9급 지방직 건축구조 기출문제 전 회차를 한 권으로 — PDF 전자책(문제집·정답해설집)

22년 1회차

총 20문항 · 객관식 · A4 약 1장

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9급 지방직 건축구조 기출문제모두CBT · moducbt.com

22년 1회차

총 20문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

프리스트레스트 콘크리트 부재에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1프리스트레스트 콘크리트 구조는 일반 철근콘크리트 구조에 비하여 전체 단면을 유효하게 이용할 수 있어서 단면의 크기를 경감할 수 있다.

2콘크리트에 프리스트레싱을 하는 방법으로 프리텐션 방식과 포스트텐션 방식 등이 있다.

3포스트텐션 방식은 긴장재에 인장력을 가하여 긴장재가 늘어난 상태에서 콘크리트를 타설하는 방식이다.

4프리스트레싱에 의해 긴장재는 인장력을 받고 콘크리트는 압축력을 받게 된다.

정답 및 해설

옳지 않은 설명은 포스트텐션 방식을 긴장 후 타설하는 방식으로 설명한 것이다.

긴장재를 먼저 긴장한 상태에서 콘크리트를 타설하고 경화 후 긴장력을 풀어 부착으로 도입하는 것은 프리텐션 방식이다. 포스트텐션 방식은 콘크리트가 경화한 뒤 시스관 속 긴장재를 긴장·정착한다.

전체 단면 유효 이용: 균열을 억제해 전 단면이 저항하므로 단면 경감이 가능하다(옳음).
도입 방법 분류: 프리텐션과 포스트텐션으로 나뉜다(옳음).
힘의 분담: 긴장재는 인장력, 콘크리트는 압축력을 받는다(옳음).

문제 2

건축물 내진설계기준에서 수직하중은 입체골조가 저항하고, 지진하중은 전단벽이나 가새골조가 저항하는 구조방식은?

1내력벽방식

2필로티구조

3건물골조방식

4연성모멘트골조방식

정답 및 해설

수직하중은 입체골조가, 지진하중은 전단벽·가새골조가 저항하는 방식은 건물골조방식이다.

건물골조방식은 중력하중 저항 골조와 횡력 저항 요소(전단벽·가새골조)의 역할이 분리된 시스템이다.

내력벽방식: 내력벽이 수직하중과 횡력을 함께 부담한다.
필로티구조: 저층부를 기둥만으로 개방한 형식으로, 하중 분담 방식을 정의하는 시스템이 아니다.
연성모멘트골조방식: 모멘트골조가 수직하중과 지진하중을 모두 부담한다.

문제 3

건축물 지반조사와 기초구조 설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1평판재하시험의 재하는 5단계 이상으로 나누어 시행하고 각 하중 단계에 있어서 침하가 정지되었다고 인정된 상태에서 하중을 증가시킨다.

2평판재하시험의 재하판은 지름 300mm를 표준으로 한다.

3편심하중을 받는 독립 기초판의 접지압은 균등하게 분포되는 것으로 가정한다.

4연속기초의 접지압은 각 기둥의 지배면적 범위 안에서 균등하게 분포되는 것으로 가정할 수 있다.

정답 및 해설

옳지 않은 설명은 편심하중을 받는 독립 기초판의 접지압을 균등분포로 가정한 것이다.

편심하중이 작용하면 접지압은 편심 쪽이 크고 반대쪽이 작은 직선(사다리꼴·삼각형) 분포로 가정해야 한다.

평판재하시험 재하: 5단계 이상으로 나누고 침하 정지를 확인한 뒤 다음 단계로 증가시킨다(옳음).
평판재하시험 재하판: 지름 300mm를 표준으로 한다(옳음).
연속기초 접지압: 각 기둥의 지배면적 범위 안에서 균등분포로 가정할 수 있다(옳음).

문제 4

콘크리트구조 내구성 설계기준에서 규정하고 있는 내구성 평가의 주된 성능저하 인자와 가장 관련성이 적은 것은?

1크리프

2탄산화

3화학적 침식

4염해

정답 및 해설

내구성 평가의 성능저하 인자와 가장 관련이 적은 것은 크리프이다.

크리프는 지속하중에 의한 시간의존 변형으로 처짐 등 사용성 검토 대상이며, 재료 열화를 일으키는 환경 인자가 아니다.

탄산화: 콘크리트의 알칼리성 저하로 철근 부식을 유발하는 성능저하 인자다.
화학적 침식: 산·황산염 등이 시멘트 수화물을 침식하는 성능저하 인자다.
염해: 염화물 침투로 철근 부식을 일으키는 성능저하 인자다.

문제 5

건축물 강구조 설계기준에서 규정하고 있는 볼트의 강도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1고장력볼트 볼트등급 F8T의 최소인장강도는 800MPa이다.

2고장력볼트 볼트등급 F10T의 최소항복강도는 900MPa이다.

3고장력볼트 볼트등급 F13T의 최소인장강도는 1,300MPa이다.

4일반볼트 볼트등급 4.6의 최소항복강도는 200MPa이다.

정답 및 해설

옳지 않은 설명은 일반볼트 4.6 등급의 최소항복강도를 200MPa로 제시한 것이다.

4.6 등급은 앞자리가 인장강도(400MPa), 뒷자리가 항복비 0.6을 뜻하므로 항복강도는 다음과 같다.
$F_y = 0.6 \times 400 = 240\,\mathrm{MPa}$

F8T: 최소인장강도 800MPa(옳음).
F10T: 최소항복강도 900MPa, 인장강도 1,000MPa(옳음).
F13T: 최소인장강도 1,300MPa(옳음).

문제 6

내진 Ⅱ등급 건축물의 지진력저항시스템에 대한 각 구조요소의 설계에서 층고에 따른 허용층간변위 △_a는? (단, h_sx는 x층의 층고이다)

10.010 h_sx

20.015 h_sx

30.020 h_sx

40.025 h_sx

정답 및 해설

내진 Ⅱ등급 건축물의 허용층간변위는 $\Delta_a = 0.020\,h_{sx}$ 이다.

허용층간변위는 내진등급이 높을수록 엄격해져 특등급 $0.010\,h_{sx}$ , Ⅰ등급 $0.015\,h_{sx}$ , Ⅱ등급 $0.020\,h_{sx}$ 로 규정된다.

$0.010\,h_{sx}$ : 내진 특등급의 값이다.
$0.015\,h_{sx}$ : 내진 Ⅰ등급의 값이다.
$0.025\,h_{sx}$ : 어느 내진등급의 값에도 해당하지 않는다.

문제 7

그림과 같은 삼각형 단면의 X축과 Y축에 대한 단면1차모멘트를 각각 Q_X와 Q_Y라고 한다면, Q_X와 Q_Y의 합은?

14h³

26h³

38h³

412h³

정답 및 해설

두 단면1차모멘트의 합은 $6h^3$ 이다.

단면적은 $A=\dfrac{1}{2}\times4h\times3h=6h^2$ 이고, 도심은 밑변(X축)에서 높이의 1/3 위치인 $\bar{y}=h$ 이다. 단면이 Y축에 대해 좌우 대칭이므로 $\bar{x}=0$ 이다.

$Q_X=A\bar{y}=6h^2\times h=6h^3$
$Q_Y=A\bar{x}=6h^2\times0=0$

따라서 $Q_X+Q_Y=6h^3$ 이며, 대칭축에 대한 단면1차모멘트는 0이라는 점이 핵심이다.

문제 8

그림과 같이 동일한 크기의 집중하중을 받는 두 단순보에서 보 (가)가 보 (나)에 비하여 값이 큰 것은? (단, 보의 자중은 무시하며, 보의 전 길이에 걸쳐 재질 및 단면의 성질은 동일하다)

1최대 전단력

2최대 휨모멘트

3최대 수직처짐

4최대 처짐각

정답 및 해설

보 (가)가 보 (나)보다 큰 값은 최대 전단력이다.

(가)는 하중이 A에서 L/4 지점에 있어 $R_A=\dfrac{3P}{4}$ , $R_B=\dfrac{P}{4}$ 이므로 최대 전단력은 $\dfrac{3P}{4}$ 이다. (나)는 중앙 하중이라 $R_A=R_B=\dfrac{P}{2}$ 이다. 하중이 지점에 가까울수록 그 지점 반력이 커진다.

최대 휨모멘트: (가) $\dfrac{P}{L}\cdot\dfrac{L}{4}\cdot\dfrac{3L}{4}=\dfrac{3PL}{16}$ , (나) $\dfrac{PL}{4}=\dfrac{4PL}{16}$ 로 (나)가 크다.
최대 수직처짐: 단순보는 하중이 중앙에 있을 때 처짐이 가장 크므로 (나)의 $\dfrac{PL^3}{48EI}$ 가 더 크다.
최대 처짐각: (가)는 A단에서 $\dfrac{Pab(L+b)}{6LEI}=\dfrac{21PL^2}{384EI}$ , (나)는 $\dfrac{PL^2}{16EI}=\dfrac{24PL^2}{384EI}$ 로 (나)가 크다.

문제 9

강도설계법에 의한 보강조적조의 내진설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1보 폭은 150mm보다 적어서는 안 된다.

2기둥 폭은 300mm 이상이어야 한다.

3보 깊이는 적어도 200mm 이상이어야 한다.

4피어 유효폭은 200mm 이상이어야 하며, 500mm를 넘을 수 없다.

정답 및 해설

옳지 않은 설명은 피어 유효폭의 하한·상한을 제시한 것이다.

강도설계법 보강조적조의 피어 유효폭은 기준상 하한과 상한이 모두 이 보기보다 작게 규정되어 있다.

보 폭: 150mm보다 작아서는 안 된다(옳음).
기둥 폭: 300mm 이상이어야 한다(옳음).
보 깊이: 200mm 이상이어야 한다(옳음).

문제 10

건축구조물 설계하중에서 풍하중에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1가스트영향계수는 바람의 난류로 인해 발생되는 구조물의 동적 거동 성분을 나타내는 것으로 평균변위에 대한 최대변위의 비를 통계적인 값으로 나타낸 계수이다.

2기본풍속은 지표면조도 구분 C인 지역의 지표면으로부터 10m 높이에서 측정한 10분간 평균풍속에 대한 재현기간 100년 기대풍속이다.

3지표면의 영향을 받아 마찰력이 작용함으로써 지상의 높이에 따라 풍속이 변하는 영역을 기준경도풍 높이라 한다.

4바람이 불어와 맞닿는 측의 반대쪽으로 바람이 빠져나가는 측을 풍하측이라 한다.

정답 및 해설

옳지 않은 설명은 높이에 따라 풍속이 변하는 영역을 기준경도풍 높이라 한 것이다.

지표면 마찰의 영향으로 높이에 따라 풍속이 변하는 영역은 대기경계층이며, 기준경도풍 높이는 그 영향이 사라져 풍속이 일정해지는 높이다.

가스트영향계수: 난류에 의한 동적 거동을 평균변위에 대한 최대변위의 비로 나타낸 계수다(옳음).
기본풍속: 지표면조도 C, 높이 10m, 10분 평균풍속의 재현기간 100년 기대풍속이다(옳음).
풍하측: 바람이 빠져나가는 반대쪽 면을 말한다(옳음).

문제 11

기초구조 관련 용어에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1접지압:직접기초에 따른 기초판 또는 말뚝기초에서 선단과 지반 간에 작용하는 압력

2사운딩:연약한 점성토 지반에서 땅파기 외측의 흙의 중량으로 인하여 땅파기된 저면이 부풀어 오르는 현상

3슬라임:지반을 천공할 때 공벽 또는 공저에 모인 흙의 찌꺼기

4케이슨:지반을 굴삭하면서 중공대형의 구조물을 지지층까지 침하시켜 만든 기초형식구조물의 지하부분을 지상에서 구축한 다음 이것을 지지층까지 침하시켰을 경우의 지하부분

정답 및 해설

옳지 않은 설명은 사운딩을 땅파기 저면이 부풀어 오르는 현상으로 정의한 것이다.

그 현상은 히빙이며, 사운딩은 로드 선단의 저항체를 관입·회전·인발하여 그 저항으로 지반의 성상을 조사하는 방법이다.

접지압: 기초판 또는 말뚝 선단과 지반 사이에 작용하는 압력이다(옳음).
슬라임: 천공 시 공벽·공저에 모인 흙 찌꺼기다(옳음).
케이슨: 중공 대형 구조물을 지상에서 만든 뒤 지지층까지 침하시킨 기초의 지하부분이다(옳음).

문제 12

그림과 같이 직사각형 단면을 가지는 단순보에서 B점과 C점에 작용하는 최대 휨응력에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 보의 자중은 무시하며, 보의 전 길이에 걸쳐 재질은 동일하다)

1B점 최대휨응력은 C점 최대휨응력의 1/4이다.

2B점 최대휨응력은 C점 최대휨응력의 1/2이다.

3B점 최대휨응력은 C점 최대휨응력과 같다.

4B점 최대휨응력은 C점 최대휨응력의 2배이다.

정답 및 해설

B점과 C점의 최대 휨응력은 같다.

하중 P가 경간 중앙(C점)에 작용하므로 $R_A=\dfrac{P}{2}$ 이고, $M_B=\dfrac{P}{2}\times\dfrac{L}{4}=\dfrac{PL}{8}$ , $M_C=\dfrac{P}{2}\times\dfrac{L}{2}=\dfrac{PL}{4}$ 이다.

단면계수는 $Z_B=\dfrac{bh^2}{6}$ , $Z_C=\dfrac{2b\cdot h^2}{6}=\dfrac{bh^2}{3}$ 이므로
$\sigma_B=\dfrac{PL/8}{bh^2/6}=\dfrac{3PL}{4bh^2}$
$\sigma_C=\dfrac{PL/4}{bh^2/3}=\dfrac{3PL}{4bh^2}$

C점은 휨모멘트가 2배이지만 단면계수도 2배(폭 2배)라서 두 점의 응력이 같아진다.

문제 13

목구조기준 방화설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1내부마감재료는 방화상 지장이 없는 불연재료, 준불연재료 또는 난연재료를 사용한다.

2보 및 기둥은 1시간에서 3시간의 내화성능을 가진 내화구조로 하여야 한다.

3주요구조부가 내화구조 또는 불연재료로 된 건축물은 연면적 1,000m² 이내마다 방화구획을 설치하여야 하며, 이 방화구획은 1시간 이상의 내화구조로 하여야 한다.

4연소 우려가 있는 부분의 외벽 개구부는 방화설치 등의 방화설비를 갖추어야 한다.

정답 및 해설

주요구조부가 내화구조 또는 불연재료로 된 건축물의 방화구획은 일반적으로 연면적 1,000m² 이내마다가 아니라 관련 기준에서 정한 대상·면적·용도에 따라 설치하며, 제시된 문장처럼 일률적으로 규정하지 않는다. 반면 내부마감재료의 난연성능 확보, 보·기둥의 요구 내화성능 확보, 연소 우려가 있는 외벽 개구부의 방화설비 설치는 방화설계의 주요 원칙에 해당한다.

문제 14

콘크리트구조의 스트럿－타이 모델에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?

ㄱ. 스트럿-타이 모델의 절점에서는 2개 이하의 스트럿과 타이가 만나야 한다.
ㄴ. 스트럿(strut)은 스트럿-타이 모델의 압축요소로서, 프리즘 모양 또는 부채꼴 모양의 압축응력장을 이상화한 요소이다.
ㄷ. 타이(tie)는 스트럿-타이 모델의 인장력 전달요소이다.
ㄹ. B영역은 집중하중에 의한 하중 불연속부, 단면이 급변하는 기하학적 불연속부 그리고 보 이론의 평면유지원리가 적용되지 않는 영역을 뜻한다.

1ㄱ, ㄴ

2ㄴ, ㄷ

3ㄴ, ㄹ

4ㄷ, ㄹ

정답 및 해설

옳은 것은 ㄴ과 ㄷ이다.

스트럿은 프리즘형·부채꼴형 압축응력장을 이상화한 압축요소이고, 타이는 인장력을 전달하는 요소로서 둘 다 스트럿-타이 모델의 정의와 일치한다.

ㄱ(절점에서 2개 이하가 만남): 절점은 스트럿·타이·집중하중 등 3개 이상의 힘이 만나 평형을 이루는 곳이므로 옳지 않다.
ㄹ(B영역의 정의): 하중 불연속부·기하학적 불연속부처럼 평면유지원리가 적용되지 않는 영역은 D영역이며, B영역은 보 이론이 성립하는 영역이다.

문제 15

플랫 슬래브에서 기둥 상부의 부모멘트에 대한 철근 배근량을 줄이기 위하여 지판을 사용하는 경우, 지판에 대한 규정으로 옳지 않은 것은?

1지판은 받침부 중심선에서 각 방향 받침부 중심 간 경간의 1/6 이상을 각 방향으로 연장시켜야 한다.

2지판이 있는 2방향 슬래브의 유효지지단면은 이의 바닥 표면이 기둥축을 중심으로 30° 내로 펼쳐진 기둥과 기둥머리 또는 브래킷 내에 위치한 가장 큰 정원추, 정사면추 또는 쐐기 형태의 표면과 이루는 절단면으로 정의된다.

3지판의 슬래브 아래로 돌출한 두께는 돌출부를 제외한 슬래브 두께의 1/4 이상으로 하여야 한다.

4지판 부위 슬래브 철근량을 계산 시, 슬래브 아래로 돌출한 지판두께는 지판의 외단부에서 기둥이나 기둥머리 면까지 거리의 1/4 이하이어야 한다.

정답 및 해설

옳지 않은 설명은 유효지지단면을 30° 범위로 정의한 것이다.

기준은 기둥머리·브래킷의 유효지지단면을 기둥축을 중심으로 45° 내로 펼쳐진 가장 큰 정원추·정사면추·쐐기 형태로 정의하며, 이는 지판 규정이 아니라 기둥머리 규정이다.

지판 연장: 받침부 중심선에서 각 방향 경간의 1/6 이상 연장한다(옳음).
지판 돌출 두께: 돌출부를 제외한 슬래브 두께의 1/4 이상으로 한다(옳음).
철근량 계산 시 지판 두께: 지판 외단부에서 기둥·기둥머리 면까지 거리의 1/4 이하로 본다(옳음).

문제 16

그림과 같은 2축 대칭 용접 H형강 단면에서 도심을 지나는 강축에 대한 소성단면계수 값은?

12.2×10⁵mm³

23.2×10⁵mm³

32.6×10⁶mm³

44.4×10⁶mm³

정답 및 해설

강축에 대한 소성단면계수는 $4.4\times10^6\mathrm{mm^3}$ 이다.

2축 대칭 단면이므로 소성중립축은 높이 중앙(도심)과 일치하며, 중립축 상·하 각 부분의 면적 × 중립축까지 거리를 모두 더한다. 웨브 높이는 $400-2\times50=300\mathrm{mm}$ (반쪽 150mm)이다.

플랜지: $2\times(200\times50)\times175=3.5\times10^6\mathrm{mm^3}$
웨브: $2\times(40\times150)\times75=0.9\times10^6\mathrm{mm^3}$

합계: $Z=3.5\times10^6+0.9\times10^6=4.4\times10^6\mathrm{mm^3}$

문제 17

막구조에서 막재에 대한 설명으로 옳은 것은?

1막재는 흡수길이의 최대치가 20mm 이하이어야 한다.

2막재의 최소 접힘 인장강도는 종사방향 및 횡사방향 각각의 인장강도 평균치가 동일한 로트에 있어 시험 전에 측정된 각 실 방향 인장강도 평균치의 80% 이상이어야 한다.

3C종 막재는 외부 폭로에 대해 종사방향 및 횡사방향의 인장강도가 각각 초기인장강도의 70% 이상이어야 한다.

4직물의 휨 측정은 200mm 이상 간격으로 2개소 이상에 대하여 측정한다.

정답 및 해설

흡수길이의 최대치가 20mm 이하라는 기준이 막재의 흡수성능 요구사항이므로 1번이 옳다. 2번은 최소 접힘 인장강도 기준을 평균치가 아닌 잘못된 비교 방식으로 제시했으며, 3번은 C종 막재의 외부 폭로 후 인장강도 유지 기준과 다르다. 또한 직물의 휨은 200mm 이상 간격이 아니라 규정된 시험방법에 따라 측정하므로 4번도 옳지 않다.

문제 18

철근콘크리트 횡구속 골조에서 압축을 받는 장주의 각 단부에 그림과 같이 모멘트 M₁, M₂ 가 작용할 때 등가균일 휨모멘트 보정계수 C_m 값은?

10.2

20.4

31.0

42.0

정답 및 해설

등가균일 휨모멘트 보정계수는 $C_m=0.4$ 이다.

횡구속 골조에서 단부 사이에 횡하중이 없으면 $C_m=0.6+0.4\dfrac{M_1}{M_2}$ 이며, $M_1$ 은 작은 단부모멘트, $M_2$ 는 큰 단부모멘트다. 부재가 복곡률이면 $M_1/M_2$ 를 음(−)으로 한다.

그림의 두 단부 모멘트는 같은 회전 방향으로 작용해 기둥을 복곡률로 휘게 하므로
$\dfrac{M_1}{M_2}=-\dfrac{M}{2M}=-0.5$
$C_m=0.6+0.4\times(-0.5)=0.4$

단곡률이었다면 $0.6+0.4\times0.5=0.8$ 이 되므로 곡률 방향에 따른 부호가 핵심이다.

문제 19

강구조 골조의 안정성 설계 시 구조물의 안정성에 영향을 미치는 요소로 옳은 것만을 모두 고르면?

ㄱ. 2차효과(P-Δ, P-δ 효과)
ㄴ. 기하학적 불완전성
ㄷ. 비탄성에 기인한 강성감소
ㄹ. 강성과 강도의 불확실성

1ㄱ, ㄴ

2ㄱ, ㄷ

3ㄴ, ㄷ, ㄹ

4ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ

정답 및 해설

제시된 요소는 모두 구조물의 안정성에 영향을 미친다.

강구조 안정성 설계에서는 부재의 휨·전단·축변형과 함께 아래 요소를 고려해야 하며, 직접해석법은 이를 2차해석·초기결함·강성감소로 반영한다.

2차효과(P-Δ, P-δ 효과): 변형된 형상에서 축력이 추가 모멘트를 만드는 효과로 고려 대상이다.
기하학적 불완전성: 부재의 초기 휨·기둥의 기울어짐 등으로, 가상하중이나 직접 모델링으로 반영한다.
비탄성에 기인한 강성감소: 잔류응력과 부분 항복으로 인한 강성 저하로, 감소된 강성을 해석에 사용한다.
강성과 강도의 불확실성: 재료·단면 성능의 변동성으로 역시 안정성에 영향을 준다.

문제 20

그림과 같이 압축력을 받는 충전형 합성기둥에 대하여 건축물 강구조 설계기준의 설계전단강도 중 가장 큰 값은?

콘크리트의 공칭전단강도, $V_c=200\mathrm{kN}$
강관의 공칭전단강도, $V_{ns}=300\mathrm{kN}$
전단철근의 공칭전단강도, $V_s=100\mathrm{kN}$

1225kN

2300kN

3400kN

4450kN

정답 및 해설

설계전단강도 중 가장 큰 값은 300kN이다.

충전형 합성기둥의 설계전단강도는 다음 세 방법 중 하나로 구하며, 이 중 가장 큰 값을 쓸 수 있다.

강관 단면만의 설계전단강도: $\phi_v V_{ns}=0.9\times300=270\mathrm{kN}$
철근콘크리트 부분만의 설계전단강도: $\phi_v(V_c+V_s)=0.75\times(200+100)=225\mathrm{kN}$
강관의 공칭전단강도와 전단철근의 공칭전단강도의 합: $\phi_v(V_{ns}+V_s)=0.75\times(300+100)=300\mathrm{kN}$

따라서 최댓값은 300kN이며, 400kN·450kN은 강도감소계수를 적용하지 않은 공칭값이다.

9급 지방직 건축구조 기출문제모두CBT · moducbt.com

22년 1회차

총 20문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

프리스트레스트 콘크리트 부재에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1프리스트레스트 콘크리트 구조는 일반 철근콘크리트 구조에 비하여 전체 단면을 유효하게 이용할 수 있어서 단면의 크기를 경감할 수 있다.

2콘크리트에 프리스트레싱을 하는 방법으로 프리텐션 방식과 포스트텐션 방식 등이 있다.

3포스트텐션 방식은 긴장재에 인장력을 가하여 긴장재가 늘어난 상태에서 콘크리트를 타설하는 방식이다.

4프리스트레싱에 의해 긴장재는 인장력을 받고 콘크리트는 압축력을 받게 된다.

정답 및 해설

옳지 않은 설명은 포스트텐션 방식을 긴장 후 타설하는 방식으로 설명한 것이다.

전체 단면 유효 이용: 균열을 억제해 전 단면이 저항하므로 단면 경감이 가능하다(옳음).
도입 방법 분류: 프리텐션과 포스트텐션으로 나뉜다(옳음).
힘의 분담: 긴장재는 인장력, 콘크리트는 압축력을 받는다(옳음).

문제 2

건축물 내진설계기준에서 수직하중은 입체골조가 저항하고, 지진하중은 전단벽이나 가새골조가 저항하는 구조방식은?

1내력벽방식

2필로티구조

3건물골조방식

4연성모멘트골조방식

정답 및 해설

수직하중은 입체골조가, 지진하중은 전단벽·가새골조가 저항하는 방식은 건물골조방식이다.

건물골조방식은 중력하중 저항 골조와 횡력 저항 요소(전단벽·가새골조)의 역할이 분리된 시스템이다.

내력벽방식: 내력벽이 수직하중과 횡력을 함께 부담한다.
필로티구조: 저층부를 기둥만으로 개방한 형식으로, 하중 분담 방식을 정의하는 시스템이 아니다.
연성모멘트골조방식: 모멘트골조가 수직하중과 지진하중을 모두 부담한다.

문제 3

건축물 지반조사와 기초구조 설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1평판재하시험의 재하는 5단계 이상으로 나누어 시행하고 각 하중 단계에 있어서 침하가 정지되었다고 인정된 상태에서 하중을 증가시킨다.

2평판재하시험의 재하판은 지름 300mm를 표준으로 한다.

3편심하중을 받는 독립 기초판의 접지압은 균등하게 분포되는 것으로 가정한다.

4연속기초의 접지압은 각 기둥의 지배면적 범위 안에서 균등하게 분포되는 것으로 가정할 수 있다.

정답 및 해설

옳지 않은 설명은 편심하중을 받는 독립 기초판의 접지압을 균등분포로 가정한 것이다.

편심하중이 작용하면 접지압은 편심 쪽이 크고 반대쪽이 작은 직선(사다리꼴·삼각형) 분포로 가정해야 한다.

평판재하시험 재하: 5단계 이상으로 나누고 침하 정지를 확인한 뒤 다음 단계로 증가시킨다(옳음).
평판재하시험 재하판: 지름 300mm를 표준으로 한다(옳음).
연속기초 접지압: 각 기둥의 지배면적 범위 안에서 균등분포로 가정할 수 있다(옳음).

문제 4

콘크리트구조 내구성 설계기준에서 규정하고 있는 내구성 평가의 주된 성능저하 인자와 가장 관련성이 적은 것은?

1크리프

2탄산화

3화학적 침식

4염해

정답 및 해설

내구성 평가의 성능저하 인자와 가장 관련이 적은 것은 크리프이다.

크리프는 지속하중에 의한 시간의존 변형으로 처짐 등 사용성 검토 대상이며, 재료 열화를 일으키는 환경 인자가 아니다.

탄산화: 콘크리트의 알칼리성 저하로 철근 부식을 유발하는 성능저하 인자다.
화학적 침식: 산·황산염 등이 시멘트 수화물을 침식하는 성능저하 인자다.
염해: 염화물 침투로 철근 부식을 일으키는 성능저하 인자다.

문제 5

건축물 강구조 설계기준에서 규정하고 있는 볼트의 강도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1고장력볼트 볼트등급 F8T의 최소인장강도는 800MPa이다.

2고장력볼트 볼트등급 F10T의 최소항복강도는 900MPa이다.

3고장력볼트 볼트등급 F13T의 최소인장강도는 1,300MPa이다.

4일반볼트 볼트등급 4.6의 최소항복강도는 200MPa이다.

정답 및 해설

옳지 않은 설명은 일반볼트 4.6 등급의 최소항복강도를 200MPa로 제시한 것이다.

4.6 등급은 앞자리가 인장강도(400MPa), 뒷자리가 항복비 0.6을 뜻하므로 항복강도는 다음과 같다.
$F_y = 0.6 \times 400 = 240\,\mathrm{MPa}$

F8T: 최소인장강도 800MPa(옳음).
F10T: 최소항복강도 900MPa, 인장강도 1,000MPa(옳음).
F13T: 최소인장강도 1,300MPa(옳음).

문제 6

내진 Ⅱ등급 건축물의 지진력저항시스템에 대한 각 구조요소의 설계에서 층고에 따른 허용층간변위 △_a는? (단, h_sx는 x층의 층고이다)

10.010 h_sx

20.015 h_sx

30.020 h_sx

40.025 h_sx

정답 및 해설

내진 Ⅱ등급 건축물의 허용층간변위는 $\Delta_a = 0.020\,h_{sx}$ 이다.

허용층간변위는 내진등급이 높을수록 엄격해져 특등급 $0.010\,h_{sx}$ , Ⅰ등급 $0.015\,h_{sx}$ , Ⅱ등급 $0.020\,h_{sx}$ 로 규정된다.

$0.010\,h_{sx}$ : 내진 특등급의 값이다.
$0.015\,h_{sx}$ : 내진 Ⅰ등급의 값이다.
$0.025\,h_{sx}$ : 어느 내진등급의 값에도 해당하지 않는다.

문제 7

그림과 같은 삼각형 단면의 X축과 Y축에 대한 단면1차모멘트를 각각 Q_X와 Q_Y라고 한다면, Q_X와 Q_Y의 합은?

14h³

26h³

38h³

412h³

정답 및 해설

두 단면1차모멘트의 합은 $6h^3$ 이다.

단면적은 $A=\dfrac{1}{2}\times4h\times3h=6h^2$ 이고, 도심은 밑변(X축)에서 높이의 1/3 위치인 $\bar{y}=h$ 이다. 단면이 Y축에 대해 좌우 대칭이므로 $\bar{x}=0$ 이다.

$Q_X=A\bar{y}=6h^2\times h=6h^3$
$Q_Y=A\bar{x}=6h^2\times0=0$

따라서 $Q_X+Q_Y=6h^3$ 이며, 대칭축에 대한 단면1차모멘트는 0이라는 점이 핵심이다.

문제 8

1최대 전단력

2최대 휨모멘트

3최대 수직처짐

4최대 처짐각

정답 및 해설

보 (가)가 보 (나)보다 큰 값은 최대 전단력이다.

최대 휨모멘트: (가) $\dfrac{P}{L}\cdot\dfrac{L}{4}\cdot\dfrac{3L}{4}=\dfrac{3PL}{16}$ , (나) $\dfrac{PL}{4}=\dfrac{4PL}{16}$ 로 (나)가 크다.
최대 수직처짐: 단순보는 하중이 중앙에 있을 때 처짐이 가장 크므로 (나)의 $\dfrac{PL^3}{48EI}$ 가 더 크다.
최대 처짐각: (가)는 A단에서 $\dfrac{Pab(L+b)}{6LEI}=\dfrac{21PL^2}{384EI}$ , (나)는 $\dfrac{PL^2}{16EI}=\dfrac{24PL^2}{384EI}$ 로 (나)가 크다.

문제 9

강도설계법에 의한 보강조적조의 내진설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1보 폭은 150mm보다 적어서는 안 된다.

2기둥 폭은 300mm 이상이어야 한다.

3보 깊이는 적어도 200mm 이상이어야 한다.

4피어 유효폭은 200mm 이상이어야 하며, 500mm를 넘을 수 없다.

정답 및 해설

옳지 않은 설명은 피어 유효폭의 하한·상한을 제시한 것이다.

강도설계법 보강조적조의 피어 유효폭은 기준상 하한과 상한이 모두 이 보기보다 작게 규정되어 있다.

보 폭: 150mm보다 작아서는 안 된다(옳음).
기둥 폭: 300mm 이상이어야 한다(옳음).
보 깊이: 200mm 이상이어야 한다(옳음).

문제 10

건축구조물 설계하중에서 풍하중에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

2기본풍속은 지표면조도 구분 C인 지역의 지표면으로부터 10m 높이에서 측정한 10분간 평균풍속에 대한 재현기간 100년 기대풍속이다.

3지표면의 영향을 받아 마찰력이 작용함으로써 지상의 높이에 따라 풍속이 변하는 영역을 기준경도풍 높이라 한다.

4바람이 불어와 맞닿는 측의 반대쪽으로 바람이 빠져나가는 측을 풍하측이라 한다.

정답 및 해설

옳지 않은 설명은 높이에 따라 풍속이 변하는 영역을 기준경도풍 높이라 한 것이다.

지표면 마찰의 영향으로 높이에 따라 풍속이 변하는 영역은 대기경계층이며, 기준경도풍 높이는 그 영향이 사라져 풍속이 일정해지는 높이다.

가스트영향계수: 난류에 의한 동적 거동을 평균변위에 대한 최대변위의 비로 나타낸 계수다(옳음).
기본풍속: 지표면조도 C, 높이 10m, 10분 평균풍속의 재현기간 100년 기대풍속이다(옳음).
풍하측: 바람이 빠져나가는 반대쪽 면을 말한다(옳음).

문제 11

기초구조 관련 용어에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1접지압:직접기초에 따른 기초판 또는 말뚝기초에서 선단과 지반 간에 작용하는 압력

2사운딩:연약한 점성토 지반에서 땅파기 외측의 흙의 중량으로 인하여 땅파기된 저면이 부풀어 오르는 현상

3슬라임:지반을 천공할 때 공벽 또는 공저에 모인 흙의 찌꺼기

정답 및 해설

옳지 않은 설명은 사운딩을 땅파기 저면이 부풀어 오르는 현상으로 정의한 것이다.

그 현상은 히빙이며, 사운딩은 로드 선단의 저항체를 관입·회전·인발하여 그 저항으로 지반의 성상을 조사하는 방법이다.

접지압: 기초판 또는 말뚝 선단과 지반 사이에 작용하는 압력이다(옳음).
슬라임: 천공 시 공벽·공저에 모인 흙 찌꺼기다(옳음).
케이슨: 중공 대형 구조물을 지상에서 만든 뒤 지지층까지 침하시킨 기초의 지하부분이다(옳음).

문제 12

1B점 최대휨응력은 C점 최대휨응력의 1/4이다.

2B점 최대휨응력은 C점 최대휨응력의 1/2이다.

3B점 최대휨응력은 C점 최대휨응력과 같다.

4B점 최대휨응력은 C점 최대휨응력의 2배이다.

정답 및 해설

B점과 C점의 최대 휨응력은 같다.

하중 P가 경간 중앙(C점)에 작용하므로 $R_A=\dfrac{P}{2}$ 이고, $M_B=\dfrac{P}{2}\times\dfrac{L}{4}=\dfrac{PL}{8}$ , $M_C=\dfrac{P}{2}\times\dfrac{L}{2}=\dfrac{PL}{4}$ 이다.

단면계수는 $Z_B=\dfrac{bh^2}{6}$ , $Z_C=\dfrac{2b\cdot h^2}{6}=\dfrac{bh^2}{3}$ 이므로
$\sigma_B=\dfrac{PL/8}{bh^2/6}=\dfrac{3PL}{4bh^2}$
$\sigma_C=\dfrac{PL/4}{bh^2/3}=\dfrac{3PL}{4bh^2}$

C점은 휨모멘트가 2배이지만 단면계수도 2배(폭 2배)라서 두 점의 응력이 같아진다.

문제 13

목구조기준 방화설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1내부마감재료는 방화상 지장이 없는 불연재료, 준불연재료 또는 난연재료를 사용한다.

2보 및 기둥은 1시간에서 3시간의 내화성능을 가진 내화구조로 하여야 한다.

4연소 우려가 있는 부분의 외벽 개구부는 방화설치 등의 방화설비를 갖추어야 한다.

정답 및 해설

문제 14

콘크리트구조의 스트럿－타이 모델에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?

ㄱ. 스트럿-타이 모델의 절점에서는 2개 이하의 스트럿과 타이가 만나야 한다.
ㄴ. 스트럿(strut)은 스트럿-타이 모델의 압축요소로서, 프리즘 모양 또는 부채꼴 모양의 압축응력장을 이상화한 요소이다.
ㄷ. 타이(tie)는 스트럿-타이 모델의 인장력 전달요소이다.
ㄹ. B영역은 집중하중에 의한 하중 불연속부, 단면이 급변하는 기하학적 불연속부 그리고 보 이론의 평면유지원리가 적용되지 않는 영역을 뜻한다.

1ㄱ, ㄴ

2ㄴ, ㄷ

3ㄴ, ㄹ

4ㄷ, ㄹ

정답 및 해설

옳은 것은 ㄴ과 ㄷ이다.

스트럿은 프리즘형·부채꼴형 압축응력장을 이상화한 압축요소이고, 타이는 인장력을 전달하는 요소로서 둘 다 스트럿-타이 모델의 정의와 일치한다.

ㄱ(절점에서 2개 이하가 만남): 절점은 스트럿·타이·집중하중 등 3개 이상의 힘이 만나 평형을 이루는 곳이므로 옳지 않다.
ㄹ(B영역의 정의): 하중 불연속부·기하학적 불연속부처럼 평면유지원리가 적용되지 않는 영역은 D영역이며, B영역은 보 이론이 성립하는 영역이다.

문제 15

플랫 슬래브에서 기둥 상부의 부모멘트에 대한 철근 배근량을 줄이기 위하여 지판을 사용하는 경우, 지판에 대한 규정으로 옳지 않은 것은?

1지판은 받침부 중심선에서 각 방향 받침부 중심 간 경간의 1/6 이상을 각 방향으로 연장시켜야 한다.

3지판의 슬래브 아래로 돌출한 두께는 돌출부를 제외한 슬래브 두께의 1/4 이상으로 하여야 한다.

4지판 부위 슬래브 철근량을 계산 시, 슬래브 아래로 돌출한 지판두께는 지판의 외단부에서 기둥이나 기둥머리 면까지 거리의 1/4 이하이어야 한다.

정답 및 해설

옳지 않은 설명은 유효지지단면을 30° 범위로 정의한 것이다.

지판 연장: 받침부 중심선에서 각 방향 경간의 1/6 이상 연장한다(옳음).
지판 돌출 두께: 돌출부를 제외한 슬래브 두께의 1/4 이상으로 한다(옳음).
철근량 계산 시 지판 두께: 지판 외단부에서 기둥·기둥머리 면까지 거리의 1/4 이하로 본다(옳음).

문제 16

그림과 같은 2축 대칭 용접 H형강 단면에서 도심을 지나는 강축에 대한 소성단면계수 값은?

12.2×10⁵mm³

23.2×10⁵mm³

32.6×10⁶mm³

44.4×10⁶mm³

정답 및 해설

강축에 대한 소성단면계수는 $4.4\times10^6\mathrm{mm^3}$ 이다.

플랜지: $2\times(200\times50)\times175=3.5\times10^6\mathrm{mm^3}$
웨브: $2\times(40\times150)\times75=0.9\times10^6\mathrm{mm^3}$

합계: $Z=3.5\times10^6+0.9\times10^6=4.4\times10^6\mathrm{mm^3}$

문제 17

막구조에서 막재에 대한 설명으로 옳은 것은?

1막재는 흡수길이의 최대치가 20mm 이하이어야 한다.

3C종 막재는 외부 폭로에 대해 종사방향 및 횡사방향의 인장강도가 각각 초기인장강도의 70% 이상이어야 한다.

4직물의 휨 측정은 200mm 이상 간격으로 2개소 이상에 대하여 측정한다.

정답 및 해설

문제 18

철근콘크리트 횡구속 골조에서 압축을 받는 장주의 각 단부에 그림과 같이 모멘트 M₁, M₂ 가 작용할 때 등가균일 휨모멘트 보정계수 C_m 값은?

10.2

20.4

31.0

42.0

정답 및 해설

등가균일 휨모멘트 보정계수는 $C_m=0.4$ 이다.

그림의 두 단부 모멘트는 같은 회전 방향으로 작용해 기둥을 복곡률로 휘게 하므로
$\dfrac{M_1}{M_2}=-\dfrac{M}{2M}=-0.5$
$C_m=0.6+0.4\times(-0.5)=0.4$

단곡률이었다면 $0.6+0.4\times0.5=0.8$ 이 되므로 곡률 방향에 따른 부호가 핵심이다.

문제 19

강구조 골조의 안정성 설계 시 구조물의 안정성에 영향을 미치는 요소로 옳은 것만을 모두 고르면?

ㄱ. 2차효과(P-Δ, P-δ 효과)
ㄴ. 기하학적 불완전성
ㄷ. 비탄성에 기인한 강성감소
ㄹ. 강성과 강도의 불확실성

1ㄱ, ㄴ

2ㄱ, ㄷ

3ㄴ, ㄷ, ㄹ

4ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ

정답 및 해설

제시된 요소는 모두 구조물의 안정성에 영향을 미친다.

2차효과(P-Δ, P-δ 효과): 변형된 형상에서 축력이 추가 모멘트를 만드는 효과로 고려 대상이다.
기하학적 불완전성: 부재의 초기 휨·기둥의 기울어짐 등으로, 가상하중이나 직접 모델링으로 반영한다.
비탄성에 기인한 강성감소: 잔류응력과 부분 항복으로 인한 강성 저하로, 감소된 강성을 해석에 사용한다.
강성과 강도의 불확실성: 재료·단면 성능의 변동성으로 역시 안정성에 영향을 준다.

문제 20

그림과 같이 압축력을 받는 충전형 합성기둥에 대하여 건축물 강구조 설계기준의 설계전단강도 중 가장 큰 값은?

콘크리트의 공칭전단강도, $V_c=200\mathrm{kN}$
강관의 공칭전단강도, $V_{ns}=300\mathrm{kN}$
전단철근의 공칭전단강도, $V_s=100\mathrm{kN}$

1225kN

2300kN

3400kN

4450kN

정답 및 해설

설계전단강도 중 가장 큰 값은 300kN이다.

충전형 합성기둥의 설계전단강도는 다음 세 방법 중 하나로 구하며, 이 중 가장 큰 값을 쓸 수 있다.

강관 단면만의 설계전단강도: $\phi_v V_{ns}=0.9\times300=270\mathrm{kN}$
철근콘크리트 부분만의 설계전단강도: $\phi_v(V_c+V_s)=0.75\times(200+100)=225\mathrm{kN}$
강관의 공칭전단강도와 전단철근의 공칭전단강도의 합: $\phi_v(V_{ns}+V_s)=0.75\times(300+100)=300\mathrm{kN}$

따라서 최댓값은 300kN이며, 400kN·450kN은 강도감소계수를 적용하지 않은 공칭값이다.