭전단강도(kN)를 구하시오.
(1) 하중조건 — 고정하중 MD=150M_D = 150 kN·m, VD=120V_D = 120 kN / 활하중 ML=130M_L = 130 kN·m, VL=110V_L = 110 kN
(2) 강도감소계수 — 휨 ϕ=0.85\phi = 0.85, 전단 ϕ=0.75\phi = 0.75

정답 및 해설

(1) 공칭휨강도 Mn≥Muϕ=1.2MD+1.6MLϕ=1.2×150+1.6×1300.85=456.47M_n \ge \dfrac{M_u}{\phi} = \dfrac{1.2M_D + 1.6M_L}{\phi} = \dfrac{1.2 \times 150 + 1.6 \times 130}{0.85} = 456.47 kN·m
(2) 공칭전단강도 Vn≥Vuϕ=1.2VD+1.6VLϕ=1.2×120+1.6×1100.75=426.67V_n \ge \dfrac{V_u}{\phi} = \dfrac{1.2V_D + 1.6V_L}{\phi} = \dfrac{1.2 \times 120 + 1.6 \times 110}{0.75} = 426.67 kN


[해설]

강도설계법에서는 설계강도 φMn이 소요강도 Mu 이상이어야 하므로 공칭강도는 Mn ≥ Mu/φ로 구한다. 소요강도는 하중조합 U = 1.2D + 1.6L로 산정한다.

공칭휨강도
Mu = 1.2 × 150 + 1.6 × 130 = 388 kN·m
Mn ≥ 388 / 0.85 = 456.47 kN·m

공칭전단강도
Vu = 1.2 × 120 + 1.6 × 110 = 320 kN
Vn ≥ 320 / 0.75 = 426.67 kN

혼동 주의: 공칭강도를 구할 때는 φ를 곱하지 않고 나눈다. 그래서 공칭강도는 항상 소요강도 이상의 큰 값이 된다.

문제 5

로이(Low-E) 3중유리의 정의와 특징을 설명하시오.

정답 및 해설

유리 3장으로 2겹의 공기(단열)층을 확보하고, 열적외선을 반사하는 은소재를 코팅해 방사율과 열관류율은 낮추고 가시광선 투과율은 높인 유리 — 단열·채광 성능이 우수하다.


[해설]

로이(Low-E)유리는 유리면에 저방사 은(Ag) 코팅을 입혀 열적외선은 반사하고 가시광선은 통과시키는 유리다.

  • 3중유리 — 유리 3장 사이에 공기(단열)층 2겹을 두어 전도·대류로 빠지는 열을 줄인다.
  • 낮은 방사율 — 코팅이 복사열을 되돌려 보내 열을 덜 내보낸다.
  • 낮은 열관류율 — 단위면적당 통과하는 열량(U값)이 작아 냉난방 부하가 줄어든다.
  • 높은 가시광선 투과율 — 열은 막아도 빛은 통과시켜 채광이 유지된다.

외우는 요령: 단열과 채광을 함께 잡은 유리라고 기억한다.

문제 6

강구조공사의 습식(濕式) 내화피복 공법을 4가지 쓰시오.

정답 및 해설

① 타설공법
② 뿜칠공법
③ 미장공법
④ 조적공법


[해설]

강구조 습식 내화피복은 물을 섞은 콘크리트·모르타르 같은 재료를 현장에서 강재에 입히는 방식이다.

  • 타설공법 — 강재 둘레에 거푸집을 대고 콘크리트를 부어 감싼다.
  • 뿜칠공법 — 내화 피복재를 강재 표면에 뿜어 붙인다.
  • 미장공법 — 철망 등을 두르고 내화 모르타르를 바른다.
  • 조적공법 — 경량 콘크리트블록·벽돌 등을 강재 둘레에 쌓는다.

혼동 주의: 규산칼슘판 같은 성형판을 붙이는 방식은 건식공법이라 습식에 넣지 않는다.

문제 7

가치공학(VE)의 기본 추진 절차를 보기에서 골라 순서대로 나열하시오.
[보기] ① 정보수집 ② 기능정리 ③ 아이디어 발상 ④ 기능정의 ⑤ 대상선정 ⑥ 제안 ⑦ 기능평가 ⑧ 평가 ⑨ 실시

정답 및 해설

⑤ → ① → ④ → ② → ⑦ → ③ → ⑧ → ⑥ → ⑨

(대상선정 → 정보수집 → 기능정의 → 기능정리 → 기능평가 → 아이디어 발상 → 평가 → 제안 → 실시)


[해설]

VE(가치공학)는 가치 V = F/C(기능÷비용)를 높이는 활동으로, 절차는 준비 → 기능분석 → 아이디어 창출 → 실시의 네 덩어리로 묶는다.

  • 준비 — 대상선정 후 정보수집.
  • 기능분석 — 기능정의 → 기능정리 → 기능평가.
  • 아이디어 창출 — 아이디어 발상 → 평가.
  • 실시 — 제안 → 실시.

외우는 요령: 기능 3단계(정의·정리·평가)가 끝나야 아이디어 발상으로 넘어간다. 개선할 기능을 먼저 확인해야 대안의 방향을 잡을 수 있기 때문이다.

문제 8
그림과 같은 트러스에서 U2U_2, L2L_2 부재의 부재력(kN)을 절단법으로 구하시오. (인장 +, 압축 − 로 부호를 반드시 표시하시오.)
40kN 40kN 40kN C E U2 L2 F A B 3m 3m 3m 3m 3m
정답 및 해설

· 반력 VA=VB=40×32=60V_A = V_B = \dfrac{40 \times 3}{2} = 60 kN
(1) ∑MF=0:+(60)(6)−(40)(3)+U2×3=0\sum M_F = 0 : +(60)(6) - (40)(3) + U_2 \times 3 = 0
  ∴U2=−80\therefore U_2 = -80 kN(압축)
(2) ∑ME=0:+(60)(3)−L2×3=0\sum M_E = 0 : +(60)(3) - L_2 \times 3 = 0
  ∴L2=+60\therefore L_2 = +60 kN(인장)


[해설]

절단법은 구하려는 부재를 포함해 부재 3개 이하를 끊는다. 그다음 나머지 두 미지 부재력이 만나는 점에 대해 모멘트평형식을 세워 부재력을 하나씩 구한다.

하중이 대칭이므로 반력은 VA = VB = (40 × 3) ÷ 2 = 60 kN이다.

U2는 대각재와 L2가 만나는 F점(A에서 6 m)을 중심으로 모멘트를 잡아 구한다.
60 × 6 − 40 × 3 + U2 × 3 = 0
U2 = −80 kN(압축)

L2는 U2와 대각재가 만나는 E점(A에서 3 m, 높이 3 m)을 중심으로 모멘트를 잡아 구한다.
60 × 3 − L2 × 3 = 0
L2 = +60 kN(인장)

외우는 요령: 아래로 하중을 받는 단순 트러스는 상현재가 압축, 하현재가 인장이다. E점의 40 kN은 모멘트 중심에 작용하므로 L2 식에서 빠진다.

문제 9

레미콘 규격 표기 「보통 - 25 - 24 - 150」에서 각 항목이 뜻하는 바를 단위와 함께 쓰시오. (1) 보통 (2) 25 (3) 24 (4) 150

정답 및 해설

(1) 보통 — 콘크리트의 종류(보통콘크리트)
(2) 25 — 굵은골재 최대치수 25mm
(3) 24 — 호칭강도 24MPa
(4) 150 — 슬럼프 150mm


[해설]

레미콘 호칭은 KS F 4009에 따라 「콘크리트 종류 - 굵은골재 최대치수 - 호칭강도 - 슬럼프」 순으로 적는다.

  • 보통 — 콘크리트의 종류로, 경량·포장·고강도와 구분되는 보통콘크리트다.
  • 25 — 굵은골재 최대치수 25mm.
  • 24 — 호칭강도 24MPa.
  • 150 — 슬럼프 150mm.

외우는 요령: 단위는 mm → MPa → mm 순이다. 종류에 따라 마지막 값에 슬럼프 대신 슬럼프플로를 쓰기도 한다.

문제 10

시멘트의 분말도를 측정하는 시험법을 2가지 쓰시오.

정답 및 해설

① 표준체(Standard Sieve) 분석법
② 블레인(Blaine) 공기투과법


[해설]

시멘트 분말도는 입자가 얼마나 고운지를 뜻하며, 고울수록 수화가 빨라 초기강도가 커진다.

  • 표준체 분석법 — 시멘트를 표준체로 쳐서 체에 남는 양(잔분율, %)으로 굵은 정도를 판정한다.
  • 블레인 공기투과법 — 다진 시멘트층을 공기가 통과하는 시간으로 비표면적(cm2/g)을 구한다.

실무에서는 비표면적을 바로 얻는 블레인법이 주로 쓰인다.

문제 11
고장력볼트 접합은 마찰 접합·지압 접합·인장 접합으로 나뉜다. 다음 그림에 해당하는 접합 방식을 각각 쓰시오.
(1) (2) (3) 마찰력 부재간 압축력의 감소 볼트 인장력의 증가 지압력
정답 및 해설

(1) 마찰 접합
(2) 인장 접합
(3) 지압 접합


[해설]

고장력볼트 접합은 힘을 볼트에 어떤 방식으로 전달하는지에 따라 나뉜다.

  • 마찰 접합은 볼트를 강하게 조일 때 접합면에 생기는 마찰력으로, 볼트 축에 직각인 힘을 전달한다.
  • 인장 접합은 외력이 볼트 축 방향으로 작용해 부재 사이의 압축력은 줄고 볼트 인장력은 늘어나는 방식이다.
  • 지압 접합은 볼트 축이 구멍 벽을 누르는 지압력과 볼트의 전단으로 힘에 저항한다.

그림 구분 요령: 하중이 볼트 축과 나란하면 인장 접합이다. 하중이 볼트 축과 직각이면 "마찰력"이 표시된 그림이 마찰 접합, "지압력"이 표시된 그림이 지압 접합이다.

문제 12
다음 데이터로 네트워크 공정표를 작성하고, 각 작업의 여유시간을 구하시오. 결합점에는 EST·LST를 표기하고, 주공정선은 굵은 선으로 표시한다.
작업명작업일수선행작업
A5없음
B6없음
C5A, B
D7A, B
E3B
F4B
G2C, E
H4C, D, E, F
(1) 네트워크 공정표를 작성하시오.
(2) 아래 표에 각 작업의 여유시간(TF·FF·DF)과 주공정선(CP) 여부를 표기하시오.
작업명TFFFDFCP
A
B
C
D
E
F
G
H
정답 및 해설

(1) 아래 공정표 참조 — 주공정선 B → D → H(더미 1→2 포함), 총공사기간 17일
※ △ = 결합점 EST(최조시각), □ = LST(최지시각), 굵은 선 = 주공정선
(2) 아래 여유시간 표 참조


[해설]

화살표형(ADM) 네트워크 공정표에서 EST(최조시작시각)는 선행작업 완료시각 중 최댓값, LST(최지시작시각)는 후속작업 개시시각 중 최솟값으로 구한다. TF=LST(후속)-EFT, FF=후속 EST-EFT, DF=TF-FF이며, TF=0인 작업을 이으면 주공정선(CP)이 된다. 본 문제는 B→D→H가 주공정선으로 총공사기간 17일이며, 나머지 작업은 표의 여유시간만큼 지연이 가능하다.

A5B6C5D7E3F4G2H4006666111313131717021345

작업명TFFFDFCP
A110
B000※
C202
D000※
E422
F330
G440
H000※

문제 13

조적조를 바탕으로 하는 지상 건축물의 외벽 방수 공법을 3가지 쓰시오.

정답 및 해설

① 시멘트모르타르계 방수
② 규산질계 도포 방수
③ 발수제 도포 방수


[해설]

조적조 지상 외벽은 지하와 달리 수압을 받지 않으므로 얇은 도포·침투형 방수로 빗물 흡수를 막는다.

  • 시멘트모르타르계 방수 — 방수제를 섞은 모르타르를 발라 표면을 치밀하게 만든다.
  • 규산질계 도포 방수 — 규산질 성분이 바탕 공극에 스며들어 결정을 만들고 그 공극을 메운다.
  • 발수제 도포 방수 — 실리콘계 등의 발수제가 표면에서 물을 튕겨낸다.

혼동 주의: 시트·도막 같은 멤브레인 방수는 주로 지붕·지하에 쓰는 공법이다.

문제 14

다음 설명에 해당하는 보링(Boring) 방법을 쓰시오.
(1) 충격날을 60~70cm 낙하시켜 파쇄된 토사를 퍼내 지층을 판단하는 방법
(2) 충격날을 회전시켜 천공하므로 토층이 흐트러질 우려가 적은 방법
(3) 오거를 회전시켜 지중에 압입·굴착하고 여러 번 인발해 교란시료를 채취하는 방법
(4) 깊이 30m 정도의 연약층에 외경 50~60mm 관을 이용해 천공하며 흙과 물을 함께 배출시키는 방법

정답 및 해설

(1) 충격식(Percussion) 보링
(2) 회전식(Rotary) 보링
(3) 오거(Auger) 보링
(4) 수세식(Wash) 보링


[해설]

보링은 천공 원리로 구분한다. 설명에서 낙하·회전·오거·물 배출이라는 핵심어를 잡으면 된다.

  • 충격식 보링 — 충격날을 60~70cm 떨어뜨려 지반을 부수고 파쇄토를 퍼낸다.
  • 회전식 보링 — 날을 회전시켜 깎아 나가므로 토층 교란이 적다.
  • 오거 보링 — 나선형 오거를 돌려 넣었다 뽑기를 반복해 교란시료를 얻는다.
  • 수세식 보링 — 관 끝에서 물을 분사해 흙을 물과 함께 올려 보내는 방식으로, 연약층에 쓴다.

혼동 주의: 오거 보링은 교란시료를 얻고, 교란이 적은 시료가 필요하면 회전식을 쓴다.

문제 15
그림과 같은 단순보의 최대 전단응력을 구하시오.
A B 200kN 3m 3m 500mm 300mm
정답 및 해설

· 최대 전단력 Vmax=VA=VB=P2=2002=100V_{max} = V_A = V_B = \dfrac{P}{2} = \dfrac{200}{2} = 100 kN
· 최대 전단응력 τmax=32⋅VmaxA=32×100×103300×500=1\tau_{max} = \dfrac{3}{2} \cdot \dfrac{V_{max}}{A} = \dfrac{3}{2} \times \dfrac{100 \times 10^3}{300 \times 500} = 1 MPa


[해설]

중앙에 집중하중을 받는 단순보는 좌우 대칭이어서 반력 = P/2이고, 이 반력이 최대 전단력이 된다.
Vmax = 200 ÷ 2 = 100 kN

직사각형 단면의 최대 전단응력은 중립축에서 생기며 평균 전단응력(V/A)의 1.5배다.
τmax = 3/2 × Vmax/A
= 1.5 × (100 × 103 N) ÷ (300 × 500 mm2)
= 1 MPa

N ÷ mm2 = MPa이므로 kN을 N으로 바꿔서 넣는다. 혼동 주의: 원형 단면의 최대 전단응력은 평균의 4/3배다.

문제 16

강구조 용접 시 발생하는 라멜라 테어링(Lamellar Tearing)을 설명하시오.

정답 및 해설

용접 수축으로 판 두께 방향(Z방향)에 강한 인장 구속력이 작용하는 이음부에서, 강재 내부의 개재물층을 따라 강재 표면과 평행하게 계단 모양으로 진전되는 층상 박리 균열


[해설]

라멜라 테어링은 두꺼운 강판의 T형·십자형 이음처럼 용접 수축이 강하게 구속되는 곳에서 생기는 층상 박리 균열이다.

용접금속이 식으며 수축할 때 판 두께 방향(Z방향)으로 인장력이 걸리고, 압연 과정에서 판 속에 납작하게 깔린 개재물(황화물 등)층이 이 힘에 벌어진다. 그래서 균열이 강재 표면과 평행하게 번지다가 층을 건너뛰며 계단 모양으로 이어진다.

실무 의미: 판 두께 방향 성능이 보증된 Z방향 강재를 쓰고, 개선 형상·용접 순서를 바꿔 구속을 줄여 막는다.

문제 17

언더피닝(Under Pinning) 공법을 적용해야 하는 경우를 3가지 쓰시오.

정답 및 해설

① 기존 건축물의 기초를 보강·개량할 때
② 새 기초를 설치해 기존 건축물을 받쳐야 할 때
③ 인접 굴착·터파기로 기존 건물의 침하·균열이 우려될 때


[해설]

언더피닝은 기존 건물을 쓰는 상태에서 그 기초 아래를 보강하거나 새 기초로 받쳐 지지력을 확보하는 공법이다.

  • 기초 보강·개량 — 노후·손상되었거나 지지력이 모자란 기존 기초를 보강할 때 쓴다.
  • 새 기초 설치 — 증축 등으로 기존 기초만으로는 부족해 새 기초로 건물을 받칠 때 쓴다.
  • 인접 굴착 대비 — 옆 대지를 터파기하면서 지반이 움직여 침하·균열이 우려될 때 쓴다.

외우는 요령: '기존 건물의 기초 보강, 기초 신설, 인접공사 보호' 세 가지로 묶어 외운다.

문제 18

용접부의 검사 항목이다. 보기에서 골라 검사 시점별로 번호를 분류하시오.
[보기] ① 트임새 모양   ② 전류   ③ 침투탐상법   ④ 운봉   ⑤ 모아대기법   ⑥ 외관 판단   ⑦ 구속   ⑧ 용접봉   ⑨ 초음파검사   ⑩ 절단검사
(1) 용접 착수 전 (2) 용접 작업 중 (3) 용접 완료 후

정답 및 해설

(1) ①, ⑤, ⑦
(2) ②, ④, ⑧
(3) ③, ⑥, ⑨, ⑩


[해설]

용접부 품질관리는 용접 착수 전·작업 중·완료 후의 세 단계로 나눠 검사한다.

  • 착수 전 — 트임새(개선) 모양, 모아대기법(부재 맞춤 정밀도), 구속(지그 고정) 상태처럼 준비가 됐는지 본다.
  • 작업 중 — 용접봉 종류·건조 상태, 전류, 운봉(용접봉을 움직이는 방법) 같은 시공 조건을 관리한다.
  • 완료 후 — 외관 판단, 침투탐상·초음파검사 같은 비파괴검사, 필요하면 절단검사로 결함을 확인한다.

외우는 요령: 준비(모양·맞춤·고정) → 조건(봉·전류·손놀림) → 결과(겉모양·내부결함) 순이다.

문제 19
그림과 같은 철근콘크리트 보 단면의 설계전단강도(kN)를 구하시오. (단, 보통중량콘크리트, fck=24f_{ck} = 24 MPa, fyt=400f_{yt} = 400 MPa)
550mm 300mm D10@150 a1=71.33mm2
정답 및 해설

· 콘크리트 부담 전단강도 Vc=16λfck bwd=16×1.0×24×300×550=134,722V_c = \dfrac{1}{6}\lambda\sqrt{f_{ck}}\,b_w d = \dfrac{1}{6} \times 1.0 \times \sqrt{24} \times 300 \times 550 = 134{,}722 N
· 전단철근 부담 전단강도 Vs=Avfytds=(2×71.33)×400×550150=209,235V_s = \dfrac{A_v f_{yt} d}{s} = \dfrac{(2 \times 71.33) \times 400 \times 550}{150} = 209{,}235 N
· 설계전단강도 ϕVn=ϕ(Vc+Vs)=0.75×(134,722+209,235)=257,968\phi V_n = \phi(V_c + V_s) = 0.75 \times (134{,}722 + 209{,}235) = 257{,}968 N ≈257.97\approx 257.97 kN


[해설]

콘크리트구조 전단 설계기준(KDS 14 20 22)에 따라 콘크리트 부담분과 전단철근 부담분을 더한 뒤 강도감소계수 φ = 0.75를 곱한다. 보통중량콘크리트이므로 λ = 1.0이고, 스터럽 D10은 2가닥이라 Av = 2 × 71.33 mm2이다.

콘크리트 부담 전단강도
Vc=16λfck bwd=16×1.0×24×300×550=134,722V_c = \dfrac{1}{6}\lambda\sqrt{f_{ck}}\,b_w d = \dfrac{1}{6} \times 1.0 \times \sqrt{24} \times 300 \times 550 = 134{,}722 N

전단철근 부담 전단강도
Vs=Avfytds=(2×71.33)×400×550150=209,235V_s = \dfrac{A_v f_{yt} d}{s} = \dfrac{(2 \times 71.33) \times 400 \times 550}{150} = 209{,}235 N

설계전단강도
ϕVn=0.75×(134,722+209,235)=257,968\phi V_n = 0.75 \times (134{,}722 + 209{,}235) = 257{,}968 N ≈ 257.97 kN

혼동 주의: 550 mm는 보의 전체 높이가 아니라 윗면에서 인장철근 중심까지의 유효깊이 d다. Vs는 상한값 (2/3)√fck bwd ≈ 538,888 N 이하라서 그대로 쓴다.

문제 20

강구조(철골) 용접과 관련한 다음 용어를 설명하시오.
(1) 스캘럽(Scallop) (2) 엔드탭(End Tab)

정답 및 해설

(1) 스캘럽 — 용접선이 교차해 재용접부가 열영향으로 취약해지는 것을 막기 위해 모재에 부채꼴(원호)로 낸 모따기 노치
(2) 엔드탭 — 블로홀·크레이터 등 결함이 생기기 쉬운 용접 비드의 시작·끝부분을 모재 밖으로 빼내기 위해 접합재 양 끝에 덧대는 보조 강판(용접 후 제거)


[해설]

둘 다 강구조 용접부의 결함을 피하기 위한 상세로, 스캘럽은 용접선 교차부, 엔드탭은 용접 시작·끝부분을 다룬다.

  • 스캘럽 — 웨브와 플랜지 용접선이 만나는 모서리를 부채꼴로 따내, 같은 곳을 두 번 용접해 열영향부가 겹쳐 약해지는 것을 막는다.
  • 엔드탭 — 아크가 불안정해 블로홀·크레이터가 생기기 쉬운 비드 시작·끝을 모재 밖 보조 강판에서 처리하고 용접 후 잘라낸다.

혼동 주의: 맞댐용접 루트 아래에 대는 강판은 엔드탭이 아니라 뒷댐재(backing strip)다.

문제 21

KS L 5201에서 규정하는 포틀랜드 시멘트의 종류를 5가지 쓰시오.

정답 및 해설

① 보통 포틀랜드 시멘트
② 중용열 포틀랜드 시멘트
③ 조강 포틀랜드 시멘트
④ 저열 포틀랜드 시멘트
⑤ 내황산염 포틀랜드 시멘트


[해설]

KS L 5201은 포틀랜드 시멘트를 성질과 용도에 따라 5종으로 나눈다.

  • 보통 포틀랜드 시멘트 — 일반 구조물에 두루 쓰는 기본형이다.
  • 중용열 포틀랜드 시멘트 — 수화열을 낮춘 시멘트로 댐·매스콘크리트에 쓴다.
  • 조강 포틀랜드 시멘트 — 초기강도가 빨리 나와 긴급공사·한중공사에 쓴다.
  • 저열 포틀랜드 시멘트 — 중용열보다 수화열을 더 낮춘 시멘트다.
  • 내황산염 포틀랜드 시멘트 — 해수·황산염 토양 등에 의한 화학적 침식에 강하다.

혼동 주의: 고로슬래그·플라이애시·포졸란 시멘트는 혼합 시멘트여서 별도 KS에서 규정하며, 이 5종에 들지 않는다.

문제 22

평지붕 외단열 시트(Sheet) 방수공법의 시공 순서를 보기에서 골라 번호로 나열하시오.
[보기] ① 누름콘크리트   ② PE필름   ③ 단열재   ④ 시트 방수   ⑤ 바탕콘크리트 타설

정답 및 해설

⑤ → ④ → ③ → ② → ①


[해설]

외단열 방수는 단열재를 방수층 위(외기 쪽)에 두는 방식이라 바탕 위에 방수층부터 만든다.

순서는 바탕콘크리트 타설 → 시트 방수 → 단열재 → PE필름 → 누름콘크리트다. PE필름은 누름콘크리트를 칠 때 물·시멘트풀이 단열재 이음새로 스며들지 않게 막는 분리층이다.

혼동 주의: 내단열은 단열재를 방수층 아래에 두므로 단열재가 방수층보다 먼저 시공된다.

문제 23
그림과 같은 독립기초에 소요되는 철근·콘크리트·거푸집의 정미량을 산출하시오. (단, 이형철근 D16 = 1.561.56 kg/m, D13 = 0.9950.995 kg/m, 기초판 철근은 D16 각 방향 9개, 대각선 철근 D13은 각 방향 3개씩 총 6개이며 길이는 대각선 전장으로 한다.)
1,700 600 400 400 4,000 D16 D16 D13 (각 방향 3개) (격자 D16 각 방향 9개) 4,000 4,000

(1) 철근량
(2) 콘크리트량
(3) 거푸집량
정답 및 해설

(1) 철근량
① 주근 D16 [(9×4)+(9×4)]×1.56=112.32[(9 \times 4) + (9 \times 4)] \times 1.56 = 112.32 kg
② 대각선근 D13 (42×6)×0.995=33.77(4\sqrt{2} \times 6) \times 0.995 = 33.77 kg
③ 합계 112.32+33.77=146.09112.32 + 33.77 = 146.09 kg
(2) 콘크리트량 4×4×0.4+0.46[(2×4+0.6)×4+(2×0.6+4)×0.6]=8.904 \times 4 \times 0.4 + \dfrac{0.4}{6}[(2 \times 4 + 0.6) \times 4 + (2 \times 0.6 + 4) \times 0.6] = 8.90 m³
(3) 거푸집량 4×0.4×4=6.44 \times 0.4 \times 4 = 6.4 m²


[해설]

적산 정미량은 할증 없이 도면 치수대로 구한다. 철근은 길이×단위중량, 콘크리트는 저판 체적+각뿔대 체적, 거푸집은 저판 측면적으로 산출한다.

기초판 철근 D16은 한 방향에 9개×4 m이고 두 방향이므로 72 m다.
72 × 1.56 = 112.32 kg

대각선 철근 D13은 한 가닥이 대각선 전장 4√2 ≈ 5.657 m이고 모두 6개다.
4√2 × 6 × 0.995 = 33.77 kg
합계 112.32 + 33.77 = 146.09 kg

콘크리트는 저판 직육면체에 각뿔대 공식 V = h/6 × [(2a+a')b + (2a'+a)b']로 구한 체적을 더한다.
저판 4 × 4 × 0.4 = 6.4 m3
각뿔대 0.4/6 × [(2×4+0.6)×4 + (2×0.6+4)×0.6] = 2.50 m3
합계 8.90 m3

거푸집은 저판 측면 4면만 계산한다.
4 × 0.4 × 4 = 6.4 m2

혼동 주의: 경사면 기울기가 약 13°(0.4/1.7)로 30° 미만이어서 경사면 거푸집은 산입하지 않는다.

문제 24

지하수위 아래의 지하구조물이 부력으로 부상(浮上)하는 것을 막는 대책을 3가지 쓰시오.

정답 및 해설

① 유입 지하수를 강제 배수(Pumping)해 부력 감소
② 구조물 자중 증대로 부력에 저항
③ 인접 구조물에 긴결하거나 록 앵커(Rock Anchor)로 지반에 정착


[해설]

지하구조물은 부력 > 자중 + 저항력이 되면 떠오르므로, 부력을 줄이거나 저항력을 키우는 방향으로 막는다.

  • 강제 배수 — 유입 지하수를 펌프로 뽑아 수위를 낮추면 부력 자체가 줄어든다.
  • 자중 증대 — 슬래브를 두껍게 하거나 무게를 더해 구조물 무게로 부력에 버틴다.
  • 록 앵커·인접 구조물 긴결 — 암반에 정착시킨 인장재나 옆 구조물이 구조물을 붙잡아 내린다.

외우는 요령: 배수는 부력을 줄이는 쪽이고, 자중 증대와 앵커·긴결은 저항을 늘리는 쪽이다.

문제 25

콘크리트 균열 보수 공법을 각각 설명하시오.
(1) 표면처리법
(2) 주입공법

정답 및 해설

(1) 표면처리법 — 폭 0.2mm 이하의 미세한 균열 표면에 수지계·시멘트계 재료를 도포해 피막을 형성하여 보수하는 방법
(2) 주입공법 — 폭 0.2mm 이상의 균열에 주입 파이프를 10~30cm 간격으로 설치하고 저점도 에폭시 수지를 주입·충전하는 방법


[해설]

균열 보수 공법은 균열 폭 0.2mm를 기준으로 나눈다.

  • 표면처리법 — 0.2mm 이하 미세균열의 표면에 수지계·시멘트계 재료를 발라 피막을 만들고 물·공기 침투를 막는다.
  • 주입공법 — 0.2mm 이상 균열에 주입 파이프를 10~30cm 간격으로 붙이고 저점도 에폭시 수지를 넣어 균열 내부까지 채운다.

혼동 주의: 표면처리는 겉만 덮는 방식이라 균열 내부를 채우거나 구조를 보강하는 효과는 없다.

문제 26

르샤틀리에 플라스크로 KS 규격에 따라 시멘트 밀도를 시험하였다. 비중병에 광유를 채웠을 때 최초 눈금은 0.5 mL, 시멘트를 넣은 뒤 눈금은 20.8 mL, 사용한 시멘트량은 64 g이었다. 시멘트 밀도를 구하고, 특기시방서 기준(3.103.10 Mg/m³ 이상)에 대한 합격 여부를 판정하시오.
(1) 밀도 (2) 판정

정답 및 해설

(1) ρ=6420.8−0.5=3.15\rho = \dfrac{64}{20.8 - 0.5} = 3.15 Mg/m³
(2) 3.15≥3.103.15 \ge 3.10 이므로 합격


[해설]

KS L 5110 르샤틀리에 플라스크 시험은 시멘트가 밀어 올린 광유의 눈금 차를 시멘트의 부피로 보고 밀도를 구한다.

밀도 = 시멘트 질량 ÷ (나중 눈금 − 처음 눈금)
= 64 ÷ (20.8 − 0.5) = 64 ÷ 20.3
≈ 3.15 Mg/m3

3.15 ≥ 3.10 이므로 특기시방서 기준을 만족해 합격이다. g/mL 와 Mg/m3 은 수치가 같아 따로 환산할 필요가 없다.