건축기사 실기 · 2023년 2회차 기출문제 정답·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 가설공사 계획에서 공사차량과 자재가 드나드는 동선의 시작점이다. 그래서 위치와 폭을 먼저 정한다.

• 접근성 — 현장 진입이 쉽고 자재 야적장과 가까워 운반 거리가 짧은 곳을 고른다.
• 주변 교통 — 차량 출입이 도로 통행과 보행자에게 지장을 주지 않는 곳으로 정한다.
• 진입 각도 — 전면 도로폭과 진입 유효폭을 따져 대형 차량도 회전해 들어올 수 있게 한다.

실무 의미: 레미콘·트레일러 같은 대형 장비가 한 번에 진입할 수 있어야 도로 점용과 민원을 줄일 수 있다.

타설한 콘크리트 윗면에서 최대 측압이 생기는 지점까지의 깊이(높이)

[해설]

콘크리트 헤드는 거푸집 측압을 산정할 때 기준이 되는 깊이로, 타설한 콘크리트 윗면에서 최대 측압이 생기는 지점까지의 거리(높이)를 말한다.

타설 직후의 콘크리트는 액체처럼 움직여 깊이에 비례해 측압이 커진다. 어느 깊이 아래부터는 응결이 진행되어 측압이 더 늘지 않는데, 이 경계까지의 깊이가 콘크리트 헤드다.

외우는 요령: 타설 속도가 빠를수록, 슬럼프가 클수록 콘크리트 헤드와 최대 측압이 함께 커진다.

① $\dfrac{4}{3}$
② 25
③ 1

[해설]

KDS 콘크리트구조 철근상세 설계기준의 순간격 규정으로, 굵은골재가 철근 사이를 막힘없이 지나가 콘크리트가 빈틈없이 채워지게 하려는 것이다.

• 굵은골재 최대치수의 4/3배 이상 — 골재가 철근 사이에 걸리지 않게 한다.
• 25mm 이상 — 골재가 작아도 반드시 확보해야 하는 최소 절대값이다.
• 이형철근 공칭지름의 1배 이상 — 철근이 굵을수록 부착·다짐 공간을 넓힌다.

세 값 중 가장 큰 값 이상을 확보하며, 부족하면 다짐 불량으로 곰보가 생긴다. 혼동 주의: 기둥 축방향 철근의 순간격은 40mm 이상, 공칭지름의 1.5배 이상으로 더 크다.

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

[해설]

브레트(Bredt) 공식에 따라 얇은 폐단면의 비틀림전단응력은 $\tau = \dfrac{T}{2tA_m}$이다. 여기서 $A_m$은 관 두께 중심선이 둘러싼 면적이다.

얇은 원형 강관은 두께 중심선의 반지름이 $r$이므로 $A_m = \pi r^2$을 대입한다.
$\tau_t = \dfrac{T}{2t \cdot \pi r^2} = \dfrac{T}{2\pi r^2 t}$

혼동 주의: $A_m$은 강관 재료의 단면적($2\pi rt$)이 아니라 중심선 안쪽의 면적 전체다.

① 연직배수 공법
② 고결 공법
③ 진동다짐 공법

[해설]

연약지반 개량공법은 원리에 따라 탈수(배수)·고결·다짐 계열로 나눈다. 모범답안은 각 계열에서 하나씩 고른 것이다.

• 연직배수 공법 — 샌드드레인·페이퍼드레인으로 물이 빠지는 길이를 줄여 점토 지반의 압밀을 앞당긴다.
• 고결 공법 — 생석회말뚝·약액주입·동결 등으로 흙을 굳혀 강도를 높인다.
• 진동다짐 공법 — 바이브로플로테이션처럼 진동과 물을 가해 사질 지반을 촘촘하게 다진다.

혼동 주의: 배수 공법은 점성토에, 진동다짐 공법은 사질토에 알맞다.

매입형 합성기둥(Encased Composite Column)

[해설]

매입형 합성기둥(Encased Composite Column)은 형강(철골) 둘레에 철근을 배근하고 콘크리트로 감싸 일체로 만든 기둥이다. 흔히 SRC 기둥이라고 부른다.

콘크리트가 철골의 국부좌굴을 막고 내화성을 높여 주므로, 하중이 큰 초고층 건물 하층부에 많이 쓴다.

혼동 주의: 강관 안에 콘크리트를 채우는 기둥은 충전형 합성기둥(CFT)으로, 매입형과 구별한다.

① 0.5
② 표준
③ 설계
④ 10

[해설]

고장력볼트 마찰접합은 접합면의 마찰력으로 힘을 전달하므로 미끄럼계수와 볼트장력이 강도를 결정한다.

• 미끄럼계수 최소 0.5 — 접합면을 블라스트 등으로 처리해 확보하는 마찰계수의 하한이다.
• 표준볼트장력 — 현장에서 실제로 조여야 하는 목표 장력이다.
• 설계볼트장력 — 설계미끄럼강도를 계산할 때 쓰는 기준 장력이다.
• 10% 할증 — 조인 뒤 응력이완·조임 오차로 장력이 떨어지는 만큼을 미리 더한다.

외우는 요령: 표준볼트장력 = 설계볼트장력 × 1.1이다.

(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 벽체 중심선 치수에 여유폭 1.3m를 양쪽으로 더한 평면적에 굴착깊이 6.2 + 0.3 = 6.5m를 곱한다.
(15 + 1.3×2)(10 + 1.3×2) × 6.5 = 1,441.44 m³

GL 이하 구조체는 두께 0.3m 바닥층(벽 중심에서 0.3m 돌출)과 높이 6.2m 지하실(벽 바깥면 = 중심 + 0.1m)로 나눠 체적을 구한다.
0.3 × 15.6 × 10.6 + 6.2 × 15.2 × 10.2 = 1,010.86 m³

되메우기량은 터파기량에서 이 구조체 체적을 뺀 값이다.
1,441.44 − 1,010.86 = 430.58 m³

잔토처리량은 구조체가 차지해 남는 자연상태 흙 1,010.86m³를 L = 1.3으로 흐트러진 상태 부피로 환산한다.
1,010.86 × 1.3 = 1,314.12 m³

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]

부동침하 대책은 상부구조 쪽과 기초구조 쪽으로 나뉜다. 기초구조 쪽 대책의 핵심은 지지력과 접지압을 고르게 하고 기초를 한 몸으로 묶는 것이다.

• 마찰말뚝 사용 — 지지층 깊이 차이에 덜 민감하며, 다른 종류의 말뚝을 섞으면 침하량이 달라지므로 한 종류만 쓴다.
• 온통기초 — 건물 하중을 넓은 판 전체로 받아 접지압을 낮추고 고르게 한다.
• 지중보 연결 — 기초끼리 묶어 한 곳만 따로 가라앉는 부등 변위를 억제한다.

혼동 주의: 건물 경량화, 건물 길이 줄이기, 신축줄눈 설치는 상부구조 쪽 대책이다.

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

[해설]

시어 커넥터는 강재와 콘크리트가 만나는 접합면에서 전단력을 전달하는 연결재이다. 주로 스터드 앵커를 쓴다.

한쪽은 강재(보·데크플레이트)에 용접하고 다른 쪽은 콘크리트 슬래브에 묻어서, 두 재료가 따로 미끄러지지 않고 일체로 거동하게 한다.

그 결과 합성단면으로 작용해 강성과 내력이 커지고 처짐이 줄어든다.

② → ③ → ④ → ⑤ → ①

[해설]

「건축물의 설계도서 작성기준」은 설계도서끼리 내용이 다를 때 적용할 우선순위를 정해 두고 있다.

• 공사시방서 — 해당 공사만을 위해 쓴 특기사항이라 가장 먼저 적용한다.
• 설계도면 — 공사시방서 다음으로 구체적인 시공 내용을 담는다.
• 전문시방서 — 공종별 전문 기준으로, 표준시방서보다 세부적이다.
• 표준시방서 — 모든 공사에 공통으로 쓰는 일반 기준이다.
• 공사(산출)내역서 — 수량·금액을 산출하는 문서라 우선순위가 가장 낮다.

외우는 요령: 개별 공사에 특화된 문서일수록 앞서므로 공사시방서 → 설계도면 → 전문시방서 → 표준시방서 → 내역서 순이다.

(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]

미장재료는 굳는 방식에 따라 기경성(공기 중에서만 굳음)과 수경성(물과 수화반응해 굳음)으로 나뉜다.

• 진흙질 — 수분이 증발하면서 말라 굳는 대표적인 기경성 재료다.
• 회반죽 — 소석회가 공기 중 이산화탄소와 반응(탄산화)해 굳는다.
• 시멘트 모르타르 — 시멘트가 물과 수화반응해 굳으므로 물속에서도 경화한다.
• 무수석고 플라스터 — 무수석고가 물과 반응해 이수석고가 되면서 굳는다.

혼동 주의: 돌로마이트 플라스터는 이름에 플라스터가 붙지만 기경성이고, 석고계 플라스터는 수경성이다.

(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]

두 제도 모두 국가를 당사자로 하는 계약에 관한 법률에 따른 공공공사 낙찰자 결정 방식이다. 가격만 보는 최저가 낙찰의 부실시공 위험을 줄이려고 도입되었다.

• 적격심사낙찰제 — 입찰가격과 시공경험·기술능력·경영상태 같은 계약수행능력을 함께 심사해 일정 점수 이상이면 낙찰자로 정한다.
• 종합심사낙찰제 — 공사수행능력 점수와 입찰금액 점수에 사회적책임 점수를 더해 합산 점수가 가장 높은 자를 낙찰자로 정한다.

외우는 요령: 적격심사는 '기준 점수 통과', 종합심사는 '최고 점수 선정'이다.

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 유효좌굴길이 = 좌굴길이계수 k × 부재길이로 구하며, 양 끝을 단단히 잡을수록 k가 작아진다.

• 일단고정·타단회전(핀)은 k = 0.7이므로 0.7 × 2L = 1.4L이다.
• 양단고정은 k = 0.5이므로 0.5 × 4L = 2L이다.
• 일단고정·타단자유(위 끝이 풀린 캔틸레버형)는 k = 2.0이므로 2 × L = 2L이다.
• 양단회전(핀)은 k = 1.0이므로 1 × L/2 = 0.5L이다.

외우는 요령: k는 자유 2.0 → 핀·핀 1.0 → 고정·핀 0.7 → 고정·고정 0.5 순으로, 구속이 커질수록 작아진다.

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

[해설]

보링(Boring)은 땅에 구멍을 뚫어 지층 구성과 토질을 확인하는 조사로, 굴착하는 방식에 따라 종류를 나눈다.

• 오거 보링 — 나사 모양 송곳(오거)을 돌려 박는 간이 방법으로, 얕은 점토층 조사에 쓴다.
• 수세식 보링 — 물을 분사해 흙을 씻어 올리며 파 들어가는 방법으로, 연약한 토사층에 알맞다.
• 충격식 보링 — 비트를 들어 올렸다 떨어뜨리는 충격으로 굴진하며, 굳은 지층이나 암반도 뚫는다.
• 회전식 보링 — 비트를 회전시켜 굴착하고 시료(코어)를 채취한다.

외우는 요령: 회전식은 시료가 거의 흐트러지지 않아 정밀도가 가장 높고, 표준관입시험과 함께 가장 널리 쓰인다.

조절줄눈(Control Joint)

[해설]

조절줄눈(Control Joint)은 건조수축·온도변화로 생길 균열을 미리 정한 위치로 유도하는 줄눈이다.

슬래브에 줄눈 커팅 등으로 단면 결손을 두면 그 자리가 약해져 균열이 그곳에만 곧게 생긴다. 균열을 없애는 것이 아니라 생기는 위치를 제어해 다른 부위의 무질서한 균열을 막는 것이 목적이다.

혼동 주의: 이어치기 경계인 시공줄눈(Construction Joint), 부재를 완전히 분리하는 신축줄눈(Expansion Joint)과 구별한다.

① 표면건조포화
② 절대건조
③ 물결합재비

[해설]

레디믹스트 콘크리트(KS F 4009) 배합표에서는 골재의 흡수 특성에 맞춰 질량을 표시하는 기준 상태가 다르다.

• 보통 골재는 흡수율이 낮으므로 표면건조포화 상태(내부는 물로 차 있고 표면은 마른 상태) 질량으로 표시한다.
• 인공경량 골재는 흡수율이 크고 함수 상태가 들쭉날쭉하므로 절대건조 상태 질량으로 표시한다.
• 혼화재를 쓰면 시멘트와 혼화재를 합친 결합재에 대한 물의 질량 백분율, 곧 물결합재비(W/B)로 관리한다.

혼동 주의: 혼화재를 쓰지 않을 때는 시멘트만 기준으로 한 물시멘트비(W/C)를 쓴다.

· 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 건물 높이 × (외주 둘레 + 8 × 0.9m)로 산정한다. 비계는 벽면에서 0.9m 바깥에 서므로, 둘레를 밖으로 넓힌 만큼 8 × 0.9 = 7.2m를 더한다.

모서리가 따인 평면이라도 꺾인 변을 바깥 사각형으로 옮기면 둘레는 같으므로 가로 18m(3 + 15), 세로 13m(6 + 4 + 3)를 쓴다.
외주 둘레 = (18 + 13) × 2 = 62m
A = 13.5 × (62 + 7.2) = 934.2m²

혼동 주의: 외줄·겹비계는 0.9m가 아니라 0.45m를 써서 H × (둘레 + 8 × 0.45)로 계산한다.

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 아래에 있는 구조물은 잠긴 깊이만큼 부력(양압력)을 받으며, 자중이 부력보다 작으면 떠오르거나 균열이 생긴다.

• 강제 배수 — 들어온 지하수를 펌핑으로 퍼내 수위를 낮추면 부력 자체가 줄어든다.
• 인접 건물 긴결 — 인접 건물주의 승인을 받아 구조체를 서로 연결해 인접 건물의 무게로 붙잡는다.
• 영구(부력) 앵커 — 기초 밑 지반에 앵커를 정착시키고, 앵커가 뽑히지 않으려는 인발저항으로 부력을 견딘다.

실무 의미: 펌핑은 계속 돌려야 하지만 부력앵커는 한 번 설치하면 효과가 영구적으로 유지된다.

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

[해설]

칼럼 쇼트닝은 초고층 건물에서 기둥이 하중을 받아 축방향으로 줄어드는 변위가 층마다 쌓이는 현상이다.

• 축하중 차이 — 기둥마다 부담하는 자중·상부하중이 달라 탄성 축소량이 다르다.
• 재질 차이 — 강재 등급·단면이 다르면 같은 하중에서도 줄어드는 양이 다르다.
• 환경 차이 — 외부 기둥과 내부 기둥의 온도 차이로 신축량이 달라진다.

인접 기둥 사이의 축소량 차이(부등 축소)가 커지면 보·슬래브가 기울고 부가응력이 생긴다. 그래서 시공 중에 축소량을 예측해 층고·레벨을 미리 보정한다.

④ → ① → ⑤ → ② → ③ → ⑥

[해설]

강구조 주각부는 기초에 기준을 먼저 잡은 뒤 철골을 올리고, 정밀하게 조정한 후 마감하는 흐름으로 시공한다.

• 앵커볼트 설치 — 기둥 위치의 기준이 되므로 가장 먼저 매립한다.
• 기초 상부 고름질 — 베이스 플레이트가 놓일 면을 정확한 레벨로 맞춘다.
• 철골 세우기 — 기둥을 앵커볼트에 맞춰 세운다.
• 가조립 — 볼트로 임시 고정해 위치를 잡는다.
• 변형 바로잡기 — 수직도·위치 오차를 교정한 뒤 본조립한다.
• 철골 도장 — 조립이 끝난 뒤 마지막에 칠한다.

외우는 요령: 기준(앵커·고름질) → 세우기·가조립 → 바로잡기 → 도장 순서로 기억한다.

· 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 단면은 직사각형 두 개로 나눈 뒤 각각 평행축정리 I = bh³/12 + A·y²를 적용해 합한다. 여기서 y는 각 도심에서 x축(단면 하단)까지의 거리다.

세로 부재(3 × 9)의 도심은 하단에서 4.5cm, 가로 부재(6 × 3)의 도심은 하단에서 1.5cm 위에 있다.
세로 부재 = 3 × 9³/12 + 27 × 4.5² = 182.25 + 546.75 = 729
가로 부재 = 6 × 3³/12 + 18 × 1.5² = 13.5 + 40.5 = 54
I_x = 729 + 54 = 783cm⁴

검산 요령: 두 부재 모두 밑변이 x축에 닿아 있으므로 밑변축 공식 bh³/3으로 계산해도 729 + 54로 같은 값이 나온다.

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 습기를 머금으면 썩고 벌레가 먹기 쉽다. 그래서 건축공사 표준시방서(목공사)는 수분에 노출되기 쉬운 부위에 방충·방부 처리 목재를 쓰도록 한다.

• 외부 노출 구조재 — 버팀기둥처럼 옥외에서 비와 햇빛을 직접 맞는 부재는 부패하기 쉽다.
• 급배수 시설 인접 부재 — 누수·결로로 늘 젖어 있을 수 있어 부식 우려가 크다.
• 콘크리트·조적조·흙에 접하는 부위 — 맞닿은 면을 통해 모세관 현상으로 습기가 계속 올라온다.

외우는 요령: 세 부위 모두 공통 원인은 '물'이므로 바깥, 물 쓰는 곳, 땅에 닿는 곳으로 묶어 외운다.

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

[해설]

전이보(Transfer Girder)는 상부 기둥·벽체의 하중을 받아 위치가 다른 하부 기둥·벽체로 넘겨 주는 춤이 큰 보다.

필로티 건물은 1층을 주차장 등으로 비워야 하므로 2층 이상의 기둥·벽체를 그대로 아래로 내릴 수 없다. 그래서 2층 바닥에 전이보를 두고 상부 하중을 1층의 다른 기둥·벽체로 전이시키며, 이 때문에 1층과 2층의 구조 형식이 달라진다.

실무 의미: 전이층은 강성이 갑자기 바뀌는 층이라 지진 때 하부층에 변형이 몰리기 쉬워 설계·시공에서 특히 주의한다.

① 2
② 4
③ 5
④ 3
⑤ 6
⑥ 8

[해설]

거푸집 및 동바리 표준시방서(KCS 14 20 12)에 따르면 기초·보 옆·기둥·벽처럼 연직하중을 받지 않는 측면 거푸집널은 압축강도 시험 없이 재령만으로 떼어낼 수 있다. 시멘트의 초기강도 발현이 느릴수록, 기온이 낮을수록 존치기간이 길어진다.

• 평균기온 20℃ 이상 — 조강 2일, 보통·고로슬래그 1종 4일, 고로슬래그 2종·포틀랜드포졸란 2종 5일.
• 20℃ 미만 10℃ 이상 — 조강 3일, 보통·고로슬래그 1종 6일, 고로슬래그 2종·포틀랜드포졸란 2종 8일.

외우는 요령: 2·4·5와 3·6·8로 묶어 외운다.