11년 1회차

견적서는 공사비 산출 문서로, 구조설계도서에 포함되는 항목이 아니다.

구조설계도서는 구조 안전을 확인·시공하기 위한 문서로 구조계산서(구조설계서)·구조설계도·구조체 공사 시방서로 구성된다.

• 구조설계서: 하중·해석·부재 설계 근거를 담은 문서로 포함된다.
• 구조설계도: 부재 배치·단면·배근 상세를 나타낸 도면으로 포함된다.
• 구조체 공사 시방서: 구조체의 재료·시공 품질 기준을 정한 문서로 포함된다.

액상화는 점토 지반이 아니라 지하수위가 높은 느슨한 포화 사질토에서 일어나기 쉬우므로 이 설명이 옳지 않다.

지진 진동으로 간극수압이 급상승해 모래 입자 사이의 유효응력이 사라지는 현상이며, 점착력이 있는 점토는 상대적으로 잘 일어나지 않는다.

• 점토 지반 위의 긴 건물: 중앙부에 응력이 겹쳐 중앙이 더 침하하기 쉽다(옳음).
• 내부 마찰각: 입자 간 마찰로 저항하는 사질층이 점토층보다 크다(옳음).
• 지지말뚝: 선단이 단단한 지층에 지지되므로 저항의 중심이 말뚝 끝에 있다(옳음).

강봉의 변형률은 $5.0 \times 10^{-4}$이다.

탄성 범위에서 응력은 $\sigma = \dfrac{P}{A}$이고, 후크의 법칙에 따라 변형률은 $\varepsilon = \dfrac{\sigma}{E} = \dfrac{P}{AE}$이다.

$\sigma = \dfrac{50000\,\mathrm{N}}{500\,\mathrm{mm^2}} = 100\,\mathrm{MPa}$
$\varepsilon = \dfrac{100\,\mathrm{MPa}}{2.0 \times 10^{5}\,\mathrm{MPa}} = 5.0 \times 10^{-4}$

• 변형률은 길이에 대한 늘음량의 비율이므로 부재 길이 1.0 m는 결과에 영향을 주지 않는다(늘음량 0.5 mm를 1000 mm로 나눠도 같은 값).
• 응력 100 MPa를 탄성계수로 나누지 않고 다른 값을 대입하면 $1.0 \times 10^{-4}$·$2.0 \times 10^{-4}$·$2.5 \times 10^{-4}$ 같은 값이 나오지만, 위 계산과 맞지 않는다.

힘의 평형($C=T$)으로 구한 등가응력블록 깊이는 117.6 mm이다.

공식: $0.85f_{ck}\,a\,b=A_s f_y \;\Rightarrow\; a=\dfrac{A_s f_y}{0.85f_{ck}b}$

대입: $a=\dfrac{2700\times400}{0.85\times27\times400}=\dfrac{1080000}{9180}$
결과: $a\approx117.6\,\mathrm{mm}$

황(S)은 연성을 증가시키는 것이 아니라 고온에서 균열을 일으키는 적열취성의 원인이 되어 연성·용접성을 떨어뜨린다.

강의 불순물인 황과 인은 모두 취성을 키우는 유해 원소로 분류된다.

• 탄소: 함유량이 늘수록 강도·경도는 증가하고 연성은 감소한다(옳음).
• 인: 상온에서 취성을 키우는 저온취성(상온취성)의 원인이다(옳음).
• 니켈: 인성과 내식성을 높이는 합금원소다(옳음).

풍하중 산정 시 속도압은 지붕의 최대높이가 아니라 높이별 값과 기준높이(평균 지붕높이)를 기준으로 하므로 이 설명이 옳지 않다.

풍상측 벽은 높이에 따라 속도압이 변하고, 풍하측 벽·측벽·지붕은 기준높이의 속도압을 적용한다.

• 우발비틀림모멘트: 직각 방향 평면치수의 5% 우발편심에 층전단력을 곱해 산정한다(옳음).
• 플랫플레이트 뚫림전단 보강: 스터럽이나 전단머리 보강법을 쓴다(옳음).
• 플랫 슬래브: 기둥 주변을 지판으로 두껍게 해 뚫림전단 안전성을 높인다(옳음).

활하중 처짐 1/360·총하중 처짐 1/240 한계는 바닥구조의 기준이고, 지붕구조는 이보다 완화된 처짐 한계를 적용하므로 이 설명이 옳지 않다.

바닥은 보행 진동·마감 손상에 민감해 더 엄격한 처짐 제한을 두며, 지붕은 상대적으로 큰 처짐을 허용한다.

• 휨 주요부재의 품질: 침엽수 구조용재 2등급 이상 등 등급 조건은 경골목구조 기준과 같다(옳음).
• 토대의 앵커볼트 고정: 직경·길이·매립깊이 조건은 기준 내용과 같다(옳음).
• 내력벽 개구부 폭 제한: 기준 내용과 같다(옳음).

하단만 횡지지되고 상단이 자유로운 조적 기둥·벽체의 유효높이는 부재 높이의 2.0배이다.

한쪽 끝만 지지된 캔틸레버형 부재는 좌굴 형상이 높이의 2배 길이 부재와 같아지므로 유효높이를 2배로 본다.

• 부재 높이의 1.0배: 상·하단이 모두 횡지지된 경우의 유효높이다.
• 부재 높이의 0.5배·1.5배: 상단이 횡지지되지 않은 조건과 맞지 않는다.

벽체 수직·수평철근의 간격은 벽두께의 3배 이하, 450 mm 이하로 해야 하므로 5배·500 mm라는 설명이 옳지 않다.

벽체는 건조수축·온도 변화에 따른 균열 분산을 위해 철근을 촘촘히 배치하도록 간격 상한을 둔다.

• 두께 250 mm 이상 벽체(지하실 벽체 제외): 수직·수평철근을 양면에 배치한다(옳음).
• 최소 수직철근비: 항복강도 400 MPa 이상, D16 이하 이형철근이면 0.0012이다(옳음).
• 최소 수평철근비: 같은 조건에서 0.0020으로 수직철근비보다 크다(옳음).

용접 후 고력볼트를 체결한 접합부는 하중을 볼트와 용접에 분담시킬 수 없고, 용접이 전체 하중을 부담하도록 설계해야 하므로 이 설명이 옳지 않다.

강성이 큰 용접이 먼저 힘을 받아 볼트는 실제로 하중을 나누어 받지 못하기 때문이며, 하중 분담은 고력볼트를 먼저 체결한 뒤 용접한 경우에만 인정된다.

• 작은보·트러스의 단부접합: 별도 지정이 없으면 전단력에 대해서만 설계한다(옳음).
• 접합부 최소 설계강도: 연결재·새그로드·띠장 등을 제외하고 45 kN 이상으로 한다(옳음).
• 절삭마감으로 밀착된 기둥 이음: 압축력·휨모멘트의 1/2을 접촉면으로 직접 전달할 수 있다(옳음).

역할이 뒤바뀌었다. 볼트는 주로 인장력에, 듀벨은 전단력에 저항하는 보강철물이므로 이 설명이 옳지 않다.

듀벨은 두 부재 접합면 사이에 끼워 넣어 부재가 서로 미끄러지는 것을 막고, 볼트는 이를 조여 부재가 벌어지지 않게 한다.

• 빗대공과 ㅅ자보의 맞춤: 꺾쇠로 보강한다(옳음).
• 왕대공과 평보의 접합: 감잡이쇠로 보강한다(옳음).
• 큰보와 작은보의 접합: 안장쇠를 사용한다(옳음).

돌 가공순서는 ㄹ－ㄱ－ㅁ－ㄷ－ㄴ(혹두기 → 정다듬 → 도드락다듬 → 잔다듬 → 물갈기)이다.

돌 표면은 거친 공구에서 고운 공구 순으로 다듬는다. 쇠메로 돌출부를 떼어내는 혹두기(ㄹ), 정으로 쪼는 정다듬(ㄱ), 도드락망치로 평탄하게 하는 도드락다듬(ㅁ), 날망치로 균일하게 하는 잔다듬(ㄷ)을 거쳐 마지막에 물을 주며 갈아 광택을 내는 물갈기(ㄴ)를 한다.

• ㄱ－ㄹ－ㄴ－ㄷ－ㅁ은 정다듬을 혹두기보다 앞에 두고, 최종 마감인 물갈기를 중간에 넣었으므로 틀리다.
• ㄱ－ㅁ－ㄹ－ㄷ－ㄴ은 가장 거친 쇠메 작업(혹두기)을 도드락다듬 뒤에 두었으므로 틀리다.
• ㄹ－ㄱ－ㄷ－ㅁ－ㄴ은 도드락다듬과 잔다듬의 순서가 뒤바뀌었다 — 날망치 잔다듬은 도드락다듬보다 고운 마감이므로 그 뒤에 온다.

양단 연속 1방향 슬래브의 처짐 계산 생략 최소두께는 l/28이므로 15 cm이다.

보통콘크리트이고 철근 항복강도가 400 MPa이므로 보정계수 없이 기본식을 그대로 쓴다.

대입: $h_{\min}=\dfrac{l}{28}=\dfrac{4200}{28}$
결과: $h_{\min}=150\,\mathrm{mm}=15\,\mathrm{cm}$

용접하는 쪽이 화살표 쪽(앞쪽)이면 용접기호를 기선의 아래쪽에, 반대쪽이면 위쪽에 기재하므로 이 설명이 옳지 않다.

기선을 기준으로 화살표 쪽은 아래, 화살표 반대쪽은 위에 기호를 적는 것이 표기 규칙이다.

• 라멜라 테어링(개열): 용접금속 수축에 따른 국부변형으로 판 두께 방향에 생기는 층상균열이다(옳음).
• 유효목두께: 완전용입 맞댐용접은 얇은 쪽 판두께, 모살용접은 모살사이즈의 0.7배다(옳음).
• 맞댐용접 순서: 개선부를 먼저 용접하고 백가우징 후 뒷면을 용접하거나 뒷댐재를 쓴다(옳음).

경사재 없이 상·하현재와 수직재를 강절점으로 연결해 안정을 확보한 형식은 비렌딜 트러스이다.

엄밀히는 절점의 휨강성으로 하중에 저항하는 라멘에 가까운 구조로, 개구부가 필요한 곳에 쓰인다.

• 하우 트러스: 수직재와 경사재를 갖는 형식으로 경사재가 중앙을 향해 올라간다.
• 와렌 트러스: 수직재 없이 경사재가 삼각형을 연속으로 이루는 형식이다.
• 프랫 트러스: 경사재가 중앙을 향해 내려가는 형식으로 경사재가 인장을 받는다.

마찰말뚝군의 지지력은 말뚝 사이 응력이 겹치는 군말뚝 효과 때문에 개개 말뚝 지지력의 단순 합보다 작게 평가하므로 이 설명이 옳지 않다.

말뚝 주변 흙에 전달되는 응력 영역이 서로 중첩되어 말뚝 하나당 발휘되는 지지력이 줄어든다.

• 지하연속벽 공법: 흙막이벽을 본체 구조벽으로 활용할 수 있다(옳음).
• 샌드드레인 공법: 점토 지반에 모래기둥을 설치해 배수·압밀을 촉진하는 개량공법이다(옳음).
• 현장타설 콘크리트말뚝 간격: 말뚝머리지름의 2.0배 이상이면서 지름에 1,000 mm를 더한 값 이상이다(옳음).

흙에 접하거나 옥외에 노출되는 현장치기 콘크리트에서 D29 이상 굵은 철근은 50 mm보다 더 큰 최소피복두께가 요구되었으므로 이 설명이 옳지 않다.

출제 당시 기준은 노출 조건에서 철근이 굵을수록 피복두께를 단계적으로 크게 정했고, 50 mm는 그보다 가는 철근에 적용되는 값이었다.

• 피복두께의 정의: 콘크리트 표면에서 가장 가까운 철근 표면까지의 거리다(옳음).
• 내화 피복두께: 화열 온도·지속시간·골재 성질 등을 고려해 정한다(옳음).
• 다발철근의 피복두께: 다발의 등가지름 이상으로 한다(옳음).

G1 보의 유효폭은 210 cm이다.

그림에서 G1은 경간 10 m의 중간보이고 양쪽 보와의 중심간격이 각각 6 m이므로 양측에 슬래브가 있는 대칭 T형보이다. 유효폭은 슬래브 두께 조건, 양측 슬래브 중심간 거리, 경간의 1/4 중 가장 작은 값이다.

$16t + b_w = 16 \times 100 + 500 = 2100\,\mathrm{mm}$
양측 슬래브 중심간 거리 = 6000 mm
$\dfrac{l}{4} = \dfrac{10000}{4} = 2500\,\mathrm{mm}$
최솟값은 2100 mm = 210 cm이다.

• 250 cm는 보 경간의 1/4 값으로, 슬래브 두께 조건보다 커서 유효폭을 지배하지 않는다.
• 300 cm는 보 중심간격 6 m의 절반으로, 대칭 T형보 유효폭 산정 조건에 들어가지 않는 값이다.
• 150 cm는 세 조건 어느 것에서도 나오지 않는 값으로, 최솟값인 슬래브 두께 조건(2100 mm)보다도 작다.

매입형 합성기둥의 강재코어 최소단면적은 총단면적의 4%가 아니라 1% 이상이므로 이 설명이 옳지 않다.

강재코어가 이보다 적으면 합성기둥이 아닌 철근콘크리트 기둥으로 보고 설계한다.

• 연속된 길이방향철근의 최소철근비: 0.4%로 기준과 같다(옳음).
• 매입형 철근의 피복두께: 4 cm 이상 조건은 당시 기준과 같다(옳음).
• 충전형 원형강관의 지름두께비: 0.15E/Fy 이하로 제한한다(옳음).

서로 다른 구조시스템을 같은 방향 횡력에 조합한 경우 반응수정계수는 각 시스템 값 중 최솟값을 사용해야 하므로 최댓값이라는 설명이 옳지 않다.

반응수정계수가 클수록 설계지진력이 작아지므로, 보수적으로 작은 값을 택해 안전 측으로 설계한다.

• 이중골조시스템: 모멘트골조가 설계지진력의 최소 25%를 부담해야 한다(옳음).
• 직교 2축에 다른 시스템 사용: 각 방향 시스템에 해당하는 반응수정계수를 쓴다(옳음).
• 여러 시스템이 공유하는 부재: 큰 반응수정계수에 상응하는 상세로 설계한다(옳음).