15년 1회차

옳지 않은 것은 다른 형태의 기초나 말뚝을 동일 건물에 혼용하면 부동침하가 줄어든다는 설명이다.

기초 형식이 다르면 지지 방식과 침하 특성이 달라 오히려 부동침하의 원인이 되므로, 한 건물에는 같은 형식의 기초를 쓰는 것이 원칙이다.

• 지하실을 건물 전체에 균등히 두는 것은 하중과 지지 조건을 고르게 해 부동침하를 줄이는 옳은 방법이다.
• 경사가 심한 굳은 지반 위의 기초·말뚝은 경사면을 따라 미끄러질 위험이 있어 옳은 유의사항이다.
• 지중보를 크게 해 강성을 높이면 기초 간 상대침하를 억제하므로 옳다.

옳지 않은 것은 고강도 강재를 써서 내화성능이 우수하다는 설명이다.

고강도 PS 강재는 고온에서 강도 저하와 릴랙세이션이 커서 프리스트레스가 손실되기 쉬우므로, 프리스트레스트 콘크리트는 일반 철근콘크리트보다 내화성능이 불리하다.

• 프리스트레스가 인장응력을 상쇄하므로 균열 억제에 유리하다.
• 긴장재의 솟음 효과로 처짐이 억제되어 장경간 구조에 유리하다.
• 고강도 콘크리트와 강재를 쓰므로 단면이 작아져 재료 절감이 가능하다.

옳지 않은 것은 철근의 설계기준항복강도가 증가할수록 정착길이가 짧아진다는 설명이다.

기본정착길이는 $l_{db}=\dfrac{0.6\,d_b f_y}{\lambda\sqrt{f_{ck}}}$ 로, 항복강도 $f_y$ 에 비례하므로 항복강도가 클수록 정착길이는 길어진다.

• 콘크리트 압축강도는 분모의 제곱근에 있으므로 강도가 클수록 정착길이가 짧아진다.
• 횡방향 철근 간격이 작을수록 횡구속 효과(횡방향 철근 지수)가 커져 정착길이가 짧아진다.
• 에폭시 도막철근은 부착력이 떨어져 도막계수로 할증하므로 도막되지 않은 철근보다 정착길이가 길다.

옳지 않은 것은 축방향철근의 순간격이 100mm 이상 떨어지면 추가 띠철근으로 횡지지해야 한다는 설명이다.

기준은 횡지지된 축방향철근으로부터 순간격이 150mm 이상 떨어진 축방향철근에 추가 띠철근을 배치하도록 하므로 제시된 간격이 틀렸다.

• D32 이하 축방향철근은 D10 이상, D35 이상과 다발철근은 D13 이상의 띠철근으로 둘러싸는 것은 기준 그대로다.
• 띠철근 수직간격을 축방향철근 지름의 16배, 띠철근 지름의 48배, 기둥 단면 최소치수 이하로 하는 것은 옳다.
• 기초판·슬래브 윗면에 연결되는 첫 띠철근을 다른 띠철근 간격의 1/2 이하로 두는 것은 옳다.

지진하중 산정 시 고려하지 않아도 되는 것은 가스트영향계수이다.

가스트영향계수 $G_f$ 는 바람의 난류에 의한 변동 효과를 반영하는 풍하중 산정용 계수로, 등가정적해석법의 밑면전단력과는 무관하다.

• 반응수정계수 $R$ 은 구조물의 연성·초과강도를 반영해 지진응답계수의 분모에 들어간다.
• 중요도계수 $I_E$ 는 건물의 내진등급에 따라 지진응답계수를 할증한다.
• 건물의 유효 중량 $W$ 에 지진응답계수를 곱해 밑면전단력을 구하므로 반드시 필요하다.

옳은 것은 단판적층재를 단판의 섬유방향이 서로 평행하게 배열되어 접착된 구조용 목질재료로 정의한 설명이다.

단판적층재(LVL)는 섬유방향을 평행하게 적층하는 점에서, 섬유방향을 직교시키는 합판과 구별된다.

• 제재치수는 제재한 후 건조 및 대패가공하기 전의 치수이며, 가공 후 최종제품의 치수는 실제치수이다.
• 습윤사용조건의 기준 평형함수율은 제시된 값보다 높게 규정되어 있어 틀리다.
• 공칭치수는 실제치수보다 큰 값으로 올려 부르기 편하게 쓰는 치수이지만, 올리는 단위를 10의 배수로 정한 것은 기준의 정의와 다르다.

부재력이 0인 부재는 수직재 CD이다.

절점 C에는 수평 하현재 AC·CB가 한 직선 위에 있고, 수직재 CD만 다른 방향이며 외력이 작용하지 않는다.

절점 C에서 연직 방향 힘의 평형을 세우면 $\sum F_y = 0:\ N_{CD} = 0$ 이므로, 한 직선 위 두 부재와 만나는 제3의 부재는 영부재가 된다.

• 하현재 AC는 지점 A의 연직반력 $P/2$를 경사재 AD와 함께 평형시키는 인장재이므로 부재력이 0이 아니다.
• 경사재 AD는 지점 A의 연직반력을 전달하는 압축재로, 부재력이 0이 아니다.
• 절점 C의 평형에서 수직재의 부재력이 0으로 확정되므로, 영부재가 없다는 진술은 성립하지 않는다.

탄성 처짐에 영향을 주지 않는 것은 재료의 인장강도이다.

단순보 중앙 집중하중의 처짐은 $\delta=\dfrac{PL^3}{48EI}$ 처럼 하중·경간·탄성계수·단면2차모멘트와 지점조건으로 정해지며, 강도는 들어가지 않는다.

• 재료의 탄성계수 $E$ 는 처짐식의 분모에 있어 직접 영향을 준다.
• 부재의 단면형상은 단면2차모멘트 $I$ 를 결정하므로 처짐에 영향을 준다.
• 단부 지점조건(단순·고정 등)에 따라 처짐식의 계수가 달라진다.

최소 수평철근비는 0.0020이다.

벽체의 최소 수평철근비는 설계기준항복강도 400MPa 이상인 D16 이하 이형철근일 때 0.0020, 그 밖의 이형철근일 때 0.0025로 규정된다.

• 0.0012는 같은 조건의 최소 수직철근비이다.
• 0.0015는 그 밖의 이형철근을 쓸 때의 최소 수직철근비이다.
• 0.0025는 D16 이하·400MPa 이상 조건에 해당하지 않는 철근의 최소 수평철근비이다.

옳지 않은 것은 휨응력 산정용 압축면적의 유효폭을 공칭벽두께나 철근 간 중심거리의 8배로 제한한다는 설명이다.

기준이 정한 유효폭의 배수는 이보다 작게 규정되어 있으므로 제시된 배수는 과대하다.

• 휨철근의 정착길이를 묻힘길이와(정착·인장만 받는 경우) 갈고리의 조합으로 확보할 수 있다는 것은 옳다.
• 기둥 길이방향철근을 띠철근으로 둘러싸고 135° 이하로 굽힌 폐쇄형 띠철근으로 고정하는 것은 옳다.
• 앵커볼트 보강용 띠철근의 최상단 위치와 상부 구간 단면적 규정은 기준의 구조세칙 그대로다.

옳지 않은 것은 유효단면적당 응력이 크며 피로강도가 낮다는 설명이다.

마찰접합은 접합면의 마찰로 응력을 넓게 전달하므로 유효단면적당 응력이 작고, 응력집중이 적어 피로강도가 높다.

• 설계하중 상태에서는 마찰저항으로 접합부재의 미끄러짐이 생기지 않는다.
• 볼트 축력으로 판을 조여 일체화하므로 높은 접합강성을 유지한다.
• 응력 방향이 바뀌어도 볼트 구멍과의 지압에 의존하지 않아 접합부에 혼란(헐거움)이 생기지 않는다.

옳지 않은 것은 말뚝기초의 허용지지력에 기초판 저면의 지반 지지력을 함께 고려한다는 설명이다.

말뚝기초의 허용지지력은 말뚝의 지지력만으로 산정하며, 기초판 저면 지반의 지지력은 가산하지 않는다.

• 하중 편심을 고려해 가급적 3개 이상의 말뚝을 박는 것은 옳다.
• 발전기 등의 진동에 의한 지반 액상화 우려를 조사하는 것은 옳다.
• 기성콘크리트말뚝의 중심간격을 말뚝머리지름의 2.5배 이상, 750mm 이상으로 하는 것은 기준 그대로다.

옳지 않은 것은 가새의 단부를 세로재와 접합한다는 설명이다.

가새는 그 단부를 기둥과 보 등 가로재와 세로재가 만나는 맞춤부에 근접시켜 접합해야 축력이 골조에 제대로 전달된다.

• 가새를 스팬방향과 도리방향에 균형 있게 배치하는 것은 옳다.
• 주각을 기초 위에 직접 설치할 때 철물로 긴결하는 것은 옳다.
• 단일기둥은 원칙적으로 이음을 피하는 것이 옳다.

옳지 않은 것은 순인장변형률이 압축지배변형률 한계 이하인 단면을 인장지배단면이라 한 설명이다.

순인장변형률이 압축지배변형률 한계 이하이면 압축지배단면이고, 인장지배단면은 순인장변형률이 인장지배변형률 한계 이상인 단면이다.

• 철근과 콘크리트의 변형률이 중립축으로부터의 거리에 비례한다는 것은 평면유지 가정으로 옳다.
• 인장철근의 항복과 콘크리트 극한변형률 도달이 동시에 일어나는 상태를 균형변형률 상태라 하는 것은 옳다.
• 추가 인장철근과 이에 대응하는 압축철근을 써서 휨강도를 높일 수 있다는 것은 옳다.

바르지 않은 연결은 건축구조용 열간압연 H형강과 SS400이다.

SS400은 일반구조용 압연강재의 강종이며, 건축구조용 열간압연 H형강의 강종은 SHN 계열이다.

• 건축구조용 압연강재는 SN 계열이므로 SN400A 연결은 옳다.
• 용접구조용 내후성 열간압연강재는 SMA 계열이므로 SMA400AW 연결은 옳다.
• 용접구조용 압연강재는 SM 계열이므로 SM490A 연결은 옳다.

비콤팩트단면은 국부좌굴 전에 압축요소에 항복응력이 발생할 수 있으나 회전능력 3을 갖지 못하는 단면이다.

단면은 국부좌굴 거동에 따라 콤팩트·비콤팩트·세장판 단면으로 나뉘며, 비콤팩트단면은 항복은 가능하지만 소성회전능력이 부족한 중간 단계이다.

• 완전소성 응력분포가 생기고 국부좌굴 전에 충분한 곡률연성비를 발휘하는 단면은 콤팩트단면이다.
• 탄성범위 내에서 국부좌굴이 생길 수 있는 단면은 세장판단면에 해당한다.
• 압축판요소 중 하나 이상이 세장판요소인 단면도 세장판단면이다.

재료의 탄성계수는 8.0×10³ MPa이다.

공식: $E=\dfrac{\sigma}{\varepsilon}=\dfrac{PL}{A\,\Delta L}$
대입: $E=\dfrac{80000\,\mathrm{N}\times 2000\,\mathrm{mm}}{(100\times 100)\,\mathrm{mm^2}\times 2\,\mathrm{mm}}$
결과: $E=\dfrac{1.6\times 10^{8}}{2\times 10^{4}}=8000\,\mathrm{MPa}$

응력 $\sigma=80000/10000=8\,\mathrm{MPa}$ 를 변형률 $\varepsilon=2/2000=0.001$ 로 나눈 값이며, 나머지 값은 모두 단위 환산 오류로 자릿수가 어긋난 것이다.

• 8.0×10² MPa는 정답보다 한 자리 작은 값이다.
• 8.0×10⁴ MPa는 정답보다 한 자리 큰 값이다.
• 8.0×10⁵ MPa는 정답보다 두 자리 큰 값이다.

옳은 것은 기둥의 폭은 300mm보다 작을 수 없다는 설명이다.

보강조적조 강도설계법의 내진 치수제한에서 기둥은 폭 300mm 이상으로 규정되며, 보와 피어의 폭 하한은 이보다 작지만 100mm보다는 크다.

• 보의 폭 하한을 100mm로 제시한 것은 기준값보다 작아 틀리다.
• 피어의 폭 하한을 100mm로 제시한 것도 기준값보다 작아 틀리다.
• 기둥의 공칭길이 하한과 폭에 대한 길이 비율의 상한이 기준값과 달라 틀리다.

옳지 않은 것은 얇은 쪽 모재두께가 19mm를 초과할 때 최소사이즈를 7mm로 한 것이다.

모살용접 최소사이즈는 모재두께 구간이 커질수록 3·5·6mm로 증가하며, 19mm 초과 구간은 8mm이다.

• 두께 6mm 이하에서 최소사이즈 3mm는 옳다.
• 두께 6mm 초과 13mm 이하에서 최소사이즈 5mm는 옳다.
• 두께 13mm 초과 19mm 이하에서 최소사이즈 6mm는 옳다.

인장하중에 의한 파괴유형이 아닌 것은 프라이아웃 파괴이다.

프라이아웃 파괴는 짧고 강성이 큰 앵커가 전단력을 받아 뒤쪽 콘크리트를 떼어내며 파괴되는 전단 파괴유형이다.

• 뽑힘 파괴는 앵커가 콘크리트에서 빠져나오는 인장 파괴유형이다.
• 콘크리트 파괴(콘크리트 브레이크아웃)는 인장력으로 원뿔형 콘크리트가 떨어져 나가는 인장 파괴유형이다.
• 측면파열 파괴는 연단 가까운 깊은 앵커의 머리 부근 측면 콘크리트가 터지는 인장 파괴유형이다.