건축기사 실기 · 2023년 2회차 기출문제 해설 페이지

① 현장 접근이 쉽고 자재 야적에 유리한 위치를 선정한다.
② 주변 교통과 도로 통행에 지장을 주지 않는 위치로 정한다.
③ 전면 도로폭과 진입 유효폭을 고려해 충분한 진입 각도를 확보한다.

[해설]

가설 출입구는 공사차량·자재 반출입이 원활하도록 현장 접근성과 야적 공간 확보가 유리한 위치에 계획하고, 인접 도로의 교통 흐름과 보행 안전에 지장을 주지 않는 위치를 선정해야 한다. 또한 전면 도로 폭과 진입 유효폭·회전 반경을 고려해 대형 차량도 무리 없이 진입할 수 있는 각도와 폭을 확보해야 한다.

타설한 콘크리트 윗면에서 최대 측압이 생기는 지점까지의 깊이(높이)

[해설]

콘크리트 헤드는 거푸집 측압 산정의 기준이 되는 개념으로, 타설한 콘크리트 윗면에서부터 최대 측압이 발생하는 지점까지의 연직거리를 말한다.

타설 초기에는 콘크리트가 액체처럼 거동해 깊이에 비례하여 측압이 커지지만, 어느 깊이 아래에서는 응결이 진행되어 측압이 더 이상 증가하지 않는다. 그 경계가 되는 깊이가 콘크리트 헤드다.

타설 속도가 빠를수록, 슬럼프가 클수록, 1회 타설 높이가 클수록 콘크리트 헤드와 최대 측압이 함께 커지므로 거푸집 설계와 타설 속도·높이 관리의 지표가 된다.

① $\dfrac{4}{3}$
② 25
③ 1

[해설]

철근 순간격 규정은 굵은골재가 철근 사이를 원활히 통과해 콘크리트가 충분히 채워지도록 하는 시공성 확보 목적이다.

세 기준(굵은골재 최대치수의 4/3배, 25mm, 이형철근 공칭지름의 1배) 중 가장 큰 값 이상을 순간격으로 확보해야 하며, 이를 지키지 않으면 다짐 불량으로 곰보(공극)가 생긴다.

$\tau_t = \dfrac{T}{2t \cdot A_m} = \dfrac{T}{2t \cdot \pi r^2}$
($A_m$ = 두께 중심선이 이루는 면적 $= \pi r^2$)

[해설]

얇은 두께의 폐단면(박판 폐쇄단면) 부재의 비틀림전단응력은 박판이론에 따라 $\tau = \dfrac{T}{2tA_m}$로 구하며, $A_m$은 단면 두께 중심선이 감싸는 면적이다. 원형강관은 중심선 반지름이 $r$이므로 $A_m = \pi r^2$을 대입하면 $\tau_t = \dfrac{T}{2\pi r^2 t}$가 된다.

① 연직배수 공법
② 고결 공법
③ 진동다짐 공법

[해설]

연약지반 개량공법은 크게 탈수(배수)·고결·다짐 공법으로 나눈다. 연직배수 공법은 샌드드레인·페이퍼드레인 등으로 지중 물을 배출해 압밀을 촉진하고, 고결 공법은 생석회말뚝·동결·소결 등으로 지반을 굳히며, 진동다짐 공법(바이브로플로테이션 등)은 사질지반을 다져 밀도를 높인다.

매입형 합성기둥(Encased Composite Column)

[해설]

매입형(피복형) 합성기둥, 이른바 SRC 기둥은 철골을 콘크리트에 매입하고 철근을 함께 배근해 강재와 콘크리트가 일체 거동하도록 한 구조다.

콘크리트가 철골의 국부좌굴을 구속하고 내화성을 높이며, 강재의 강성·시공성과 콘크리트의 강성·내화성을 동시에 활용해 초고층 건물 저층부의 대하중 구간에 주로 적용한다.

강관 내부에 콘크리트를 채우는 충전형(CFT) 합성기둥과 대비해 기억한다.

① 0.5
② 표준
③ 설계
④ 10

[해설]

고장력볼트 마찰접합에서 미끄럼계수는 접합면 처리상태에 따라 달라지되 최소 0.5 이상을 확보해야 하며, 현장에서는 볼트장력 저하(응력이완 등)를 고려해 설계볼트장력보다 10% 높은 표준볼트장력으로 시공한다.

(1) 터파기량
$V = (15 + 1.3 \times 2)(10 + 1.3 \times 2) \times 6.5 = 1{,}441.44$ m³
(2) 되메우기량
GL 이하 구조부 체적 $= 0.3(15 + 0.3 \times 2)(10 + 0.3 \times 2) + 6.2(15 + 0.1 \times 2)(10 + 0.1 \times 2) = 1{,}010.86$ m³
되메우기량 $= 1{,}441.44 - 1{,}010.86 = 430.58$ m³
(3) 잔토처리량 $= 1{,}010.86 \times 1.3 = 1{,}314.12$ m³

[해설]

터파기량은 여유폭(1.3m×2)을 더한 평면적에 굴착깊이(6.5m)를 곱해 구하고, 되메우기량은 터파기량에서 지하 구조체(슬래브+벽체)가 차지하는 체적을 뺀 값이다. 잔토처리량은 되메우기 후 남는 흙(구조체 체적분)에 토량환산계수 L=1.3을 곱해 흐트러진 상태의 반출 토량으로 환산한다.

① 마찰말뚝을 사용하고 서로 다른 종류의 말뚝을 혼용하지 않는다.
② 온통기초(지하실)로 계획해 접지압을 고르게 한다.
③ 기초 상호를 지중보로 연결해 부등 변위를 억제한다.

[해설]

기초구조 측 대책은 말뚝 지지력 균질화, 접지압 저감·균등화, 기초 간 일체화로 요약된다. 마찰말뚝은 지지층 깊이가 달라도 마찰력으로 지지력을 균질하게 하고, 온통기초는 건물 전체 하중을 넓은 면적에 분산해 접지압을 낮춘다. 지중보로 기초를 연결하면 부등침하가 발생해도 하중이 재분배되어 변위가 억제된다.

강재에 용접되고 콘크리트에 매입되어, 강재와 콘크리트 간 전단력을 전달해 두 재료가 일체로 거동하게 하는 스터드 앵커

[해설]

시어 커넥터(스터드 볼트)는 강재보와 콘크리트 슬래브의 접합면에서 발생하는 수평전단력을 전달해 두 이종재료가 하나의 합성단면처럼 거동하도록 한다. 이를 통해 합성보의 강성과 내력이 증가하고 처짐이 감소하는 효과를 얻는다.

② → ③ → ④ → ⑤ → ①

[해설]

설계도서 간 내용이 상충할 때는 공사시방서(특기시방서)를 최우선으로 하고, 설계도면·전문시방서·표준시방서 순으로 적용하며, 공사(산출)내역서는 우선순위가 가장 낮다.

(1) 3일 단축 네트워크 공정표
· 단축: E 1일, B 2일, D 2일 → 정상공기 22일에서 19일로 단축
· 단축 후 각 작업 공기: A 3, B 3, C 6, D 5, E 3, F 10, G 8, H 9, I 2
· 결합점 EST=LST(여유 없음): 개시 0 → A완료 3 → B완료 6 → D완료 8 → C·E완료 9 → F·G·H완료 17 → 종료 19
· 주공정선(굵은 선): A→B→E→G→I, A→C→G→I, A→D→H→I (F 경로만 비주공정, 여유 1일)
(2) 총공사비
단축 단계별 추가비용 — 22→21일: E, 500원 / 21→20일: B·D, 4,000원 / 20→19일: B·D, 4,000원
표준공사비 $=69{,}000$원, 추가공사비 $=500+4{,}000+4{,}000=8{,}500$원
총공사비 $=69{,}000+8{,}500=77{,}500$원

[해설]

CPM 공기단축(MCX)은 먼저 정상공기로 주공정선을 찾고(A-B-E-G-I=22일), 그 경로에서 단위일당 비용기울기(추가비용/단축가능일수)가 가장 작은 작업부터 단축한다. E가 500원/일로 가장 저렴해 1일 단축하면 A-B-E-G-I와 A-D-H-I가 함께 21일로 병행 주공정선이 되므로, 이후에는 두 경로에서 각각 가장 싼 작업(B 1,000원/일, D 3,000원/일)을 동시에 단축해야 총공기가 줄어든다. 이렇게 B·D를 2일씩 추가로 단축해 19일에 도달하며, 추가비용 합계 8,500원을 표준공사비 69,000원에 더해 총공사비 77,500원을 얻는다.

(1) 기경성 — ① 진흙질 ② 회반죽
(2) 수경성 — ① 시멘트 모르타르 ② 무수석고 플라스터

[해설]

기경성 미장재료는 공기 중 이산화탄소·수분 증발로 경화되며 물속에서는 굳지 않는 재료(진흙질, 회반죽, 돌로마이트 플라스터 등)이고, 수경성 재료는 물과의 수화반응으로 경화되어 물속에서도 굳는 재료(시멘트 모르타르, 석고 플라스터 등)다.

(1) 적격낙찰제도(적격심사낙찰제) — 입찰가격과 함께 시공경험·기술능력·경영상태 등 계약수행능력을 종합 심사해 일정 기준 이상인 자를 낙찰자로 정하는 제도
(2) 종합심사낙찰제도 — 공사수행능력 점수와 입찰금액 점수에 사회적책임 점수를 합산해 최고점 입찰자를 낙찰자로 정하는 제도

[해설]

적격낙찰제도(적격심사낙찰제)는 예정가격 이하 최저가 입찰자부터 순차로 시공경험·기술능력·경영상태·입찰가격 등 계약수행능력을 종합 심사해, 일정 점수 이상이면 낙찰자로 선정하는 제도다.

종합심사낙찰제도는 가격 외에 공사수행능력과 사회적책임을 평가점수로 환산해 합산점수가 가장 높은 자를 낙찰자로 정하는 제도로, 저가 낙찰에 따른 부실시공을 막기 위해 주로 대형 공사에 적용한다.

① $0.7 \times 2L = 1.4L$
② $0.5 \times 4L = 2L$
③ $2 \times L = 2L$
④ $1 \times \dfrac{L}{2} = 0.5L$

[해설]

장주의 좌굴길이는 부재의 실제 길이에 지지(경계)조건별 유효좌굴길이계수 $k$를 곱해 구한다. 표준 $k$값은 일단고정-타단힌지 0.7, 양단고정 0.5, 일단고정-타단자유 2.0, 양단힌지 1.0이며, 이를 각 부재길이에 곱하면 순서대로 1.4L, 2L, 2L, 0.5L이 된다.

① 오거 보링(Auger Boring)
② 수세식 보링(Wash Boring)
③ 충격식 보링(Percussion Boring)
④ 회전식 보링(Rotary Boring)

[해설]

보링은 지중에 구멍을 뚫어 토질 상태와 지층 구성을 조사하는 방법으로, 굴착 방식에 따라 구분한다. 오거 보링은 오거(나사송곳)를 회전시켜 얕은 깊이의 시료를 채취하는 간이 방법이고, 수세식 보링은 물을 분사해 굴착토를 씻어 올리며 굴진하는 방법으로 연약지반에 적합하다.

충격식 보링은 로프에 매단 비트를 낙하·타격시켜 굴진하는 방법이며, 회전식 보링은 로터리 비트를 회전시켜 코어를 채취하는 방법으로 시료 교란이 적어 정밀도가 가장 높고 표준관입시험 등과 병행하는 대표적 방법이다. 3가지를 요구하면 이 중 임의의 3개를 쓰면 된다.

조절줄눈(Control Joint)

[해설]

조절줄눈은 건조수축·온도변화로 인한 균열을 미리 정한 위치로 유도해 다른 부위의 무질서한 균열을 막는 줄눈이다.

균열 발생 자체를 없애는 것이 아니라 발생 위치를 제어하는 데 목적이 있으며, 슬래브·바닥판 등에 일정 간격으로 줄눈 커팅 등 단면 결손(홈)을 두어 취약부를 만든다.

① 표면건조포화
② 절대건조
③ 물결합재비

[해설]

보통 골재는 흡수율이 낮아 표면건조포화(SSD) 상태 질량을 기준으로 배합을 표시하지만, 흡수율이 큰 인공경량골재는 절대건조 상태 질량으로 표시해 배합 오차를 줄인다. 혼화재를 사용하면 시멘트만이 아니라 시멘트+혼화재(결합재) 전체에 대한 물의 비율, 즉 물-결합재비(W/B)로 배합을 관리한다.

· 쌍줄비계 면적 = 높이 × (외주 둘레 + 8 × 0.9)
· 외주 둘레 $= (18 + 13) \times 2 = 62$ m
$A = 13.5 \times (62 + 8 \times 0.9) = 934.2$ m²

[해설]

쌍줄비계 면적은 비계높이 × 외부 비계길이로 산정하며, 외부 비계길이는 건물 외주 둘레를 벽면에서 0.9m 바깥으로 확대한 길이다. 둘레선을 0.9m 밖으로 내밀면 둘레가 8 × 0.9 = 7.2m 늘어나므로 외주 둘레에 이 값을 더한다. 주어진 평면치수를 정리하면 건물 외곽은 가로 18m×세로 13m 범위로 둘러싸여 외주 둘레는 (18+13)×2=62m이고, 여기에 8×0.9=7.2m를 더한 69.2m에 높이 13.5m를 곱해 비계면적 934.2m²를 얻는다.

① 유입 지하수를 강제로 펌핑(Pumping)하여 외부로 배수한다.
② 인접 건물주 승인을 받아 인접 건물에 긴결한다.
③ 영구(부력) 앵커를 설치해 부력에 저항시킨다.

[해설]

지하수위 아래 구조물은 부력(양압력)으로 부상·균열이 발생할 수 있어 배수, 정착 등으로 대응한다. 강제 배수는 유입수를 펌핑해 수위를 낮추는 방법이고, 부력앵커는 기초를 지반에 영구 정착시켜 인발저항으로 부력에 저항하는 방법이다. 인접 건물 긴결은 구조물을 인접 구조체에 연결해 부력에 저항하는 보조적 방법이다.

초고층 강구조에서 축하중·재질·환경 차이 등으로 기둥에 발생하는 축방향 축소 변위

[해설]

칼럼 쇼트닝은 초고층 건물에서 기둥이 자중·상부하중에 의한 탄성 축소와 기둥별 재질·응력도·온도 차이가 층마다 누적되어 축방향으로 줄어드는 현상이다(콘크리트가 병용되는 합성·RC 기둥에서는 크리프·건조수축에 의한 비탄성 축소가 더해진다). 인접 기둥 간 축소량 차이가 크면 보·슬래브에 부가응력과 부등 변위가 생기므로, 시공 시 축소량을 예측해 사전 솟음·층고 조정 등으로 보정한다.

④ → ① → ⑤ → ② → ③ → ⑥

[해설]

주각부 시공은 앵커볼트를 매립·설치한 뒤 기초 상부를 정확한 레벨로 고름질(무수축모르타르 등)하고, 철골을 세워 가조립으로 위치를 고정한 후 변형을 바로잡아 본조립하고 마지막으로 도장하는 순서로 진행한다.

· 단면을 세로 부재($3 \times 9$)와 가로 부재($6 \times 3$)로 분할
$I_x = \left[\dfrac{3 \times 9^3}{12} + (3 \times 9)(4.5)^2\right] + \left[\dfrac{6 \times 3^3}{12} + (6 \times 3)(1.5)^2\right] = 783$ cm⁴

[해설]

L형(앵글) 단면은 두 개의 직사각형으로 분할해 각각의 도심축 단면2차모멘트에 평행축정리를 적용한 뒤 합산한다. 세로 부재(3×9)는 도심이 하단에서 4.5cm, 가로 부재(6×3)는 도심이 하단에서 1.5cm 떨어져 있으므로 각각 $\dfrac{bh^3}{12} + Ad^2$를 계산해 더하면 $I_x=783$cm⁴이다.

① 외부에 노출되는 버팀기둥 등 구조 목재면
② 급수·배수 시설에 인접해 부식 우려가 있는 목재
③ 콘크리트·조적조·흙에 직접 접하는 목재 부위

[해설]

목재는 습기·충해에 취약해 수분에 노출되거나 흙·콘크리트와 직접 접촉하는 부위는 부패·충해 위험이 크다.

표준시방서상 방충·방부 처리 대상은 옥외에 노출되는 구조부재, 급배수설비에 인접해 상시 습윤 가능성이 있는 부재, 지면·콘크리트·조적조에 접해 모세관 습기가 전달되는 부재다.

상부층의 기둥·벽체가 건축계획상 하부로 연속되지 못할 때, 춤이 큰 전이보에 지지시켜 하중을 하부의 다른 기둥·벽체로 전이시키기 때문

[해설]

필로티 건물은 1층에 주차공간 등을 확보하기 위해 상부층 기둥·벽체 위치를 그대로 내리지 못하는 경우가 많다. 이때 상부 하중을 받는 전이보(춤이 크고 강성이 큰 보)를 두어 하중을 다른 위치의 기둥·벽체로 전달시키므로, 전이보가 있는 층(2층)과 그 아래층(1층)의 구조 형식이 서로 달라지게 된다.

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.