코너 비드(Corner Bead)

[해설]

코너 비드는 벽이나 기둥의 모서리가 시공 중 충격으로 파손되거나 미장면이 부서지는 것을 막기 위해 미장·마감 전에 모서리에 대는 보호용 철물로, 아연도금강판이나 스테인리스강판 등으로 제작한다.

① 가새
② 버팀대
③ 귀잡이

[해설]

가새는 기둥과 보로 짜인 뼈대에 대각선으로 설치해 수평력(횡력)에 저항하는 사재이고, 버팀대는 기둥과 보의 접합부 모서리에 짧게 경사로 대어 접합부를 보강하는 부재이며, 귀잡이는 수평부재(보·도리 등)의 모서리 접합부에 대어 뒤틀림과 변형을 방지하는 부재이다.

(1) 주재료
① 규사(규산질 재료)
② 생석회(석회질 재료)
③ 발포제(알루미늄 분말)
(2) 기포 제조 방법 — 발포제인 알루미늄 분말을 혼입해 화학반응(수소가스 발생)으로 미세기포를 만든 뒤, 고온·고압 증기양생(오토클레이브)으로 경화시킨다.

[해설]

ALC는 규산질 재료인 규사와 석회질 재료인 생석회(시멘트 포함)를 물과 배합하고, 여기에 발포제인 알루미늄 분말을 넣어 만든다. 알루미늄 분말이 알칼리와 반응해 수소가스를 발생시키면서 내부에 미세한 독립기포가 형성된다.

기포가 형성된 슬러리를 고온·고압의 오토클레이브에서 증기양생해 경화시킨 것이 ALC이며, 단위중량이 작아 경량이고 단열·내화 성능이 우수하다.

① 방사선 투과법(RT)
② 초음파 탐상법(UT)
③ 자분(자기분말) 탐상법(MT)

※ 그 밖에 침투 탐상법(PT), 육안 검사(VT)

[해설]

용접부 비파괴검사는 내부 결함용과 표면 결함용으로 나누어 외운다. 내부 결함은 방사선 투과법(RT)과 초음파 탐상법(UT)으로, 표면·표층 결함은 자분 탐상법(MT)과 침투 탐상법(PT)으로 검출한다.

방사선 투과법(RT)은 X선·감마선을 투과시켜 필름에 나타난 결함 음영으로 내부 결함을 판정하고, 초음파 탐상법(UT)은 초음파의 반사·감쇠 특성으로 내부 결함의 위치와 크기를 탐지한다. 자분 탐상법(MT)은 자화시킨 강재 표면에 자분을 뿌려 결함부에서 새어 나오는 자력선에 자분이 모이는 것으로 표면 결함을 찾으며, 침투 탐상법(PT)은 침투액과 현상액을 이용해 표면에 열린 결함만 검출한다.

기둥 이음부 단면을 정밀 가공해 상·하부 기둥을 밀착시키고, 축방향 압축력의 약 50%를 이음면에서 하부 기둥으로 직접 전달하는 이음 방식

[해설]

메탈 터치는 철골 기둥 이음부 단면을 정밀 절삭 가공해 상·하부 기둥을 밀착시키는 이음 방식으로, 축방향 압축력의 상당 부분(약 50%)을 이음면의 지압으로 하부 기둥에 직접 전달하고 나머지는 스플라이스 플레이트와 고력볼트로 전달한다.

(1) SN강 — 내진 성능을 확보한 건축구조용 압연강재
(2) TMCP강 — 열가공제어(TMCP)로 제조해 두께 40~80mm 후판에서도 항복강도가 저하되지 않는 강재

[해설]

SN강은 항복비 상한과 항복강도 상·하한을 규정해 소성변형 능력과 용접성을 확보한 건축구조용 압연강재로 내진구조에 주로 쓰인다. TMCP강은 압연 후 냉각 과정을 제어하는 열가공제어(Thermo-Mechanical Control Process)로 제조해 두께 40~80mm의 후판에서도 항복강도 저하 없이 균질한 재질을 얻는 강재이다.

(1) 레이턴스 — 블리딩에 따라 콘크리트 표면에 떠올라 침적된 미세한 백색 물질
(2) 크리프 — 하중 증가 없이 시간 경과에 따라 변형이 계속 증가하는 소성변형 현상

[해설]

레이턴스는 콘크리트 타설 후 블리딩수와 함께 떠올라 표면에 침적된 시멘트 미분말 등의 백색 물질로, 부착력을 저하시켜 이어치기 전 제거해야 한다. 크리프는 지속하중이 작용하는 동안 응력 증가 없이 시간이 지남에 따라 변형이 계속 커지는 소성변형 현상으로, 건조수축과 함께 장기처짐의 주요 원인이 된다.

(1) 시공줄눈 — 콘크리트를 이어 칠 때 먼저 굳은 콘크리트와 새 콘크리트 사이에 생기는 계획된 이음
(2) 신축줄눈 — 온도변화에 따른 팽창·수축, 부동침하·진동 등으로 균열이 예상되는 위치에 두는 이음

[해설]

시공줄눈은 콘크리트 타설을 부득이하게 중단할 때 먼저 타설한 콘크리트와 나중에 타설한 콘크리트의 경계에 계획적으로 두는 줄눈이다. 신축줄눈은 온도변화에 따른 팽창·수축, 부동침하, 진동 등으로 균열이 예상되는 위치에 구조체를 완전히 분리해 설치하는 줄눈이다.

결과(특성)에 어떤 원인(요인)이 어떻게 관계하는지 한눈에 알 수 있도록 물고기 뼈(생선뼈) 모양으로 나타낸 그림

[해설]

특성요인도(이시카와 다이어그램·피쉬본 다이어그램)는 품질관리 7가지 도구 중 하나로, 문제(특성)와 그 발생 원인(요인)을 큰 뼈·중뼈·작은 뼈 형태로 계통화해 시각적으로 정리한다.

원인을 4M(재료·설비·작업방법·작업자) 등으로 분류해 브레인스토밍으로 도출하면 근본 원인을 체계적으로 찾는 데 유리하다.

입찰가격과 함께 시공경험·기술능력·경영상태 등 계약수행능력을 종합 평가하여 낙찰자를 결정하는 제도

[해설]

적격낙찰제도는 예정가격 이하 최저가 입찰자를 무조건 낙찰시키지 않고, 입찰가격과 함께 시공경험·기술능력·재무상태 등 계약이행능력을 종합 심사하여 일정 점수 이상인 자 중 최저가 입찰자를 낙찰자로 선정하는 제도다. 저가 덤핑에 따른 부실시공을 방지하려는 취지다.

(1) BOT — 민간이 사회기반시설을 설계·시공한 뒤 일정 기간 직접 운영해 투자비를 회수하고, 그 후 시설·운영권을 공공에 무상 이전하는 방식
(2) 파트너링 — 발주자와 사업 관련자들이 상호 신뢰를 바탕으로 하나의 팀을 이뤄 공동 목표·상호 이익을 추구하며 사업을 협력·관리하는 방식
(3) ① BTO(Build-Transfer-Operate) ② BOO(Build-Own-Operate) ③ BTL(Build-Transfer-Lease)

[해설]

민간투자사업(SOC) 방식은 소유권 이전 시점과 투자비 회수 방법으로 구분한다. BOT는 준공 후 운영기간 동안 시설 소유권까지 민간이 보유하다가 운영 종료 시 이전하고, BTO는 준공과 동시에 소유권을 이전한 뒤 민간이 운영권만 갖는다. BOO는 소유권 이전 없이 민간이 계속 소유·운영하며, BTL은 준공 후 소유권을 이전하고 공공이 지급하는 임대료로 투자비를 회수한다. 파트너링은 별도의 법적 계약이 아니라 발주자·설계자·시공자 등 참여 주체가 신뢰를 바탕으로 한 팀처럼 협력해 분쟁을 예방하고 공사비·공기를 함께 관리하는 프로젝트 관리 기법이다.

(1) 압밀 — 점성토 지반에 하중이 작용하여 흙 속의 간극수가 서서히 배출되면서 압축·침하되는 현상
(2) 다짐 — 사질토 지반에 외력(다짐 에너지)을 가해 흙 속의 공기를 배출시켜 밀도를 높이는 것

[해설]

압밀은 점성토에서 하중에 의해 간극수가 장기간에 걸쳐 배출되며 체적이 감소하는 시간 의존적 자연현상이다.

다짐은 사질토에 다짐기계로 인위적 에너지를 가해 간극 속 공기를 단시간에 배출시켜 밀실하게 만드는 시공 행위로, 침하가 즉시 완료된다.

암기 포인트 — 압밀: 점성토·간극수·장기·자연현상 / 다짐: 사질토·공기·즉시·시공행위.

① 영구배수공법으로 지하수위를 낮춘다.
② 록 앵커(Rock Anchor)로 기초를 암반에 정착한다.
③ 구조물의 자중을 증대시킨다.(또는 마찰말뚝 시공)

[해설]

지하수위가 높은 현장에서는 부력이 구조물 자중을 초과하면 부상(浮上)이 발생할 수 있다. 대책은 지하수위 자체를 낮추는 방법(영구배수공법), 구조물을 지반에 붙잡아 두는 방법(록 앵커·마찰말뚝), 구조물 자중을 늘려 부력에 저항하는 방법(저판 두께 증대, 이중 슬래브)으로 나뉜다.

① 마찰말뚝을 사용하고 서로 다른 종류의 말뚝 혼용을 금지한다.
② 지하실을 설치한다.(온통기초 유효)
③ 지중보·지하연속벽으로 기초 상호간을 연결한다.
④ 언더피닝(Under Pinning) 공법을 적용한다.

[해설]

부동침하는 기초 형식·지정 방법으로 상당 부분 억제할 수 있다. 마찰말뚝과 지지말뚝을 혼용하면 지지력 차이로 부등침하가 커지므로 동일 형식의 말뚝을 사용하고, 온통기초·지하실 설치로 하중을 넓게 분산시키며, 지중보·지하연속벽으로 기초를 상호 연결해 일체 거동하도록 하고, 이미 침하가 진행된 구조물은 언더피닝으로 기초를 보강·보수한다.

① 가설 버팀대(지지체)의 설치·해체 공정이 필요 없다.
② 넓은 작업 공간을 확보할 수 있다.
③ 지반 조건에 관계없이 시공할 수 있다.
④ 지상 공사와 병행이 가능해 공기를 단축할 수 있다.

[해설]

SPS 공법은 가설 스트럿(버팀대) 대신 본구조체의 철골보를 흙막이 지지 부재로 활용해 영구구조물과 가설 지지를 겸용하는 공법이다.

별도 버팀대의 설치·해체 공정이 없어 굴착 공간이 넓게 확보되고 장비 운용·자재 반입이 자유롭다. 본구조체가 토압을 지지하므로 지지 강성이 커 적용 지반 조건의 제약이 적고, 지하 구조체 시공과 굴착을 동시에 진행해 지상 공사와 병행할 수 있어 공기 단축에 유리하다. 3가지를 요구하면 이 중 임의의 3개를 쓰면 된다.

① 단위시멘트량을 낮춘다.
② 수화열이 낮은 플라이애시 시멘트·중용열 시멘트를 사용한다.
③ 프리쿨링(Pre-Cooling)·파이프쿨링(Pipe-Cooling) 등 온도균열 제어 방법을 적용한다.

[해설]

매스콘크리트는 부재 치수가 커서 수화열이 축적되어 내부와 표면의 온도차로 온도균열이 발생하기 쉽다. 대책은 발열량 자체를 줄이는 방법(단위시멘트량 저감, 저발열 시멘트 사용)과 발생한 열을 강제로 제거하는 방법(프리쿨링·파이프쿨링)으로 나뉜다.

(1) ③ 유닛 월(Unit Wall)
(2) ① 스틱 월(Stick Wall)
(3) ② 윈도 월(Window Wall)

[해설]

유닛 월은 창호·유리·패널을 공장에서 하나의 유닛으로 완성해 현장에서는 걸어 달기만 하는 방식으로, 품질은 균일하나 초기 비용이 높고 현장 변경 대응력이 낮다.

스틱 월은 멀리언·트랜섬 등 부재를 현장에서 조립하는 방식으로 현장 적응력과 공기 조절은 유리하나 품질관리가 어렵다. 윈도 월은 창호 둘레만 패널로 구성해 재료를 절감하는 절충·경제형 방식이다.

① 1.0 ② 1.3

[해설]

인장 이형철근 겹침이음은 배근된 철근량이 소요철근량의 2배 이상이고 겹침이음 비율이 1/2 이하이면 A급($1.0 l_d$), 그 외의 경우는 B급($1.3 l_d$)을 적용한다. 두 경우 모두 300mm 이상을 확보해야 한다(콘크리트구조기준 KDS 14 20 52).

(가) 20 또는 25
(나) 40
(다) 40

[해설]

굵은골재의 최대치수는 콘크리트 표준시방서(KCS 14 20 10) 기준으로, 일반적인 철근콘크리트는 20mm 또는 25mm, 철근이 없는 무근콘크리트는 40mm, 단면이 큰 콘크리트는 40mm를 표준으로 한다. 다만 이 값은 부재 최소치수·철근 순간격 등 시공 조건을 초과하지 않는 범위에서 정한다.

$f_c = \dfrac{P}{A} = \dfrac{4P}{\pi D^2} = \dfrac{4 \times (450 \times 10^3)}{\pi \times 150^2} = 25.46$ MPa

[해설]

원주형 공시체의 압축강도는 파괴하중을 단면적으로 나눈 값이며, 단면적을 지름으로 나타내면 $f_c = \dfrac{4P}{\pi D^2}$이다. 단면적 $A = \pi \times 150^2 / 4 = 17{,}671$mm², 하중 450kN = 450,000N이므로 $f_c = 450{,}000 / 17{,}671 = 25.46$MPa다. 표준공시체($\phi$150×300mm)의 압축강도시험은 KS F 2405에 따른다.

(1) 단위시멘트량 $C=\dfrac{160}{0.50}=320$ kg/m³
(2) 시멘트 체적 $=\dfrac{320}{3.15\times1{,}000}=0.102$ m³
(3) 물 체적 $=\dfrac{160}{1\times1{,}000}=0.16$ m³
(4) 전체 골재 체적 $=1-(0.102+0.16+0.01)=0.728$ m³
(5) 잔골재 체적 $=0.728\times0.4=0.291$ m³
(6) 잔골재량 $=0.291\times2.6\times1{,}000=756.6$ kg
(7) 굵은골재량 $=0.728\times0.6\times2.6\times1{,}000=1{,}135.68$ kg

[해설]

절대용적법으로 배합 재료량을 산출한다. 단위시멘트량은 단위수량을 물시멘트비로 나눈 값($160\div0.5=320$kg/m³)이고, 각 재료의 체적은 중량을 (비중×1,000)으로 나누어 구한다.

전체 골재 체적은 콘크리트 전체 체적 1m³에서 시멘트(0.102m³)·물(0.16m³)·공기(1%=0.01m³) 체적을 뺀 0.728m³이다. 여기에 잔골재율 0.4와 (1−잔골재율) 0.6을 각각 곱해 잔골재·굵은골재 체적을 구하고, 다시 (비중×1,000)을 곱하면 잔골재량 756.6kg, 굵은골재량 1,135.68kg이 된다.

· $\Sigma H = 0$ : $H_A = 0$
· $\Sigma V = 0$ : $V_A - \dfrac{1}{2} \times 2 \times 3 = 0 \;\Rightarrow\; V_A = +3$ kN (↑)
· 삼각형 하중 합력 3kN의 작용점: 최대 세로좌표(3m 지점)에서 밑변의 $1/3$만큼 떨어진 곳 → A로부터 $3 + 3 \times \dfrac{1}{3} = 4$ m
· $\Sigma M_A = 0$ : $M_A + 12 - \left(\dfrac{1}{2} \times 2 \times 3\right)\!\left(3 + 3 \times \dfrac{1}{3}\right) = 0 \;\Rightarrow\; M_A = 0$

[해설]

캔틸레버보는 고정단 하나로 지지되므로 반력은 힘의 평형조건($\Sigma H=0, \Sigma V=0, \Sigma M_A=0$) 세 식으로 구한다. 삼각형 분포하중의 합력은 (밑변×높이)/2=3kN이고 작용점은 최대 세로좌표 쪽 밑변의 1/3 지점, 즉 A로부터 4m다. 이 하중의 모멘트 3×4=12kN·m가 작용 모멘트하중 12kN·m와 정확히 상쇄되어 고정단 모멘트반력 $M_A=0$이 된다.

· 사용하중 $w = 10 + 18 = 28$ kN/m $= 28$ N/mm
· $\delta_{max} = \dfrac{5}{384} \cdot \dfrac{wL^4}{EI} = \dfrac{5}{384} \cdot \dfrac{28 \times (7 \times 10^3)^4}{210{,}000 \times 47{,}800 \times 10^4} = 8.72$ mm

[해설]

사용하중은 고정하중과 활하중의 합($10+18=28$kN/m=28N/mm)이다. 등분포하중을 받는 단순보의 최대 처짐 공식 $\delta_{max}=\dfrac{5wL^4}{384EI}$에 $L=7{,}000$mm, $I=47{,}800\times10^4$mm⁴를 대입하면 8.72mm를 얻는다. 주어진 탄성단면계수와의 정합성($I/(h/2)=47{,}800/25=1{,}912\approx1{,}910$cm³)으로 단면값을 검증할 수 있고, 결과는 처짐한계 $L/400=17.5$mm 이내다. kN/m→N/mm, m→mm, cm⁴→mm⁴ 환산에 유의한다.

(1) $M_{max} = \dfrac{wL^2}{8} = \dfrac{5 \times 12^2}{8} = 90$ kN·m
(2) $M_{cr} = 0.63\,\lambda \sqrt{f_{ck}} \cdot \dfrac{bh^2}{6} = 0.63 \times 1.0 \times \sqrt{24} \times \dfrac{200 \times 600^2}{6} = 37.04$ kN·m
· $M_{max}(90) > M_{cr}(37.04)$ 이므로 균열이 발생한다.

[해설]

등분포하중을 받는 단순보의 최대 휨모멘트는 $M_{max} = wL^2/8$로 구한다(5×12²/8 = 90kN·m).

균열모멘트는 콘크리트구조기준의 파괴계수 $0.63\lambda\sqrt{f_{ck}}$에 단면계수 $bh^2/6$을 곱해 산정한다. 보통중량콘크리트이므로 $\lambda = 1.0$이며, 0.63×√24×(200×600²/6) = 37.04kN·m다(유효깊이가 아니라 전체 높이 h를 쓰는 점에 유의).

사용하중에 의한 $M_{max}$가 $M_{cr}$보다 크므로 이미 균열이 발생한 상태로 판정한다.

(1) 네트워크 공정표 — 주공정선(CP) A→D, 총공기 9일
· A·B·C는 개시 결합점(EST 0 / LST 0)에서 출발해 더미로 하나의 결합점(EST 5 / LST 5)에 합류하고, 이어서 D·E·F가 시작되어 종료 결합점(EST 9 / LST 9)에서 만난다.
· 각 작업 EFT — A 5, B 2, C 4, D 9, E 8, F 7 (F 종료 결합점 EST 7 / LST 9)

(2) 각 작업의 여유시간
A: TF 0 / FF 0 / DF 0 (CP)
B: TF 3 / FF 3 / DF 0
C: TF 1 / FF 1 / DF 0
D: TF 0 / FF 0 / DF 0 (CP)
E: TF 1 / FF 1 / DF 0
F: TF 2 / FF 2 / DF 0

[해설]

A·B·C는 선행작업이 없으므로 모두 시작 결합점에서 출발하고, D·E·F는 A·B·C 모두를 선행작업으로 하므로 더미(점선)로 한 결합점에 합류시킨 뒤 시작한다. A(5일)가 B(2일)·C(4일)보다 길어 이 결합점의 EST는 5일이 되고, 이후 D(4일)까지 이어지는 경로(5+4=9일)가 가장 길어 주공정선이 된다. 여유시간은 TF=완료 결합점 LST−개시 결합점 EST−소요일수, FF=완료 결합점 EST−개시 결합점 EST−소요일수, DF=TF−FF로 구하며, 주공정선 상의 작업은 여유시간이 0이다.

· 기둥높이 = 층고 − 슬래브(0.13), 보춤 = 0.6 − 0.13 = 0.47, 보길이 = 스팬 − 기둥폭(0.3)
(1) 콘크리트량
① 기둥 $C_1$ — 1층 $(0.3 \times 0.3 \times 3.17) \times 9 = 2.567$m³, 2층 $(0.3 \times 0.3 \times 2.87) \times 9 = 2.324$m³
② 보 $G_1$ — 1·2층 $(0.3 \times 0.47 \times 5.7) \times 12 = 9.644$m³
③ 보 $G_2$ — 1·2층 $(0.3 \times 0.47 \times 4.7) \times 12 = 7.952$m³
④ 슬래브 $S_1$ — 1·2층 $(12.3 \times 10.3 \times 0.13) \times 2 = 32.939$m³
⑤ 합계 $= 2.567 + 2.324 + 9.644 + 7.952 + 32.939 = 55.43$m³
(2) 거푸집량
① 기둥 $C_1$ — 1층 $(0.3 + 0.3) \times 2 \times 3.17 \times 9 = 34.236$m², 2층 $(0.3 + 0.3) \times 2 \times 2.87 \times 9 = 30.996$m²
② 보 $G_1$ — 1·2층 $(0.47 \times 5.7 \times 2) \times 12 = 64.296$m²
③ 보 $G_2$ — 1·2층 $(0.47 \times 4.7 \times 2) \times 12 = 53.016$m²
④ 슬래브 $S_1$ — 1·2층 $[\,12.3 \times 10.3 + (12.3 + 10.3) \times 2 \times 0.13\,] \times 2 = 265.132$m²
⑤ 합계 $= 34.236 + 30.996 + 64.296 + 53.016 + 265.132 = 447.68$m²

[해설]

콘크리트량은 각 부재의 단면적×길이×개수로 산출하되, 보의 유효 춤은 전체 춤(0.6m)에서 슬래브 두께(0.13m)를 뺀 0.47m를 사용해 슬래브와 겹치는 부분을 중복 산정하지 않는다. 보 길이는 스팬 중심거리에서 기둥 폭(0.3m)을 뺀 순경간을 쓴다. 거푸집량은 콘크리트에 접하는 면(기둥·보의 양 측면, 슬래브의 하부면+측면)의 면적을 합산하며, 슬래브 거푸집에는 바닥판 면적 외에 테두리 측면(둘레×두께)도 더해준다.