[9급 국가직 건축구조] 12년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

처짐 검토에는 사용하중을 적용한다.
처짐은 구조물이 평상시 사용 상태에서 기능과 외관을 유지하는지 보는 사용성 검토이므로, 하중계수를 곱하지 않은 실제 작용 수준의 하중으로 계산한다.
계수하중: 강도 검토에서 하중계수를 곱한 하중이다.
설계하중: 강도 설계에 쓰는 하중을 통칭하는 표현으로 처짐 검토 하중이 아니다.
극한하중: 파괴 직전 상태의 하중으로 강도 한계상태에 해당한다.

종합병원, 수술시설이나 응급시설이 있는 병원은 중요도(특)에 해당하므로 중요도(1)이 아니다.
지진 등 재해 후에도 기능을 유지해야 하는 응급의료시설·소방서 등은 가장 높은 중요도(특)로 분류한다.
아동·노인·사회·근로복지시설은 중요도(1)이다.
5층 이상인 숙박시설·오피스텔·기숙사·아파트는 중요도(1)이다.
연면적 1,000 $m^{2}$ 미만인 위험물 저장·처리시설은 중요도(1)이다.

고력볼트 미끄럼강도 산정식에는 피접합재의 공칭인장강도가 들어가지 않는다.
미끄럼강도는 볼트 체결력에 의한 접합면 마찰로 정해지므로 미끄럼계수 μ·설계볼트장력 $\mathrm{T}_{o}$·전단면의 수 $\mathrm{N}_{s}$의 곱에 비례한다.
$R_n = \mu h_{sc} T_o N_s$
전단면의 수: 마찰면 개수만큼 미끄럼강도가 커진다.
미끄럼계수: 접합면 처리 상태에 따른 마찰계수다.
설계볼트장력: 마찰력을 만드는 체결력이다.

4층 이하 목구조 주거용 건축물에서 내력벽의 내화성능은 1시간이므로 옳은 설명이다.
주요구조부 중 하중을 지지하는 내력벽·기둥·바닥·보는 1시간, 지붕은 그보다 짧은 내화성능이 요구된다.
바닥은 2시간이 아니라 1시간이다.
지붕은 1시간보다 짧은 30분이다.
기둥은 2시간이 아니라 1시간이다.

처짐을 계산하지 않는 1방향 캔틸레버 슬래브의 최소 두께는 ℓ/10이므로 ℓ/16은 옳지 않다.
보통중량콘크리트·$f_y = 400\ \mathrm{MPa}$ 기준으로 1방향 슬래브 최소 두께는 지지조건이 불리할수록 커지며, 캔틸레버가 가장 두껍다.
단순지지 슬래브는 ℓ/20이다.
1단 연속 슬래브는 ℓ/24이다.
양단 연속 슬래브는 ℓ/28이다.

용접이음새나 받침쇠를 통과시키거나 용접선 교차를 피하려고 뚫는 원호형 구멍은 스캘럽이므로, 그루브라고 한 설명은 옳지 않다.
그루브는 맞대기용접을 위해 모재 끝을 홈 모양으로 가공한 부분을 말한다.
내후성강은 도막 없이 대기에 노출되어 사용하는 강재다.
비가새골조는 부재·접합부의 휨저항으로 수평하중에 저항한다.
모살용접은 교차하는 면 사이에 대체로 삼각형 단면을 만드는 용접이다.

허용압축응력을 저감하지 않아도 되는 세장비 한계값이 가장 큰 것은 강관말뚝이다.
강관은 재료의 균질성과 휨강성 대비 강도가 우수해 콘크리트계 말뚝보다 좌굴 영향이 늦게 나타나므로, 저감 없이 쓸 수 있는 세장비 한계가 크다.
RC 말뚝: 콘크리트계 말뚝으로 강관말뚝보다 한계 세장비가 작다.
PC 말뚝: 콘크리트계 말뚝으로 강관말뚝보다 한계 세장비가 작다.
현장타설콘크리트말뚝: 품질 편차가 커 한계 세장비가 작다.

KBC2009의 일반 조적식구조 설계법에 한계상태설계법은 없다.
당시 기준은 조적조를 허용응력설계법·강도설계법·경험적 설계법 중 하나로 설계하도록 규정했다.
허용응력설계법: 조적조 설계법으로 규정되어 있다.
경험적 설계법: 일정 조건의 조적조에 적용하는 설계법으로 규정되어 있다.
강도설계법: 조적조 설계법으로 규정되어 있다.

골조구조에서 압축부재의 세장비가 100을 초과하면 2계 비선형해석을 수행해야 하므로 옳은 설명이다.
세장비가 매우 크면 모멘트 확대계수에 의한 근사법으로는 P-Δ 효과를 신뢰성 있게 평가할 수 없기 때문이다.
세장비가 커지면 좌굴 영향이 커져 압축하중 지지능력이 감소한다.
기둥은 높이가 단면 최소 치수의 3배 이상인 압축재다.
축방향 주철근을 겹침이음하는 경우 철근비는 0.05가 아니라 0.04를 넘지 않게 한다.

턴버클은 인장 가새·로드의 길이와 장력을 조절하는 철물이므로 기둥 주각부와 관계가 없다.
주각부는 기둥 하단의 힘을 기초에 전달하는 부분으로 베이스플레이트·앵커볼트·윙플레이트 등으로 구성된다.
앵커볼트: 베이스플레이트를 기초에 고정한다.
베이스플레이트: 기둥 축력을 넓게 분산해 기초에 전달한다.
윙플레이트: 기둥과 베이스플레이트를 연결해 응력을 넓게 전달한다.

D25 이하 스터럽·띠철근의 135° 표준갈고리는 구부린 끝에서 6$d_{b}$ 이상 연장해야 하므로, 4$d_{b}$라는 설명은 옳지 않다.
135° 갈고리는 띠철근·스터럽이 콘크리트 코어를 확실히 구속하도록 끝을 내부로 충분히 묻는다.
180° 표준갈고리는 반원 끝에서 4$d_{b}$ 이상, 60 mm 이상 연장한다.
D19~D25 스터럽·띠철근의 90° 갈고리는 12$d_{b}$ 이상 연장한다.
D16 이하 스터럽·띠철근의 90° 갈고리는 6$d_{b}$ 이상 연장한다.

부재가 늘어난 길이는 2.5 mm이다.
축하중에 의한 변형량 공식은 $\delta = \dfrac{PL}{EA}$ 이다. 단위를 N·mm로 맞추면 $P = 10000\ \mathrm{N}$, $L = 5000\ \mathrm{mm}$, $E = 200000\ \mathrm{MPa}$ 이다.
$\delta = \dfrac{10000 \times 5000}{200000 \times 100} = \dfrac{5.0 \times 10^7}{2.0 \times 10^7} = 2.5\ \mathrm{mm}$
탄성계수를 GPa 그대로 넣으면 단위가 어긋나므로 MPa로 환산하는 것이 핵심이다.

패널존의 전단강도는 모멘트접합(강접합)에서 검토하는 항목이므로 전단접합 설계의 검토사항이 아니다.
전단접합은 보의 전단력만 기둥에 전달하므로 패널존에 큰 휨모멘트에 의한 전단이 생기지 않는다.
고력볼트 설계강도: 전단력을 전달하는 볼트의 강도를 검토한다.
용접부의 설계강도: 이음판과 기둥을 잇는 용접을 검토한다.
이음판의 블록전단강도: 볼트군 주변이 뜯겨 나가는 파단을 검토한다.

흙에 접하거나 옥외에 노출되는 콘크리트에서 D25 이하 철근의 최소 피복두께는 50 mm이므로, D22 기둥에 60 mm라는 설명은 옳지 않다.
이 조건에서 60 mm는 D29 이상 철근에 적용하는 값이다.
옥외 공기·흙에 접하지 않는 벽체의 D22 철근은 20 mm다.
옥외 공기·흙에 접하지 않는 절판부재의 D13 철근은 20 mm다.
흙에 접하거나 옥외에 노출되는 슬래브의 D13(D16 이하) 철근은 40 mm다.

조적조 인방보의 최소 지지길이는 100 mm다.
인방보 양 끝의 지지길이가 짧으면 받침부 조적에 지압응력이 집중되어 허용응력도를 넘을 수 있으므로 최소 지지길이를 확보한다.
75 mm는 기준 최솟값보다 짧다.
125 mm·150 mm는 최솟값보다 길어 기준 최소 지지길이가 아니다.

밑면전단력이 가장 큰 것은 중량이 크고 고유주기가 짧은 구조물이다.
밑면전단력은 $V = C_s W$ 이고, 고유주기가 긴 영역에서 지진응답계수 $C_s$ 는 주기에 반비례해 작아진다.
중량이 작고 고유주기가 짧은 구조물: W가 작아 V가 작다.
중량이 작고 고유주기가 긴 구조물: W와 $\mathrm{C}_{s}$가 모두 작아 V가 가장 작다.
중량이 크고 고유주기가 긴 구조물: $\mathrm{C}_{s}$가 작아져 V가 줄어든다.

1등급 침엽수 육안등급구조재 중 기준허용휨응력이 가장 큰 것은 낙엽송류다.
육안등급구조재의 기준허용응력은 수종군별로 정해지며, 비중과 강도가 큰 낙엽송류가 가장 높은 값을 갖는다.
소나무류: 낙엽송류보다 기준허용휨응력이 작다.
잣나무류: 낙엽송류보다 기준허용휨응력이 작다.
삼나무류: 비중이 작아 기준허용휨응력이 가장 낮은 편이다.

현장타설콘크리트말뚝의 주근은 특별한 경우를 제외하고 6개 이상, 설계단면적의 0.25% 이상으로 해야 하므로, 4개·0.2%라는 설명은 옳지 않다.
현장타설말뚝은 타설 품질 편차가 커서 최소 주근량을 규정해 휨·인장에 대한 최소 저항력을 확보한다.
말뚝 선단부는 지지층에 확실히 도달시켜야 한다.
저부를 확대한 경우 측면 경사는 수직면과 30° 이하로 하고 전단력을 검토한다.
중심간격은 말뚝머리 지름의 2.0배 이상, 또한 지름에 1,000 mm를 더한 값 이상이다.

고유주기는 $\mathrm{T}_{C}$ > $\mathrm{T}_{B}$ > $\mathrm{T}_{A}$ 순이다.
세 구조물은 기둥의 재료·단면·높이 h가 같고 보가 강체이므로 수평강성 k가 모두 같다. 질량만 A = m, B = 2m, C = 3m으로 다르다.
$T = 2\pi \sqrt{\dfrac{m}{k}}$ 에서 k가 같으면 T는 질량의 제곱근에 비례한다.
$T_A : T_B : T_C = 1 : \sqrt{2} : \sqrt{3}$
따라서 질량이 가장 큰 C의 주기가 가장 길고 A가 가장 짧다.