[전산응용토목제도기능사 필기] 09년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

1방향 슬래브의 두께는 최소 100㎜ 이상으로 규정한다.
슬래브가 이보다 얇아지면 휨강성이 부족해 처짐이 커지고 철근 피복과 콘크리트 채움 등 시공성도 확보하기 어렵기 때문에 둔 최소 기준이다.

4변으로 지지된 슬래브는 장변과 단변의 비(장변/단변)가 2배를 넘으면 장변 방향의 하중 전달을 무시할 수 있어 1방향 슬래브로 해석한다.
비율이 2 이하인 경우에는 양방향으로 하중이 전달되는 2방향 슬래브로 설계해야 한다.

보에서 다발철근으로 묶어 사용할 수 있는 철근은 최대 D35까지로 제한한다.
이보다 굵은 철근을 다발로 묶으면 철근 사이 콘크리트 충전이 어려워지고 부착 성능이 떨어지기 때문이다.

1방향 철근콘크리트 슬래브의 수축·온도 철근은 슬래브 두께의 5배 이하이면서 동시에 450㎜ 이하의 간격으로 배치해야 한다.
온도 변화나 건조수축으로 인한 균열을 제어하기 위한 최소 배근 기준이다.

축방향 철근의 순간격은 다음 세 값 중 가장 큰 값 이상이어야 한다: 40㎜, 철근 공칭지름의 1.5배, 굵은골재 최대치수의 4/3배.
D25 철근의 1.5배는 $25 \times 1.5 = 37.5\,\mathrm{mm}$이고, 굵은골재 최대치수 25㎜의 4/3배는 $25 \times \dfrac{4}{3} \approx 33.3\,\mathrm{mm}$이다.
세 값(40㎜, 37.5㎜, 33.3㎜) 중 가장 큰 값은 40㎜이므로 순간격은 40㎜ 이상이어야 한다.

철근이 콘크리트 속에서 미끄러지거나 뽑혀 나오지 않도록 연장하여 묻어 놓은 철근의 길이를 정착길이라 한다.
정착은 묻힘 길이에 의한 방법 외에도 표준갈고리나 기계적 정착 장치를 이용하는 방법도 있어, 묻힘 길이만을 의미하지는 않는다.
철근 간격이 크면 부착 조건이 좋아지므로, 간격이 클수록 정착길이가 길어진다는 설명은 옳지 않다.
피복두께가 클수록 정착길이가 길어진다는 설명도 옳지 않다.

부재축에 직각으로 배치된 전단철근의 간격은 유효깊이의 1/2 이하이면서 동시에 600㎜ 이하로 제한한다.
전단력이 큰 구간에서는 이 간격을 더욱 좁혀 균열을 촘촘히 제어해야 한다.

콘크리트를 친 뒤 시멘트와 골재 입자가 가라앉으면서 그 위의 물이 떠오르는 현상을 블리딩이라 한다.
블리딩이 심하면 콘크리트 표면에 레이턴스라는 취약한 막이 남는데, 이는 블리딩의 결과로 생기는 물질이지 블리딩 현상 자체를 가리키는 말은 아니다.

180°·90° 표준갈고리의 구부림 최소 내면 반지름은 철근이 굵을수록 커진다. D38 이상의 철근은 $5d_b$(철근지름의 5배) 이상이어야 한다(문제의 '0.3%'는 'D38'이 잘못 표기된 것으로 보인다). 참고로 D10~D25는 $3d_b$, D29~D35는 $4d_b$이다.

콘크리트 배합설계에서 재료 계량의 허용 오차는 재료마다 다르게 정해져 있으며, 물 1%, 시멘트 1%, 골재 3%, 혼화재 2%, 혼화제 3% 이내가 기준이다.
따라서 물 1%, 골재 3%로 짝지은 설명이 옳다.
시멘트를 2%로 두거나 혼화재를 3%로 둔 조합은 위 기준과 맞지 않는다.

등가 직사각형 응력블록의 깊이를 구하는 계수 $\beta_1$은 콘크리트 설계기준강도가 28MPa 이하일 때 0.85로 일정하게 적용한다.
문제의 콘크리트 강도 25MPa은 28MPa 이하 구간에 속하므로 $\beta_1 = 0.85$를 사용한다.
28MPa을 초과하면 강도가 커질수록 $\beta_1$ 값이 점차 감소하도록 규정되어 있었다.
다만 이 값은 출제 당시 콘크리트구조설계기준에 따른 것으로, 현행 설계기준(KDS)은 등가 직사각형 응력블록의 계수 체계를 개정했으므로 실무에서는 최신 기준을 확인해야 한다.

AE 콘크리트는 미세한 공기포가 들어가면서 철근과의 부착강도는 오히려 감소하므로, 부착강도가 증대된다는 설명은 옳지 않다.
AE제를 사용하면 워커빌리티가 좋아지고 동결융해에 대한 저항성, 내구성과 수밀성이 함께 향상되는 것이 일반적인 효과다.
공기량이 늘어난 만큼 압축강도와 부착강도는 다소 낮아지는 경향이 있어, 이 부분만 반대로 서술된 것이 오답의 근거다.

인장 이형철근의 겹침이음 길이는 A급이 B급보다 짧게 규정되어 있으므로 이 설명이 옳다.
겹침이음 길이는 배근된 철근량이 소요철근량 대비 얼마나 여유가 있는지, 겹침이음된 철근의 비율이 얼마인지에 따라 A급과 B급으로 나뉘며, 조건이 유리한 쪽의 이음 길이가 더 짧다.
이형철근은 겹침이음 시 갈고리를 두지 않는 것이 원칙이며, 갈고리는 원형철근에 적용하는 방식이다.
D35를 초과하는 철근은 겹침이음을 원칙적으로 금지하고 용접이음 등 다른 방식으로 연결한다.
압축 이형철근의 겹침이음 길이는 급수 구분 없이 정해지며, C급이라는 구분 자체가 없다.

시멘트의 응결 시간을 늦추기 위해 사용하는 혼화제는 지연제이다.
급결제는 반대로 응결을 빠르게 하고, 발포제는 기포를 발생시켜 경량화에, 감수제는 단위수량을 줄이는 데 쓰여 응결 지연과는 목적이 다르다.

당시 도로교설계기준에서 3등교에 적용하는 표준트럭 하중은 DB-13.5이다.
등급이 높을수록 설계하중이 커져 1등교는 DB-24, 2등교는 DB-18을 적용하며, 3등교는 가장 낮은 등급이므로 가장 작은 하중 값이 적용된다.

2방향 펀칭 전단의 위험 단면은 기둥 전면에서 유효깊이의 절반인 D/2 지점에 위치한다.
독립확대기초는 기둥 주변을 둘러싸는 이 위험 단면을 기준으로 전단력을 검토하여 펀칭 전단에 대한 안전성을 평가한다.

배력철근은 응력을 고르게 분산시키고 주철근의 간격을 유지하며 건조수축·온도변화에 의한 균열을 줄이는 역할을 하지만, 슬래브 두께를 줄이기 위한 철근은 아니다.
슬래브의 두께는 처짐이나 휨 설계에 의해 정해지는 것이지 배력철근의 배치 목적과는 관련이 없다.

당시 도로교설계기준의 DB-24 표준트럭하중은 총중량이 432kN으로 규정되어 있다.
하중 등급 숫자가 클수록 총중량도 커지는 체계여서, DB-24는 DB-18이나 DB-13.5보다 큰 총중량 값을 가진다.

토목구조물은 일반적으로 수명(내구연한)이 길다는 특징을 가지므로, 수명이 짧다는 설명은 옳지 않다.
규모가 크고 공공의 목적으로 건설되며 자연환경 속에 놓인다는 나머지 설명은 토목구조물의 일반적 특성에 해당한다.

구조용 강재나 강관을 축방향으로 보강한 기둥은 합성 기둥이라 부른다.
띠철근 기둥과 나선철근 기둥은 각각 띠철근·나선철근으로 축방향철근을 횡구속하는 형식이어서, 강재·강관으로 보강하는 이 문제의 기둥 형식과는 구분된다.

2000년 11월 개통되었고 총연장 7.31km, 국내 최대 규모의 사장교 구간을 포함한 교량은 서해대교이다.
영종대교는 비슷한 시기에 개통되었으나 총연장이 약 4.4km이고 현수교 형식이어서 조건과 맞지 않으며, 남해대교와 광안대교 역시 개통 시기·형식·규모가 문제에서 제시한 조건과 일치하지 않는다.

나선철근의 순간격은 25㎜ 이상을 확보하도록 규정되어 있으므로, 하한이 25㎜인 보기가 정답이다.
순간격이 지나치게 좁으면 굵은 골재가 빠져나가지 못해 콘크리트 타설이 어려워지고, 지나치게 넓으면 나선철근에 의한 심부 구속 효과가 떨어지므로 상한도 함께 규정해 둔다.

콘크리트 속에 철근을 배치하여 두 재료가 일체로 거동하며 외력에 저항하도록 만든 구조는 철근콘크리트 구조이다.
프리스트레스트 콘크리트 구조는 여기에 긴장재로 미리 압축력을 도입한 것이고, 합성 구조나 강 구조는 철근과 콘크리트의 일체 거동이라는 정의와는 다른 개념이다.

긴장한 PS강재의 길이를 일정하게 유지한 채 시간이 지나면서 인장응력이 서서히 줄어드는 현상을 릴랙세이션이라 한다.
크리프는 콘크리트가 하중을 받으며 변형이 시간에 따라 증가하는 현상이고, 포스트텐션은 PS강재를 긴장하는 시공 방식을 가리켜 이 현상과는 구분된다.

19~20세기 초에 새롭게 개발·보급되어 장대교량 건설을 가능하게 한 재료·신기술로는 포틀랜드 시멘트, 철근콘크리트, 프리스트레스트 콘크리트를 꼽을 수 있다.
트러스는 이보다 훨씬 이전부터 목재·철재 구조에 활용되어 온 구조 형식이어서, 이 시기에 새로 개발된 기술로 보기 어렵다.

공칭지름 12.7㎜인 이형철근은 호칭 D13으로 표시한다.
Ø 기호는 원형철근의 지름을 나타낼 때 쓰는 기호로, 이형철근의 호칭에는 사용하지 않는다.
이형철근의 호칭 숫자는 공칭지름을 반올림한 값을 쓰므로 12.7㎜는 12가 아니라 13으로 표기한다.

휨부재의 강도설계법에서는 변형률이 중립축으로부터의 거리에 비례한다고 가정하므로, 거리에 반비례한다는 설명은 틀렸다.
압축측 콘크리트의 극한 변형률을 0.003으로 두는 것, 콘크리트의 인장강도를 무시하는 것, 철근과 콘크리트 사이에 활동(슬립)이 없다고 보는 것은 모두 강도설계법의 타당한 기본가정이다.

프리스트레스트 콘크리트는 철근콘크리트보다 고강도의 콘크리트와 강재를 사용해야 하므로, 재료의 강도가 작아도 된다는 설명은 옳지 않다.
설계하중 상태에서 인장측에 균열이 거의 발생하지 않고 단면을 작게 만들 수 있는 점은 장점이지만, 고온에서 긴장재의 강도 저하가 커서 내화성 면에서는 불리한 것도 PSC의 실제 특징이다.

제도 용지의 폭과 길이의 비는 $1 : \sqrt{2}$로 정해져 있으며, 이는 A열·B열 제도 용지에 공통으로 적용되는 규격이다.
A0 용지를 절반으로 접을 때마다 A1, A2, A3 등으로 크기만 줄어들 뿐 가로세로 비율은 그대로 유지된다.

도면의 윤곽선은 최소 0.5㎜ 이상 두께의 굵은 실선으로 그리는 것이 표준이다.
윤곽선은 도면의 유효 영역을 표시하는 선이므로 다른 선들보다 충분히 굵게 그어 도면 내용과 명확히 구분되도록 한다.

도면에서 영자는 로마자의 대문자를 사용하는 것이 원칙이므로, 소문자를 사용한다는 설명은 옳지 않다.
한글은 활자체에 준하는 서체를, 한자는 KS A 0202에 준하는 서체를 쓰고 숫자는 아라비아 숫자를 원칙으로 하는 나머지 설명은 모두 맞는 내용이다.

숨은선은 파선으로 표시하는 선이므로 가는 실선의 용도에 해당하지 않는다.
치수선, 지시선, 회전 단면선은 모두 가는 실선으로 그리는 대표적인 용도에 속한다.

A3 도면 영역의 한계 치수는 $420 \times 297\ \mathrm{mm}$이다.
A0은 1189×841, A1은 841×594, A4는 297×210에 해당하는 치수로 A3와는 구분된다.

콘크리트 타설이음부는 가는 실선으로 표시하고, 그 위치에 '타설 이음부'라고 문자로 기입하는 방식이 가장 적합하다.
파선은 숨은선, 1점쇄선은 중심선이나 기준선, 2점쇄선은 가상선의 용도로 쓰이는 선이어서 타설이음을 나타내는 표기법과는 다르다.

한글자, 숫자 및 영자의 문자 굵기는 문자 크기(높이) 호칭에 대하여 $\dfrac{1}{9}$ 정도로 하는 것이 적당하다.
문자 굵기를 문자 높이에 비례해 정함으로써 도면을 축소·확대해도 글자의 가독성이 유지되도록 한다.

회전 단면을 한 부분의 윤곽을 나타내는 선은 가는 실선으로 그리는 것이 원칙이어서, 가는 1점쇄선의 용도에 해당하지 않는다.
대칭을 나타내는 선, 그림의 중심을 나타내는 선, 움직이는 부분의 궤적 중심을 나타내는 선은 모두 가는 1점쇄선이 맡는 대표적인 용도다.

플로터는 도면을 출력하는 장치이므로 CAD 시스템의 입력 장치가 아니다.
마우스, 키보드, 펜 마우스는 모두 좌표나 명령을 컴퓨터에 입력하는 데 쓰이는 입력 장치다.

전원이 끊어지면 저장된 내용이 사라지고, 읽기와 쓰기가 모두 자유로운 기억장치는 RAM이다.
ROM은 읽기 전용이며 전원이 꺼져도 내용이 유지되고, 하드디스크나 자기디스크는 전원이 꺼져도 내용이 보존되는 보조기억장치여서 이 문제의 조건과 다르다.

선이나 원주 등을 같은 길이로 나눌 때 사용하는 제도 기구는 디바이더이다.
컴퍼스는 원이나 호를 그리는 데, 형판은 정형화된 도형을 옮겨 그리는 데, 운형자는 곡선을 그리는 데 쓰여 등분 작업과는 용도가 다르다.

A1 용지를 철하지 않을 때 윤곽의 나비는 최소 20㎜ 이상 여유를 두는 것이 바람직하다.
A2 이하의 작은 용지에서는 여백 기준이 더 좁아지지만, A0·A1처럼 큰 용지는 여백을 더 넉넉히 두도록 규정되어 있다.

정면, 평면, 측면을 하나의 투상도에서 동시에 볼 수 있고 세 모서리가 각각 120°를 이루도록 그리는 도법은 등각 투상도이다.
세 축이 동일한 각도로 벌어져 있어 세 방향의 축척이 모두 같게 표현되는 것이 등각 투상도의 특징이다.

CAD 시스템을 이용하면 오히려 설계 과정의 능률이 향상되므로, 능률이 저하된다는 설명은 CAD의 장점으로 볼 수 없다.
도면 작성 시간 단축, 계산에 의한 정확성 향상, 설계·제도의 표준화와 규격화를 통한 경쟁력 향상은 모두 CAD 시스템이 주는 실제 장점에 해당한다.

“24@200=4800”은 총연장 4800㎜를 200㎜ 간격으로 24등분한다는 표기이다.
@ 앞의 숫자는 등분한 구간의 개수를, @ 뒤의 숫자는 한 구간의 길이를, 등호 뒤의 숫자는 그 결과로 얻어지는 전체 길이를 나타낸다.

토목제도에서 치수선에 대한 치수 표기의 표준은 치수선 위쪽 또는 왼쪽에 기재하는 것이 원칙이다. 1번 이미지는 치수선 아래쪽에 치수가 표기되어 있어 표준 치수 위치 규정에 어긋나는 잘못된 표기이다. 2, 3, 4번은 각각 치수선 위쪽, 왼쪽, 또는 표준에 따른 올바른 위치에 치수가 표기되어 있다.

도면을 사용목적에 따라 분류하면 계획도, 제작도, 설명도, 주문도, 승인도 등으로 나뉘며, 부품도는 여기에 해당하지 않는다.
부품도는 도면에 담긴 내용을 기준으로 한 분류에 속하는 개념이어서, 사용목적에 따른 분류와는 구분되는 기준으로 나뉜 것이다.

기둥에 사용되는 철근 기호는 Column의 머리글자를 딴 원문자로 표시한다.
Ⓦ는 벽체(Wall), Ⓑ는 보(Beam), Ⓕ는 기초(Footing)에 쓰이는 기호로, 부재의 종류에 맞춰 구분해서 사용한다.

기울기는 계획고 변화량으로 구한다. NO.0 계획고 10.00m에서 NO.3(측점거리 60m) 계획고 10.60m까지 상승했으므로
기울기 = (10.60-10.00)/60 = +1%(상향)이다.
이 기울기로 NO.3+10(NO.0으로부터 70m 지점) 계획고를 구하면
10.00 + 0.01×70 = 10.70m이며, 표의 계획고 값과도 일치한다.
지반고는 표에서 10.73m이므로,
지반고(10.73) - 계획고(10.70) = 0.03m만큼 지반이 높아 절토(땅깎기) 0.03m가 필요하다.

토목제도에서는 도면을 될 수 있는 대로 실선으로 표시하고 파선(숨은선)의 사용은 피하는 것이 원칙이다.
축척은 생략하지 않고 도면마다 기입하는 것이 원칙이다.
문장은 세로쓰기가 아니라 가로쓰기를 원칙으로 한다.
대칭인 도면은 중심선 양쪽 모두를 단면도로 그리는 것이 아니라, 한쪽은 외형도로 다른 한쪽은 단면도로 표시하는 것이 일반적이다.

도면의 치수는 축척과 관계없이 실제 치수를 기입하는 것이 원칙이다.
실제 거리 120m를 mm 단위로 환산하면 $120\mathrm{m} = 120{,}000\mathrm{mm}$이므로, 축척 1:1200으로 작게 그려진 도면이라도 치수선에는 이 실제 길이를 그대로 기입한다. 도면에 실제로 그려지는 선의 길이(100mm)는 치수 기입값과 무관하다.

KS(한국산업표준)의 제도통칙은 정투상법으로 제3각법을 원칙으로 규정하고 있다.
제3각법은 물체를 제3면각 안에 놓고 투상면을 통해 바라본 모양을 그대로 그리는 방식으로, 보는 방향과 그려지는 위치가 일치해 도면 해독이 직관적이어서 기계·건축·토목 제도 전반에서 표준으로 채택된다.

치수의 단위를 ㎝로 하고 단위 기호를 반드시 기입해야 한다는 설명이 옳지 않다. 제도통칙에서 치수의 단위는 ㎜를 원칙으로 하며, 이 경우 단위 기호는 생략한다.
치수를 특별히 명시하지 않으면 마무리 치수(완성 치수)로 표시한다는 설명은 옳다.
치수선을 표시할 치수의 방향에 평행하게 긋는다는 설명은 옳다.
제작·조립·시공·설계의 기준이 되는 곳을 기준으로 치수를 기입한다는 설명도 옳다.

토목 구조물(철근콘크리트 구조물) 도면의 일반적인 작도 순서는 단면도 → 일반도 → 주철근 조립도 → 각부 배근도이므로, 가장 먼저 그리는 것은 단면도이다.
단면도에서 구조물의 기본 형상과 주요 치수가 결정되어야 전체 외형을 나타내는 일반도를 그릴 수 있고, 그 형상이 확정된 뒤에야 주철근의 배치와 각 부분의 상세 배근을 작도할 수 있기 때문이다.

가장 최근에 입력한 점을 기준점(0,0)으로 삼아 다음 좌표를 지정하는 방식은 상대좌표계이다.
절대좌표계는 도면의 고정 원점(0,0)을 기준으로 하고, 사용자좌표계(UCS)는 사용자가 임의로 지정한 좌표 원점과 축을 기준으로 한다는 점에서 상대좌표와 구분된다.

도로의 계획고(설계 계획높이)는 도로 선형의 높낮이 정보를 나타내며, 평면도가 아닌 종단면도에 기재하는 항목이다.
측점번호는 노선의 위치를 나타내기 위해 평면도에 기재한다.
곡선의 기점은 평면상의 곡선 구간 위치를 표시하기 위해 기재한다.
곡선의 반지름은 평면 선형(곡선부)을 규정하는 값으로 평면도에 기재한다.