건축기사 실기 · 2024년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

(1) 엇모쌓기
(2) 영롱쌓기

[해설]

엇모쌓기는 벽돌을 45° 돌려 모서리가 벽면 밖으로 튀어나오게 쌓아 그림자 효과와 장식성을 주는 쌓기법으로 담장·처마 마감에 쓰인다. 영롱쌓기는 벽돌 사이사이를 비우거나 구멍을 내어 투과·장식 효과를 내는 쌓기로, 하중을 받지 않는 비내력 담·난간벽 등에 적용한다.

(1) 비드법 1종
(2) 비드법 2종
(3) 압출법

[해설]

발포 폴리스티렌(EPS) 단열재는 제조방식에 따라 비드법과 압출법으로 나뉜다. 비드법은 구슬 모양 원료를 1차 발포·숙성 후 금형에서 2차 발포·융착시키며, 첨가제 개질 여부에 따라 1종과 2종으로 구분한다. 압출법(XPS)은 원료를 용융해 연속 압출·발포시켜 성형하므로 흡수율이 낮고 단열성능이 더 우수한 편이다.

② → ⑤ → ④ → ① → ③
(고름모르타르 → 시트방수 → 보호모르타르 → 무근콘크리트 → 목재 데크)

[해설]

보호층을 두는(비노출) 옥상 시트방수는 바탕 콘크리트 슬래브의 요철을 고름모르타르로 정리하는 것에서 시작한다. 바탕이 고르지 않으면 시트가 들뜨거나 찢어지기 때문이다.

그 위에 시트방수층을 붙이고, 후속 공정에서 방수층이 손상되지 않도록 보호모르타르를 덧바른다. 방수층 위에 반드시 보호층이 오는 것이 이 순서의 핵심이다.

이후 구배와 마감 바탕을 잡는 무근콘크리트를 타설하고, 최상단에 목재 데크 등 마감재를 시공한다.

· 힘과 변위의 관계 $P = k \, \Delta L$
· 훅의 법칙 $\sigma = E \varepsilon$에서 $\dfrac{P}{A} = E \cdot \dfrac{\Delta L}{L}$이므로 $\Delta L = \dfrac{PL}{EA}$
· $P = k \cdot \dfrac{PL}{EA}$ → $k = \dfrac{EA}{L}$

[해설]

스프링계수(강성) k는 단위변위당 필요한 힘으로 정의된다(P=kΔL). 훅의 법칙(σ=Eε)을 축부재에 적용하면 P/A=E·ΔL/L이 되어 변형량 ΔL=PL/(EA)을 얻고, 이를 P=k·ΔL에 대입해 정리하면 k=EA/L이 된다. 축방향 부재의 스프링계수는 단면적·탄성계수에 비례하고 길이에 반비례한다.

공사수행능력 점수(시공능력·경영상태 등)와 입찰금액 점수에 사회적 책임(고용·안전·공정거래 등) 점수를 합산하여, 종합점수가 가장 높은 입찰자를 낙찰자로 선정하는 제도

[해설]

종합심사낙찰제는 가격만 보는 최저가낙찰제의 저가수주·부실시공 폐단을 보완하기 위해 도입된 낙찰자 결정 방식이다.

공사수행능력(시공실적·기술력·배치기술자·경영상태 등)과 입찰금액을 각각 점수화하고, 여기에 고용·안전·공정거래 등 사회적 책임 배점을 더해 합산한다. 이 종합점수가 가장 높은 입찰자가 낙찰자가 된다.

가격 외에 수행능력과 사회적 책임을 함께 평가해 적정 공사비와 시공품질을 확보하려는 제도로 이해하면 된다.

① $0.5$
② $760$
③ 표준관입시험용 샘플러
④ $300$

[해설]

표준관입시험(SPT)은 63.5±0.5kg 해머를 760±10mm(76±1cm) 높이에서 자유낙하시켜, 로드 선단의 샘플러를 지반에 300mm 관입시키는 데 필요한 타격횟수를 N값으로 하는 시험이다. 관입 초기 150mm는 예비타격으로 제외하고, 이후 300mm 관입에 필요한 타격수를 N값으로 채택하는 것이 일반적 절차다.

맞댄 이음부 — 양면 개선(X형 그루브) 맞대기 용접 기호로 표기
· 기준선 위(화살표 반대쪽): 개선깊이 9 / 개선각 90°
· 기준선 아래(화살표쪽): 개선깊이 18 / 루트간격 2 / 개선각 60°

[해설]

용접기호는 지시선이 가리키는 부재면을 '화살표쪽', 그 반대면을 '반대쪽'으로 구분해 기준선 아래·위에 각각 표기한다. 이 문제는 양쪽에서 개선(그루브)을 낸 X형 맞대기 용접이므로, 화살표쪽 치수(18mm, 루트간격 2mm, 개선각 60°)는 기준선 아래에, 반대쪽 치수(9mm, 개선각 90°)는 기준선 위에 각각 표기한다.

· 지그재그 파단선(구멍 3개, 대각 2구간)
$A_n = A_g - n \, d \, t + \sum \dfrac{s^2}{4g} \, t$
$= (190 \times 9) - (3 \times 22 \times 9) + \dfrac{50^2}{4 \times 50} \times 9 + \dfrac{50^2}{4 \times 60} \times 9$
$= 1{,}710 - 594 + 112.5 + 93.75 = 1{,}322.25$ mm²

[해설]

지그재그 파단선의 순단면적은 총단면적에서 구멍 손실(n·d·t)을 빼고, 경사구간마다 s²/4g 보정항(s: 피치, g: 게이지)을 더해 구한다. 경사구간이 여러 개면 구간별로 보정항을 각각 계산해 모두 합산하며, 파단 경로를 여러 가지로 잡을 수 있을 때는 순단면적이 최소가 되는 경로가 지배 경로가 된다.

① 단위시멘트량을 낮춘다.
② 수화열이 낮은 중용열·저열 포틀랜드시멘트나 플라이애시 시멘트를 사용한다.
③ 선행냉각(Pre-cooling)으로 재료·콘크리트 온도를 낮춘다.
④ 관로식 냉각(Pipe-cooling) 등 온도균열 제어 공법을 적용한다.

[해설]

매스콘크리트는 두꺼운 단면에서 수화열이 축적되어 내부와 표면의 온도차로 균열(온도균열)이 발생하기 쉽다. 단위시멘트량 저감과 저발열 시멘트 사용으로 발열량 자체를 줄이고, Pre-cooling·Pipe-cooling 등 냉각공법으로 콘크리트 내부 온도 상승을 제어하는 것이 핵심 대책이다.

바탕처리 → 벽체틀 설치 → 석고보드 붙이기 → 단열재 깔기 → 석고보드 붙이기 → 마감

[해설]

양면 석고보드 시공은 먼저 바탕을 정리하고 벽체틀(경량철골 스터드 등)을 세운 뒤, 한쪽 면에 석고보드를 먼저 붙여 벽체 공간을 형성한다. 그 공간에 단열재를 채운 후 반대쪽 면에 석고보드를 마저 붙이고 마감을 진행한다.

· 다짐 상태 환산 $= 10 \times \dfrac{C}{L} = 10 \times \dfrac{0.9}{1.2} = 7.5$ m³
· 되돋우기 소요(다짐) 토량 $= 10 \times 0.5 = 5$ m³
· 남는 다짐 토량 $= 7.5 - 5 = 2.5$ m³
· 남는 흐트러진 토량 $= 2.5 \times \dfrac{L}{C} = 2.5 \times \dfrac{1.2}{0.9} = 3.33$ m³

[해설]

흐트러진 토량 → 다짐 토량 환산은 $\times C/L$, 다짐 토량 → 흐트러진 토량 환산은 $\times L/C$를 곱한다(자연상태 토량을 매개로 $\div L$, $\times C$).

반입한 흐트러진 흙 10m³를 다짐 상태로 환산(7.5m³)한 뒤, 되돋우기에 실제 쓰인 다짐 토량(면적×두께 = 10×0.5 = 5m³)을 빼면 남는 다짐 토량 2.5m³, 이를 다시 흐트러진 상태로 되돌리면 3.33m³이다.

[해설]

표준공기 17일의 주공정선(C→E→I, 더미 경유)을 비용구배가 낮은 작업부터 순차 단축하면, 최종적으로 모든 경로의 여유가 0이 되어 전 구간이 주공정선으로 바뀐 10일 공정표가 된다.

이 문제의 핵심 조건은 단축이 각 작업일수의 1/2을 초과할 수 없다는 제한으로, 예컨대 2일짜리 작업은 1일까지만 단축 가능하다는 점을 놓치면 감점된다.

단축 후에도 선후행 관계를 지켜 각 결합점의 EST·LST가 재계산되어야 하며, 모든 경로의 여유가 0이 되는 시점이 더 이상 단축할 수 없는 한계임을 확인하는 것이 채점 포인트다.

① 슬래브의 두께를 크게 한다.
② 지판(Drop Panel)이나 기둥머리(Column Capital)로 위험단면의 면적을 넓힌다.
③ 기둥 주위에 양방향 전단철근(스터럽)을 배근한다.
④ 슬래브에 전단머리(Shear Head)로 전단보강한다.

[해설]

플랫슬래브는 보 없이 슬래브가 직접 기둥에 지지되므로 기둥 주변에서 뚫림전단(2방향 전단) 파괴 위험이 크다. 슬래브 두께 증가나 지판·기둥머리로 위험단면적을 확대하는 방법, 전단철근(스터럽)이나 전단머리를 배근해 전단내력을 보강하는 방법이 함께 쓰인다.

① 2
② 4
③ 5
④ 3
⑤ 6
⑥ 8

[해설]

기초·보 옆·기둥·벽의 거푸집널은 연직하중을 지지하지 않는 측면 거푸집이므로 압축강도 시험 없이 재령(일수)만으로 해체할 수 있다. 존치기간은 평균기온이 낮을수록 길어지고, 초기강도 발현이 느린 시멘트일수록(조강 → 보통·고로슬래그 1종 → 고로슬래그 2종·포틀랜드포졸란 2종) 길어진다. 20℃ 이상은 2·4·5일, 20℃ 미만 10℃ 이상은 3·6·8일로 묶어 외운다.

(1) 가압면적 $A = 390 \times 150 = 58{,}500$ mm²
(2) 붕괴시간 $= 10 \div 0.2 = 50$ 초

[해설]

가압면은 블록의 상하면(길이×두께 = 390×150)이며, 높이 190mm는 시험체의 높이 방향이므로 압축면적 계산에는 포함되지 않는다. 붕괴시간은 목표 압축강도(10MPa)를 하중속도(0.2MPa/sec)로 나눈 값으로, 일정한 속도로 하중을 가했을 때 파괴에 이르기까지 걸리는 시간을 뜻한다.

(1) 달비계 — 상부에서 와이어로프·체인으로 작업발판을 매달아 띄운 비계
(2) 말비계 — 실내 내장·도장 등 낮은 높이 작업에 쓰는, 발판을 짧은 다리로 받친 발판대

[해설]

달비계는 건물 상부(옥상 등)에 와이어로프·체인 등으로 작업발판을 매달아 필요한 높이로 오르내리며 사용하는 비계로, 외벽 도장·유리 청소 등 고소작업에 쓰인다. 말비계는 실내 벽·천장의 도장·경미한 내장공사처럼 비교적 낮은 높이 작업에 쓰는 이동식 발판대로, 다리를 벌려 세우는 A자형 구조가 일반적이다.

① $4$ MPa
② $6$ MPa

[해설]

KDS 콘크리트구조기준의 탄성계수식은 실제 배합강도 $f_{cm}$을 기준으로 한다. 설계기준강도 $f_{ck}$가 40MPa 이하인 일반강도 콘크리트는 $\Delta f = 4$MPa, 60MPa 이상인 고강도 콘크리트는 $\Delta f = 6$MPa을 적용하며, 40~60MPa 구간은 두 값을 직선보간해 구한다.

① 조절줄눈
② 미끄럼줄눈
③ 시공줄눈
④ 신축줄눈

[해설]

조절줄눈(control joint)은 슬래브 등 부재의 건조수축 균열을 유도·제어하기 위해 인위적으로 단면을 얇게 만든 줄눈이다. 미끄럼줄눈(slip joint)은 두 부재가 서로 다른 거동을 하도록 마찰을 줄여 미끄러지게 하는 줄눈이며, 시공줄눈(construction joint)은 콘크리트 타설을 이어서 하지 못할 때 생기는 경계면이다. 신축줄눈(expansion joint)은 온도·부등침하 등에 의한 구조체 신축을 흡수하기 위해 구조체를 완전히 분리해 설치한다.

· 좌측 부재는 $P_1 + P_2$, 우측 부재는 $P_2$를 받으므로
$\Delta L = \Delta L_1 + \Delta L_2 = \dfrac{(P_1 + P_2)L_1}{E_1 A_1} + \dfrac{P_2 L_2}{E_2 A_2}$

[해설]

구간별 축력이 다르므로 각 구간의 변형량을 따로 구해 더한다(중첩법). 좌측 구간(길이 L₁, 단면 A₁)에는 두 하중이 모두 전달되어 축력 P₁+P₂가 작용하고, 우측 구간(길이 L₂, 단면 A₂)에는 P₂만 작용한다. 각 구간에 ΔL=PL/(EA)를 적용해 합산하면 전체 늘음량이 된다.

① 알칼리 함량 0.6% 이하의 저알칼리 시멘트를 사용한다.
② 알칼리골재반응에 무해한 골재를 사용한다.
③ 고로슬래그·플라이애시 등 양질의 혼화재를 사용한다.
④ 방수·방습 처리로 콘크리트에 수분이 침투하지 않게 한다.

[해설]

알칼리골재반응은 시멘트의 알칼리 성분과 골재 중 반응성 실리카 등이 반응해 팽창성 겔을 생성하고, 이 겔이 수분을 흡수·팽창하면서 콘크리트에 균열을 일으키는 현상이다.

반응이 일어나려면 알칼리·반응성 골재·수분 세 요소가 모두 필요하므로, 대책도 이 중 하나를 차단하는 방향으로 세운다. 알칼리 함량 0.6% 이하의 저알칼리 시멘트를 쓰고, 반응성이 없는 무해 골재를 선정하며, 고로슬래그·플라이애시 등 혼화재로 알칼리 이온을 흡착·희석해 총량을 낮춘다.

여기에 방수·방습 처리로 수분 침투를 막으면 반응 진행을 억제할 수 있다. 3가지만 요구하는 경우에는 ①~③을 우선 쓰면 된다.

거친 갈기 → 물 갈기 → 본 갈기 → 정 갈기

[해설]

경질 석재의 물갈기 마감은 표면을 거칠게 다듬는 단계에서 시작해 점차 고운 숫돌로 갈아 매끄러운 면을 만드는 순서로 진행된다. 거친 갈기로 요철을 없앤 뒤 물을 뿌려가며 갈아내고, 갈수록 고운 입도의 숫돌로 바꿔가며 본갈기·정갈기 단계를 거쳐 마감면의 평활도와 광택을 높인다.

단위 통일: 단위용적질량 $1{,}800$ kg/m³ $= 1.8$ g/cm³
실적률 = (단위용적질량 ÷ 밀도) × 100
$= \dfrac{1.8}{2.65} \times 100 = 67.92$ %

[해설]

실적률은 골재의 단위용적 중 실제 골재알이 차지하는 부피의 비율로, 단위용적질량을 밀도로 나눈 값에 100을 곱해 구한다. 단위가 다르므로 1,800 kg/m³를 1.8 g/cm³로 환산한 뒤 2.65로 나누면 67.92%가 된다. 공극률은 100%에서 실적률을 뺀 값(32.08%)이며, 실적률이 클수록 골재 사이 빈틈이 적어 밀실한 콘크리트를 만들 수 있다.

(1) 방수면적 $= (7 \times 7) + (4 \times 5) + (11 + 7) \times 2 \times 0.43 = 84.48$ m²
(2) 누름콘크리트량 $= \{(7 \times 7) + (4 \times 5)\} \times 0.08 = 5.52$ m³
(3) 보호벽돌량 $= \{(11 - 0.09) + (7 - 0.09)\} \times 2 \times 0.35 \times 75 \times 1.05 = 982.3 \rightarrow 983$ 매

[해설]

방수면적은 지붕 바닥면(7×7, 4×5 두 구역)에 파라펫 입상면적(둘레길이×입상높이 0.43m=350+80mm)을 더해 구한다. 누름콘크리트량은 바닥면적에 두께(0.08m)를 곱한 값이며, 보호벽돌량은 파라펫 중심선 둘레(벽두께 0.09m를 뺀 길이)×높이×소요매수(75매/m²)에 할증률 5%를 곱하고 소수점 이하는 올림해 산정한다.

① 주위 건물에서 1.5m 이상 떨어진 독립된 단층 건물로 한다.
② 바닥은 침투성이 없는 재료로 마감한다.
③ 지붕은 불연재로 하고 천장을 두지 않는다.
④ 환기가 잘 되게 하고 소화설비를 갖춘다.

[해설]

가연성 도료는 인화·폭발 위험이 있어 저장 창고를 화기·인접건물과 분리하고 통풍·소화설비를 갖추도록 규정한다. 독립된 단층 구조, 침투성 없는 바닥, 불연 지붕(천장 미설치로 열 축적 방지), 환기·소화설비 확보가 핵심 요건이다.

② 기초철근 → ① 기둥철근 → ⑤ 벽철근 → ③ 보철근 → ④ 바닥철근

[해설]

철근콘크리트 구조물은 하부에서 상부로 시공되므로 철근 조립도 같은 방향으로 진행한다. 또한 같은 층에서는 수직부재를 먼저 세운 뒤 수평부재를 얹는다.

따라서 기초철근을 먼저 배근하고, 그 위에 수직부재인 기둥철근과 벽철근을 세운다. 이어 수평부재인 보철근을 배근하고, 마지막으로 보 위에 걸리는 바닥(슬래브)철근을 배근한다.

순서를 외울 때는 '기초 → 수직(기둥·벽) → 수평(보·바닥)'으로 묶어 기억하면 된다.

(1) 팽창도 $= \dfrac{255.78 - 254}{254} \times 100 = 0.70\%$
(2) $0.70\% \le 0.80\%$ 이므로 합격

[해설]

오토클레이브 팽창도는 시험 전후의 길이 변화량을 시험 전 유효표점길이로 나눠 백분율로 나타낸 값이다. 즉 (시험 후 길이 − 시험 전 유효표점길이) / 시험 전 유효표점길이 × 100 으로 계산한다.

주어진 값을 대입하면 $\dfrac{255.78 - 254}{254} \times 100 = 0.70\%$ 이다.

KS 기준은 $0.80\%$ 이하이므로 $0.70\% \le 0.80\%$, 합격으로 판정한다. 이 시험은 시멘트 중 유리석회·마그네시아의 이상팽창 여부를 확인해 안정성을 판단하는 절차다.