[9급 서울시 토목설계] 18년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

<보기>와 같은 경간 $L$인 단순보에 등분포하중(자중 포함) $w=P/3L$이 작용하며, $PS$ 강재는 편심 거리 $e$로 직선배치되어 프리스트레스 힘 $P$가 작용하고 있다. 이 보의 중앙부 하단에서 휨에 의한 수직응력이 0(zero)이 되려면 편심거리 $e$의 크기는? (단, 경간 $L$은 단면 높이 $h$의 8배이다.)
<보기>

$\dfrac{h}{6}$

$\dfrac{h}{4}$

$\dfrac{h}{3}$

$\dfrac{h}{2}$

<보기>와 같은 기둥 단면에서 띠철근의 최대 수직간격은? (단, 정적조건을 기준으로 하며, D13의 공칭직경은 12.7mm, D35의 공칭직경은 34.9mm이다.)
<보기>

500mm

555mm

609mm

750mm

기초설계와 관련한 내용으로 가장 옳은 것은? (단, $A_g$는 지지되는 부재의 기둥단면의 총 면적, $d$는 유효깊이이다.)

기초판 상단에서부터 철근까지의 깊이를 직접기초는 100mm 이상, 말뚝기초는 200mm 이상으로 한다.

다우얼철근(dowel)의 최소 면적은 $0.05A_g$이고, 2개 이상이어야 한다.

2방향 기초에서 전단에 대한 위험단면의 위치는 기둥 전면으로부터 $d$만큼 떨어진 곳이다.

전면기초 저면과 기초지반 사이에는 압축력만 작용하는 것으로 가정한다.

<보기>와 같이 H형 단면 압축재의 중간 위치에 약축($y$축)에 대한 지지대가 설치되어 있을 때, 압축부재의 설계강도를 계산하기 위해 사용되는 세장비 $\dfrac{kl}{r}$은? (단, 부재 내 강축($x$축) 방향으로 중간지지(intermediate bracing)는 없고, H형 단면에 대하여 $r_x$=120mm, $r_y$=50mm이다.)
<보기>

140

70

168

84

<보기>와 같이 철근콘크리트 기둥(단주)의 중심에 집중하중 $P$가 작용한다. 하중과 응력의 평형을 고려할 때 탄성과 비탄성영역의 전체 범위에 대해 타당하게 사용할 수 있는 식으로 알맞은 것은? (단, $f_s'$=철근응력, $f_c$=콘크리트 응력, $n=E_s/E_c$, $A_c$=콘크리트 면적, $A_s'$=압축철근 면적, $A_g=A_c+A_s'$이다.)
<보기>

$P=f_c(A_c+nA_s')$

$P=f_c\{A_g+(n-1)A_s'\}$

$P=f_cA_c+f_s'A_s'$

$P=f_s'(\dfrac{A_c}{n}+A_s')$

<보기>와 같은 옹벽에 작용하는 주동토압의 크기는? (단, 벽면마찰각과 옹벽 연직변위는 무시한다.)
<보기>

32.5kN/m

162.5kN/m

287.5kN/m

325kN/m

옹벽 설계와 관련한 내용 중 가장 옳지 않은 것은?

부벽식 옹벽의 뒷부벽은 T형보로 설계한다.

캔틸레버식 옹벽의 전면벽은 저판에 지지된 캔틸레버로 설계할 수 있다.

활동에 대한 저항력은 옹벽에 작용하는 수평력의 1.5배 이상, 전도에 대한 저항휨모멘트는 횡토압에 의한 전도 모멘트의 2.0배 이상이어야 한다.

부벽식 옹벽의 전면벽은 2변 지지된 1방향 슬래브로 설계할 수 있다.

슬래브 설계기준에 관한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

2방향 슬래브의 위험단면에서 주철근의 간격은 슬래브 두께의 2배 이하이어야 하고, 또한 300mm 이하이어야 한다.

슬래브에서 주철근이 1방향으로만 배치되는 경우에는 주철근에 평행하게 건조수축철근과 온도철근을 배치해야 한다.

1방향 슬래브는 최대 휨모멘트가 일어나는 단면에서 정철근과 부철근의 중심 간격이 슬래브 두께의 2배 이하이어야 하고, 또한 300mm 이하이어야 한다.

슬래브가 네 변에서 지지되고 짧은 변에 대한 긴 변의 비가 2보다 작을 때 2방향 슬래브라고 한다.

이형철근의 정착과 관련한 내용 중 가장 옳지 않은 것은? (단, $l_{db}$는 기본정착길이, $l_d$는 정착길이, $d_b$는 철근지름, $f_y$는 철근의 설계기준항복강도이다.)

인장 이형철근의 정착길이는 기본정착길이에 보정계수를 곱하여 구하며, 이때 정착길이는 300mm 이상이어야 한다.

압축 이형철근의 기본 정착길이는 $0.043d_bf_y$ 이상이어야 한다.

표준갈고리를 갖는 인장 이형철근의 정착길이는 150mm 이상이어야 하며, 갈고리는 압축을 받는 경우 철근정착에 유효한 것으로 보아야 한다.

철근의 설계기준항복강도가 400MPa 이하인 경우 확대머리 이형철근의 정착길이는 150mm 이상이어야 한다.

콘크리트에서 발생하는 크리프(creep)와 관련한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

물시멘트비와 시멘트량이 감소할수록 크리프는 감소한다.

수화율이 증가할수록 크리프는 감소한다.

상대습도가 클수록 크리프는 증가한다.

고온 증기양생한 콘크리트는 크리프가 감소한다.

프리스트레스트콘크리트 구조물의 프리스트레스 손실 중 포스트텐션방식에서만 고려하는 것은?

콘크리트의 탄성수축에 의한 손실

콘크리트의 크리프에 의한 손실

긴장재와 덕트 사이의 마찰에 의한 손실

긴장재의 릴랙세이션에 의한 손실

<보기>와 같은 다음 복철근보가 휨극한 상태에 도달했을 때 인장철근의 변형률이 최소허용변형률이었다면 압축철근에 발생하는 응력은? (단, 콘크리트구조설계기준(2012)을 적용하며, $f_y$=500MPa이다.)
<보기>

300MPa

400MPa

450MPa

500MPa

브래킷, 내민받침 등에 적용하는 전단마찰철근의 설계기준 항복강도의 최댓값은? (단, 콘크리트 구조기준(2012)을 적용한다.)

400MPa

500MPa

550MPa

600MPa

<보기>와 같이 콘크리트 구조기준(2012)에서 규정된 비틀림설계에 대한 설명 중 옳은 내용을 모두 고른 것은?
<보기>
㉠ 다음과 같은 철근콘크리트 부재의 경우 비틀림의 영향을 무시할 수 있다. $T_u \lt \phi\left(\dfrac{\lambda\sqrt{f_{ck}}}{12}\dfrac{A_{cp}^2}{p_{cp}}\right)$
㉡ 비틀림 모멘트가 작용하는 속빈단면 부재의 단면 치수는 다음을 만족하여야 한다.
$\sqrt{\left(\dfrac{V_u}{b_wd}\right)^2+\left(\dfrac{T_up_h}{1.7A_{oh}^2}\right)^2}\le\phi\left(\dfrac{V_c}{b_wd}+\dfrac{2\sqrt{f_{ck}}}{3}\right)$
㉢ 비틀림 철근의 설계기준항복강도는 550MPa를 초과할 수 없다.
㉣ 횡방향 폐쇄스터럽의 최소 면적은
$(A_v+2A_t)\ge 0.00625\sqrt{f_{ck}}\dfrac{b_ws}{f_{yt}}\ge 0.035\dfrac{b_ws}{f_{yt}}$이다.
㉤ 비틀림에 요구되는 종방향 철근의 지름은 스터럽 간격의 1/24 이상이어야 하며, 또한 D10 이상의 철근이어야 한다.

㉠, ㉤

㉠, ㉣

㉡, ㉢

㉣, ㉤

압축이형철근의 겹침이음 길이에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

서로 다른 크기의 철근을 압축부에서 겹침이음하는 경우, 이음길이는 크기가 큰 철근의 겹침이음길이와 크기가 작은 철근의 정착길이 중 큰 값 이상이어야 한다.

$f_y \gt 400$MPa이면 $0.072d_bf_y$이하, $f_y\le 400$MPa이면 $(0.13f_y-24)d_b$이하이다.

$f_{ck} \lt 24$MPa일 때 규정된 겹침이음길이를 1/3만큼 증가시켜야 한다.

나선철근 압축부재의 나선철근으로 둘러싸인 축 방향 철근의 겹침이음길이에 계수 0.75를 곱할 수 있으나 겹침이음길이는 300mm 이상이어야 한다.

<보기>와 같은 보의 단면에 10kN의 전단력이 작용하는 경우 단면의 중립축(N·A)에서 10cm 떨어진 $A$점에서의 전단응력 값은?
<보기>

9.4N/cm2

14N/cm2

0.2N/cm2

0.02N/cm2

<보기>의 그림 (가)와 같이 중앙 지점에 집중하중이 작용하는 단순보가 그림 (나)와 같이 (6×20)cm의 단면으로 이루어진 경우 최대 휨응력은?
<보기>

6.25kN/cm2

12.65kN/cm2

166.75kN/cm2

833kN/cm2

길이 100m의 양단이 고정된 레일은 단면적 $A$=50cm2, 열팽창계수 $\alpha$=1.5×10-6/℃, 탄성계수 $E$=200GPa이다. 이 경우 온도가 10℃ 상승할 때 레일에 발생되는 열응력의 값은? (단, 마찰은 무시한다.)

3,000kN/m2

600kN/m2

3kN/m2

60kN/m2

<보기>와 같이 볼트의 직경이 4cm이며 $mp$의 길이가 5cm이고 인장하중 $P$=20kN을 받는 볼트의 연결부에서 볼트 $mnpq$ 부분의 지압응력 값은?
<보기>

1.6kN/cm2

2.35kN/cm2

1.25kN/cm2

1kN/cm2

<보기>와 같은 응력도를 갖는 단철근 직사각형보에서 콘크리트 응력도의 응력 최대치는 $0.85f_{ck}$, $f_{ck}$=20MPa, $f_y$= 400MPa일 때 공칭 휨강도는?
<보기>

665kN·m

1.7kN·m

565kN·m

33kN·m