[9급 서울시 토목설계] 17년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

무근콘크리트 옹벽이 활동에 대해 안전하기 위한 최대높이 $h$는? (단, 콘크리트의 단위중량은 24kN/$\text{m}^3$, 흙의 단위중량은 20kN/$\text{m}^3$, 토압계수는 0.4, 마찰계수는 0.5이며, 「콘크리트구조기준(2012)」을 적용한다.)

5.8m

6.0m

6.2m

6.4m

그림과 같이 하중을 받는 무근콘크리트 보의 인장응력이 콘크리트파괴계수($f_r$)에 도달할 때의 하중 $P$는? (단, 콘크리트는 보통중량콘크리트, 설계기준압축강도 $f_{ck}=100\text{MPa}$, 보의 길이 $L=315\text{mm}$이고 「콘크리트구조기준(2012)」을 적용한다.)

10kN

15kN

20kN

25kN

프리스트레스트콘크리트 포스트텐션부재에서 긴장재의 마찰손실을 계산할 때 사용되는 요소가 아닌 것은? (단, 「콘크리트구조기준(2012)」을 적용한다.)

긴장재의 파상마찰계수

긴장재의 회전각 변화량

곡선부의 곡률마찰계수

긴장재의 설계항복강도

브래킷과 내민받침의 전단설계에 대한 보기의 설명 중 옳은 내용을 모두 고른 것은? (단, 「콘크리트구조기준(2012)」을 적용한다.)
<보기>
ㄱ. 받침부 면의 단면은 계수전단력 $V_u$와 계수휨모멘트 $[V_u a_v + N_{uc}(h-d)]$ 및 계수수평 인장력 $N_{uc}$를 동시에 견디도록 설계하여야 한다.
ㄴ. 브래킷 또는 내민받침 위에 놓이는 부재가 인장력을 피하도록 특별한 장치가 마련되어 있지 않는 한 인장력 $N_{uc}$를 $0.1V_u$ 이상으로 하여야 한다.
ㄷ. 인장력 $N_{uc}$는 인장력이 비록 크리프, 건조수축 또는 온도변화에 기인한 경우라도 고정하중으로 간주하여야 한다.
ㄹ. 주인장철근의 단면적 $A_s$는 $(A_f + A_n)$와 $(2A_{vf}/3 + A_n)$ 중에서 큰 값 이상이어야 한다. (여기서 $A_f$=계수휨모멘트에 저항하는 철근 단면적, $A_n$=인장력 $N_{uc}$에 저항하는 철근 단면적, $A_{vf}$=전단마찰철근의 단면적을 의미한다.)

ㄱ, ㄷ

ㄱ, ㄹ

ㄴ, ㄷ

ㄴ, ㄹ

부재 설계 시 콘크리트 압축분포를 등가직사각형 응력블록으로 볼 때 단면의 가장자리에서 최대압축변형률이 일어나는 응력블록의 높이 $a=\beta_1 \cdot c$로 보고 계산할 경우, 이때 등가사각형 응력블록과 관계된 계수 $\beta_1$의 하한값인 0.65에 해당하는 콘크리트의 최소 압축강도 $f_{ck}$는 얼마인가? (단, 소수점 둘째 자리에서 반올림하며, 「콘크리트구조기준(2012)」을 적용한다.)

50.8MPa

53.3MPa

56.6MPa

60.1MPa

콘크리트 강도 평가를 위한 코어 시험에 대한 설명 중 가장 옳지 않은 것은? (단, 「콘크리트구조기준(2012)」을 적용한다.)

콘크리트 강도시험 값이 $f_{ck}$가 35MPa 이하인 경우 $f_{ck}$보다 3.5MPa 이상 부족하거나, 또는 $f_{ck}$가 35MPa 초과인 경우 $0.1f_{ck}$ 이상 부족한지 여부를 알아보기 위하여 3개의 코어를 채취하여야 한다.

구조물의 콘크리트가 습윤된 상태에 있다면 코어는 적어도 24시간 동안 물 속에 담가 두어야 하며 습윤상태에서 시험하여야 한다.

구조물에서 콘크리트 상태가 건조된 경우 코어는 시험 전 7일 동안 공기(온도 15~30℃, 상대습도 60% 이하)로 건조시킨 후 기건상태에서 시험하여야 한다.

코어 공시체 3개의 평균값이 $f_{ck}$의 85%에 달하고, 각각의 코어 강도가 $f_{ck}$의 75%보다 작지 않으면 구조적으로 적합하다고 판정할 수 있다.

「콘크리트구조기준(2012)」에서는 콘크리트의 건조수축 변형률을 산정하기 위해서 개념 건조수축계수($\epsilon_{sho}$)에 건조기간에 따른 건조수축 변형률 함수($\beta_s(t-t_s)$)를 곱하도록 규정하고 있다. 개념 건조수축계수 산정 시에 고려되는 요소로 가장 옳지 않은 것은?

외기 습도

시멘트 종류

재령 28일에서 콘크리트의 평균 압축강도

순인장변형률

그림과 같이 독립확대기초에서 2방향 펀칭전단에 대한 위험단면의 둘레길이가 4,000mm일 때 기둥의 면적은?

$200{,}000\text{mm}^2$

$230{,}000\text{mm}^2$

$250{,}000\text{mm}^2$

$300{,}000\text{mm}^2$

포스트텐션 보의 정착구역에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 「콘크리트구조기준(2012)」을 적용한다.)

일반구역은 국소구역을 제외한 정착구역으로 정의한다.

국소구역은 정착장치의 적절한 기능수행을 위하여 필요한 위치에 국소구역 보강을 하여야 한다.

국소구역은 정착장치 및 이와 일체가 되는 구속철근과 이들을 둘러싸고 있는 콘크리트 사각기둥으로 정의한다.

일반구역은 정착장치에 의해 유발되는 파열력, 할렬력 및 종방향 단부인장력에 저항할 수 있도록 보강하여야 한다.

콘크리트의 설계기준압축강도($f_{ck}$)가 50MPa인 경우 콘크리트의 할선탄성계수를 구하는 식은? (단, 보통중량 골재를 사용한 콘크리트의 경우임)

$E_C=8{,}500\cdot\sqrt[3]{50}$

$E_C=8{,}500\cdot\sqrt[3]{54}$

$E_C=8{,}500\cdot\sqrt[3]{55}$

$E_C=8{,}500\cdot\sqrt[3]{56}$

제주도 지역에 위치하는 교량 설계 시 적용하여야 할 지진구역계수(재현주기 500년)는? (단, 「도로교설계기준(2016)」을 적용한다.)

0.07

0.10

0.11

0.15

그림과 같이 콘크리트 부재에 프리스트레스를 도입할 때, 프리스트레스만에 의해 발생 가능한 단면 내 응력분포 형태를 모두 고르면? (단, +는 압축응력을, −는 인장응력을 나타낸다.)

(ㄱ), (ㄷ)

(ㄱ), (ㄹ)

(ㄴ), (ㄷ)

(ㄴ), (ㄹ)

구조물의 부재, 부재 간의 연결부나 부재단면의 휨모멘트, 전단력 등에 대한 설계 강도를 구할 때 1보다 작은 강도감소계수 ∅를 사용하는 목적으로 적합하지 않은 것은?

초과하중이나 하중조합의 영향을 고려

재료의 강도와 치수 등 변동에 대비

구조물에서 차지하는 부재의 중요성을 반영

부정확한 설계방정식에 대비해 여유를 확보

프리스트레스의 손실에 대한 설명 중 가장 옳지 않은 것은? (단, $P_j$ : 재킹 힘, $P_i$ : 도입직후의 프리스트레스 힘, $P_e$ : 유효 프리스트레스 힘이다.)

즉시손실과 시간적 손실을 합한 긴장재의 손실은 일반적으로 재킹 힘 $P_j$의 20~35% 범위이다.

도입직후의 프리스트레스 힘($P_i$)은 즉시손실이 발생한 이후에 긴장재에 작용하는 힘이다.

유효 프리스트레스 힘($P_e$)은 시간적손실이 발생한 이후에 긴장재에 작용하는 힘이다.

프리스트레스 힘의 유효율($R$)은 $P_e=RP_j$ 또는 $R=\dfrac{P_e}{P_j}$로 나타낸다.

계수전단력 $V_u$=7.5kN이 폭 $b$=100mm인 직사각형 단면에 작용한다. 이때, 전단철근 없이 콘크리트만으로 견딜 수 있는 단면의 최소 유효깊이 $d$는? (단, 콘크리트 설계기준 압축강도 $f_{ck}$=36MPa, 보통중량콘크리트이고, 「콘크리트구조기준(2012)」을 적용한다.)

150mm

200mm

250mm

300mm

항복강도가 400MPa인 용접용 철근을 이용하여 용접이음을 할 때 용접이음부에서 발휘해야 하는 응력의 최솟값은? (단, 「콘크리트구조기준(2012)」을 적용한다.)

400MPa

450MPa

500MPa

550MPa

「콘크리트구조기준(2012)」에서는 휨모멘트와 축력을 받는 철근콘크리트 부재의 강도설계를 위하여 기본적인 가정을 따르도록 규정하고 있다. 강도설계법의 기본 가정에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

철근과 콘크리트의 응력은 중립축으로부터의 거리에 비례하는 것으로 가정한다.

압축연단에서의 극한변형률은 0.003으로 가정한다.

휨응력 계산에서 콘크리트의 인장강도는 무시할 수 있다.

극한상태에서의 압축응력의 분포와 콘크리트 변형률 사이의 관계는 실험의 결과와 실질적으로 일치하는 직사각형, 사다리꼴 등의 형상으로 가정할 수 있다.

1방향 슬래브에 대한 다음 설명 중 가장 옳지 않은 것은? (단, 「콘크리트구조기준(2012)」을 적용한다.)

4변에 의해 지지되는 2방향 슬래브 중 장변의 길이가 단변의 길이의 2배를 넘으면 1방향 슬래브로 해석한다.

철근콘크리트 보와 일체로 만든 연속 슬래브에서 경간 중앙의 정모멘트는 양단 고정보로 보고 계산한 값 이하이어야 한다.

철근콘크리트 보와 일체로 만든 연속 슬래브에서 활하중에 의한 경간 중앙의 부모멘트는 산정된 값의 1/2만 취할 수 있다.

철근콘크리트 보와 일체로 만든 연속 슬래브에서 순경간이 3.0m를 초과할 때는 순경간 내면의 휨모멘트를 사용할 수 있다.

내민보에 자중을 포함한 계수등분포하중($w_u$) 10kN/m가 작용할 때, 위험단면에서 콘크리트가 부담하는 전단력($V_c$)이 16.67kN이라면 전단보강철근이 부담해야 할 전단력($V_s$)의 최솟값은? (단, 보통중량의 콘크리트를 사용하였으며 $f_{ck}$=25MPa, $f_y$=280MPa, 강도설계법을 적용한다.)

5.83kN

6.36kN

7.33kN

8.12kN

콘크리트 압축강도 실험 결과 설계기준강도 $f_{ck}$가 50MPa이고, 충분한 실험에 의해 얻어진 표준편차 $s$가 5MPa이라면, 「콘크리트구조기준(2012)」에 따라 배합강도 $f_{cr}$은 얼마로 결정해야 하는가?

43.3MPa

46.0MPa

54.0MPa

56.7MPa