(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.

하중의 증가 없이도 시간이 지남에 따라 변형이 계속 증가하는 굳은 콘크리트의 소성변형 현상

[해설]

크리프는 콘크리트에 지속하중이 작용할 때 응력 변화 없이 시간이 지남에 따라 변형이 계속 증가하는 현상이다. 물시멘트비가 클수록, 재하 시기가 이를수록, 하중이 클수록 크리프는 커진다. 건조수축과 함께 콘크리트의 대표적인 시간 의존형 변형으로 처짐 증가·프리스트레스 손실의 원인이 된다.

인장강도에 대한 항복강도의 비(항복강도 ÷ 인장강도)로, 강재가 항복 이후 파단에 이르기까지의 소성 여유를 나타내는 기계적 성질 지표

[해설]

항복비 = 항복강도 ÷ 인장강도. 값이 낮을수록 항복 이후 파단까지 소성변형 구간(연성 여유)이 크다는 뜻으로, 항복비가 낮은 철근일수록 지진 등 큰 변형에 대한 에너지 흡수 능력(연성)이 우수하다. 내진철근은 항복비 상한을 규정해 관리한다.

건축물의 기획·설계·시공부터 유지관리·운용, 해체·폐기에 이르기까지 전 생애에 걸쳐 투입되는 모든 비용의 합계

[해설]

LCC는 초기 공사비(기획·설계·시공비)뿐 아니라 준공 후 유지관리비·운용비·에너지비, 해체·폐기비까지 합산한 생애주기 총비용 개념이다. 초기투자비만 낮추면 유지관리 단계에서 비용이 커질 수 있으므로, 설계 단계부터 전 생애 비용을 기준으로 대안을 비교·평가하는 데 쓰인다.

프로젝트의 전체 작업을 관리 가능한 단위로 계층적으로 분해·분류한 작업분류체계

[해설]

WBS는 프로젝트 전체 범위를 공정·공종별로 계층적으로 분해한 작업분류체계로, 공사비 산정·공정관리·책임 소재 배분의 기초 자료로 활용된다. 최하위 단위(워크패키지)는 원가·일정 관리가 가능한 수준까지 세분한다.

구조체가 붕괴에는 이르지 않으나 처짐·균열·진동 등으로 기능이 저하되어 외관·유지관리·내구성·사용성에 부적합하게 되는 한계상태

[해설]

한계상태설계법은 극한한계상태(붕괴·파괴 방지)와 사용성한계상태로 구분한다.

사용성한계상태는 구조물이 붕괴에 이르지는 않았지만 처짐·균열·진동 등으로 정상적인 사용에 지장을 주는 상태로, 외관·내구성·기능성 저하를 기준으로 판정한다.

출제 포인트 — 사용하중 조합(하중계수 1.0)으로 검토한다.

(1) 공칭강도 — 강도감소계수를 적용하지 않은, 구조부재·단면의 저항 능력
(2) 설계강도 — 공칭강도에 강도감소계수($\phi$)를 곱한 강도

[해설]

공칭강도는 재료·부재의 실제 저항능력을 이론식으로 산정한 강도이고, 설계강도는 여기에 강도감소계수 $\phi$를 곱해 안전측으로 낮춘 값이다. 설계강도($\phi$×공칭강도)가 하중계수를 곱한 소요강도 이상이 되도록 부재를 설계한다.

(1) V — 가치(Value)
(2) F — 기능(Function)
(3) C — 비용(Cost)

[해설]

가치공학(VE)은 기능(F) 대비 비용(C)의 비율인 가치(V)를 최대화하는 기법이다.

가치를 높이려면 기능을 높이거나 비용을 낮추면 되며, 기능은 그대로 유지하면서 비용을 낮추는 방향이 실무에서 가장 널리 쓰인다.

(1) 솟음(Camber)
(2) 동바리(Support, Timbering)

[해설]

솟음(캠버)은 보·트러스가 하중을 받아 처질 것을 예상해 시공 시 미리 위로 들어 올려두는 것으로, 사용 중 처짐이 생겨도 수평에 가깝게 보이도록 하기 위함이다. 동바리는 콘크리트가 소요 강도를 낼 때까지 거푸집·슬래브 등을 지지하는 가설 지주로, 존치기간은 콘크리트 압축강도 기준으로 관리한다.

① 콘크리트에 매립되는 부분
② 조립에 의해 서로 밀착·맞닿는 접합면(면맞춤부)
③ 고력(고장력)볼트 마찰접합부의 마찰면
④ 현장 용접부 및 그 인접 양측 100mm 이내

[해설]

콘크리트 매립부는 콘크리트 자체가 방청 역할을 하므로 도장이 불필요하고, 조립 후 맞닿는 밀착면은 도막이 정밀 조립을 방해한다. 고력볼트 마찰접합부의 마찰면은 도막이 마찰계수(미끄럼계수)를 떨어뜨려 접합내력을 저하시키며, 현장 용접부와 그 인접 100mm 구간은 도장이 기공·블로홀 등 용접 결함을 유발하고 검사·재용접을 방해하므로 녹막이칠 대상에서 제외한다.

① 갱폼(Gang Form)
② 클라이밍폼(Climbing Form)
③ 슬라이딩폼(Sliding Form)

[해설]

작업발판 일체형 거푸집은 거푸집과 작업발판(안전난간 포함)이 일체로 구성돼 별도 비계 설치 없이 고소작업이 가능한 거푸집으로, 고층 콘크리트 구조물의 벽체·코어 공사에 주로 쓰인다. 갱폼은 대형 벽체용 거푸집을 크레인으로 인양·전용하는 방식, 클라이밍폼은 거푸집·작업발판이 일체화돼 자체 상승하는 방식, 슬라이딩폼은 콘크리트 타설과 동시에 거푸집을 연속적으로 끌어올리는 방식이다.

①, ④, ⑤

[해설]

현장 반입 레미콘은 슬럼프 시험·공기량 시험으로 워커빌리티를 확인하고, 압축강도용 공시체를 제작해 재령별 강도를 검사한다. 물의 염소이온량, 골재의 반응성(알칼리골재반응), 시멘트의 알칼리량은 재료 승인·배합설계 단계에서 관리하는 항목으로 현장 타설 시 일상적으로 실시하는 시험이 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.

① 200
② 블록 메시
③ 컨트롤 조인트

[해설]

인방보는 개구부 상부 하중을 양측 벽체로 전달하는 부재로, 벽체에 최소 200mm 이상 걸쳐 지지력을 확보한다. 인방보와 그 위 벽체 사이 온도·건조수축에 의한 균열을 막기 위해 블록 메시로 벽체와 연결하거나, 인방보 좌우단 상부에 컨트롤 조인트(조절줄눈)를 두어 균열을 유도·분산시킨다.

[해설]

수평버팀대식 흙막이에서 벽에 가해지는 힘은 배면 흙의 토압이고, 버팀대는 이를 지지하며 반력을 발생시키며, 근입부 흙은 벽의 이동을 막아 저항하는 힘의 균형 구조이다.

①은 버팀대가 흙막이벽으로부터 받은 힘에 저항해 발생시키는 버팀대의 반력, ②는 굴착면 배면 흙이 벽을 미는 주동토압, ③은 굴착 저면 아래 근입부 흙이 벽의 이동을 막는 수동토압이다.

채점 포인트는 세 힘의 작용 위치(벽 배면=주동, 근입부=수동, 버팀대 지점=반력)를 구분하는 것이며, 벽이 이미 변형된 상태이므로 정지토압은 해당하지 않고 지하수압도 이 그림의 표시 대상이 아니라는 점을 걸러내야 한다.

[해설]

그림에는 상부 플랜지 플레이트만 명기돼 있으므로, 대칭 위치의 (다)는 하부 플랜지 플레이트, 보 웨브에 붙는 (나)는 전단 플레이트, 기둥 쪽에 덧대어 보강하는 (가)는 스티프너로 판별된다.

상·하부 플랜지 플레이트는 보의 휨모멘트를 인장력·압축력의 짝으로 바꿔 기둥에 전달하고, 전단 플레이트는 웨브를 통해 전단력을 전달하며, 스티프너는 플랜지에서 전달된 집중하중으로 기둥 웨브·플랜지가 국부좌굴·변형되는 것을 막는 보강재이다.

(나)의 용접은 전단력만 부담하면 되므로, 완전용입 용접이 요구되는 경우가 많은 플랜지 접합부와 달리 시공이 간단한 필릿용접으로 하는 것이 일반적이다.

① WD
② WW
③ SD
④ SW
⑤ AD
⑥ AW

[해설]

창호 기호는 재료기호와 구별기호를 조합해 표기한다. 목제문은 W(목재)+D(문)=WD, 목제창은 WW, 철제문은 SD, 철제창은 SW, 알루미늄제문은 AD, 알루미늄제창은 AW로 표기한다.

[해설]

유효좌굴길이는 지지조건에 따른 좌굴계수 $K$에 좌우되며, 자유단이 있을수록 $K$가 커지고 양단 고정에 가까울수록 $K$가 작아지므로 B(상단자유·하단고정, $K=2.0$)가 가장 크고 C(양단고정, $K=0.5$)가 가장 작다.

유효좌굴길이는 $l_k = Kl$로 계산되며, 이론 $K$값은 1단고정·타단자유 $2.0$, 양단힌지 $1.0$, 1단고정·타단힌지 $0.7$, 양단고정 $0.5$이고, A처럼 상단이 회전은 구속되면서 수평이동은 가능한(이동단) 경우도 $K=1.0$이다.

부재 길이와 단면이 같다면 $K$값 크기 순서가 곧 유효좌굴길이 순서이므로, 지지조건만 정확히 판별하면 별도 계산 없이 순서를 정할 수 있다는 것이 채점 포인트다.

A ④ 비례한계
B ① 탄성한계
C ③ 상위항복점
D ② 하위항복점
E ⑩ 네킹
F ⑨ 파단
G ⑤ 탄성영역
H ⑦ 소성영역
I ⑥ 변형도경화영역
J ⑧ 파괴영역

[해설]

철근 응력–변형도 곡선은 원점에서부터 비례한계 → 탄성한계 → 상위항복점 → 하위항복점 순으로 진행하며, 이후 소성구간과 변형도경화를 거쳐 최대응력에 도달한 뒤 단면이 국부적으로 줄어드는 네킹이 일어나고 파단에 이른다. 구간으로 보면 탄성한계까지가 탄성영역, 항복점 이후 완만한 구간이 소성영역, 그 뒤 응력이 다시 증가하는 구간이 변형도경화영역, 네킹 이후 파단까지가 파괴영역이다.

$f_{sp} = \dfrac{2P}{\pi D L} = \dfrac{2 \times (100 \times 10^3)}{\pi \times 300 \times 500} = 0.42$ MPa

[해설]

쪼갬인장강도(할렬인장강도) 시험은 원주형 공시체를 옆으로 눕혀 지름 방향으로 선하중을 가해 인장 파괴를 유도하는 간접 인장시험으로, $f_{sp} = \dfrac{2P}{\pi D L}$로 산정한다(P: 최대하중, D: 지름, L: 길이). 하중은 N으로 환산(100kN = 100,000N)하고 치수는 mm로 맞춰야 결과가 MPa(N/mm²)로 나온다. 검산하면 $\dfrac{200{,}000}{\pi \times 150{,}000} = 0.424$ ≒ 0.42MPa다.

흡수율 = (표건 질량 − 절건 질량) ÷ 절건 질량 × 100
$= \dfrac{2{,}000 - 1{,}992}{1{,}992} \times 100 = 0.40$ %
(수중 질량 1,300g은 비중 산정용으로 흡수율 계산에는 쓰이지 않는다)

[해설]

골재의 흡수율은 골재알 내부 빈틈에 흡수될 수 있는 물의 양을 절건 질량에 대한 비율로 나타낸 값으로, (표건 질량 − 절건 질량) ÷ 절건 질량 × 100으로 계산한다. 문제에 함께 주어진 수중 질량은 골재의 비중(밀도) 산정에 쓰이는 값이므로 흡수율 계산에는 사용하지 않는다. 계산하면 (2,000−1,992)÷1,992×100 ≒ 0.40%이다.

1.5B 정미량 224매/m², 붉은벽돌 할증률 3%
소요량 $=20\times224\times1.03=4{,}614.4\rightarrow4{,}615$ 매

[해설]

벽돌 소요량 = 벽면적 × 정미량 × (1+할증률)로 산정한다. 표준형 벽돌(190×90×57)의 m²당 정미량은 0.5B 75매, 1.0B 149매, 1.5B 224매, 2.0B 298매이며, 붉은벽돌(점토벽돌)의 할증률은 3%가 표준이다.

계산값 4,614.4매는 벽돌이 낱장 단위이므로 올림 처리해 4,615매로 답한다.

(1) 기둥 — $(0.4 \times 4 \times 3) \times 4 = 19.2$ m²
(2) 벽체 — $(7.2 \times 3 \times 2) \times 2 + (4.2 \times 3 \times 2) \times 2 = 136.8$ m²

[해설]

기둥 거푸집량은 기둥 1개 둘레(0.4×4)에 높이를 곱해 4개 기둥분을 합산한다. 벽체는 모서리 기둥 폭(0.4m×2)을 제외한 순 벽길이(8−0.8=7.2m, 5−0.8=4.2m)에 높이를 곱하고, 내·외 양면을 형성하므로 2를 곱한 뒤, 같은 길이의 벽이 각 2개씩이므로 다시 2를 곱해 합산한다.

$\phi P_n = 0.65 \times 0.80 \times [\,0.85 f_{ck}(A_g - A_{st}) + f_y A_{st}\,]$
$= 0.65 \times 0.80 \times [\,0.85 \times 27 \times (300 \times 400 - 3{,}096) + 400 \times 3{,}096\,]$
$= 2{,}039{,}100$ N $= 2{,}039.1$ kN

[해설]

띠철근 단주의 공칭축강도는 $P_n = 0.85 f_{ck}(A_g - A_{st}) + f_y A_{st}$이며, 띠철근 기둥은 강도감소계수 $\phi=0.65$와 우발편심을 고려한 저감계수 0.80을 곱해 최대 설계축하중을 구한다. 총단면적 $A_g=300\times400$에서 철근 단면적을 제외한 콘크리트 순단면과 철근 부담분을 각각 계산해 합산하면 약 2,039.1kN이 나온다.

· 실하중에 의한 휨모멘트 $M_x = M - \dfrac{M}{L}x$
· A점 단위모멘트에 의한 휨모멘트 $m_x = 1 - \dfrac{1}{L}x$
$\theta_A = \displaystyle\int_0^L \dfrac{M_x\, m_x}{EI}\,dx = \dfrac{1}{EI}\int_0^L \left(M - \dfrac{M}{L}x\right)\!\left(1 - \dfrac{1}{L}x\right)dx = \dfrac{ML}{3EI}$

[해설]

단위하중법(가상일법)은 구하려는 변위 방향에 단위하중(여기서는 단위모멘트)을 가한 가상 상태의 모멘트와 실제 하중에 의한 모멘트를 곱해 부재 전 구간에 대해 적분한다. 실하중에 의한 모멘트와 A점 단위모멘트를 각각 x의 함수로 놓고 적분하면 $\theta_A = \dfrac{ML}{3EI}$가 얻어진다.

주공정선은 C → D → H이며 총 공사기간은 13일이다.
· 작업(작업일수): A 3, B 2, C 4, D 5, E 2, F 3, G 3, H 4
· 결합점 EST/LST: 0 → 0/0, 1 → 3/6, 2 → 2/4, 3 → 4/4, 4 → 4/6, 5 → 9/9, 6 → 13/13
※ △ = 결합점 EST(최조시각), □ = LST(최지시각), 굵은 선 = 주공정선
· 여유시간(작업 — TF/FF/DF/CP)
· A 3/0/3 · B 2/0/2 · C 0/0/0 ※ · D 0/0/0 ※
· E 2/0/2 · F 3/3/0 · G 2/2/0 · H 0/0/0 ※

[해설]

네트워크 공정표는 각 작업의 선행관계에 따라 결합점을 연결해 작성하며, 전진계산으로 ES·EF(최조 시작·종료), 후진계산으로 LS·LF(최지 시작·종료)를 구한다. 여유시간이 0인 작업(C-D-H)이 전체 공사기간을 결정하는 주공정선이며, 총 공사기간은 13일이다. TF(총여유)는 LS−ES, FF(자유여유)는 다음 작업의 ES에서 자신의 EF를 뺀 값, DF(종속여유)는 TF−FF로 구하며, 주공정 작업은 TF·FF·DF가 모두 0이다.