[9급 지방직 건축구조] 17년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

막구조는 휨·비틀림 저항이 거의 없는 구조이므로, 휨 또는 비틀림에 대한 저항이 크다는 설명이 옳지 않다.
막구조는 얇은 막재가 면내 인장응력(막응력)만으로 자중과 외력에 저항하며, 형태와 초기장력으로 강성을 확보한다.
공기막구조: 막 내외부의 압력 차로 막면에 강성을 주어 형태를 안정시키므로 옳다.
인열강도: 기준의 정의대로 접힘·굽힘을 받은 후 재료가 견딜 수 있는 최대인장응력이므로 옳다.
케이블구조: 휨 저항이 작아 인장응력만 받도록 제작·시공되므로 옳다.

직접설계법은 활하중이 고정하중의 2배 이하일 때 적용하므로, 고정하중을 활하중의 2배 이하로 제한한다는 설명이 옳지 않다.
직접설계법은 정해진 모멘트 분배계수를 쓰는 간이법이라, 활하중 비율이 커서 패턴재하 영향이 큰 슬래브에는 쓸 수 없다.
각 방향으로 3경간 이상 연속되어야 한다는 제한은 옳다.
기둥의 어긋남이 그 방향 경간의 10% 이하라는 제한은 옳다.
연속한 받침부 중심간 경간 차이가 긴 경간의 1/3 이하라는 제한은 옳다.

인장 이형철근의 정착길이는 항상 300mm 이상이어야 하므로, 200mm 이상이라는 설명이 옳지 않다.
정착길이의 하한은 철근의 응력 상태와 정착 방식에 따라 다르며, 200mm 하한은 압축 이형철근에 적용된다.
표준갈고리가 있는 인장 이형철근: $8d_b$ 이상, 또한 150mm 이상이므로 옳다.
압축 이형철근: 항상 200mm 이상이므로 옳다.
확대머리 이형철근의 인장 정착: $8d_b$ 이상, 또한 150mm 이상이므로 옳다.

동일 구조물에서는 이종형식기초의 병용을 가능한 한 피해야 하므로, 병용해야 한다는 설명이 옳지 않다.
형식이 다른 기초는 침하 특성이 달라 부등침하를 일으키기 쉬우므로, 부득이 병용할 때는 그 영향을 검토해야 한다.
기초구조의 성능을 상부구조의 안전성·사용성을 확보하도록 계획한다는 설명은 옳다.
연약지반은 공학적 조사와 함께 개량공법 등 대책을 수립한다는 설명은 옳다.
액상화 대책이 필요한 지반은 지반개량 등으로 액상화 저항능력을 높인다는 설명은 옳다.

일체화된 격막구조로 만들어야 하는 것은 벽체가 아니라 바닥 등 수평구면이므로, 벽체를 격막구조로 한다는 설명이 옳지 않다.
수평력은 바닥·지붕 같은 수평 격막이 모아 골조·벽체 등 수평저항요소로 전달한다. 벽체는 수평력을 전달받는 쪽이다.
수직하중을 균등하게 분산하도록 기둥-보 골조나 벽체를 배치한다는 설명은 옳다.
상하 벽체를 일치시키고 국부적인 수직하중은 편심을 고려한다는 설명은 옳다.
골조·벽체가 하중을 균등하게 분담하도록 배치하고, 불균일하면 평면 일체화와 뒤틀림을 고려한다는 설명은 옳다.

부재 중간에 쓰는 띠판은 단부 띠판 길이의 1/2 이상이어야 하므로, 1/3 이상이라는 설명이 옳지 않다.
띠판은 조립압축재의 개재를 일체로 묶어 전단을 전달하므로, 단부 띠판은 개재 연결선 간격 이상, 중간 띠판은 그 절반 이상의 크기를 확보한다.
띠판 두께가 용접 또는 파스너열 사이 거리의 1/50 이상이라는 설명은 옳다.
용접 접합 시 용접길이가 띠판 길이의 1/3 이상이라는 설명은 옳다.
단부 띠판이 용접 또는 파스너열 간격 이상이라는 설명은 옳다.

높이 1.5~10m 정도의 장애물이 산재한 지역은 지표면조도구분 C에 해당한다.
지표면조도는 주변 장애물이 높고 조밀할수록 거칠게 분류되어, A가 가장 거칠고 D가 가장 매끄럽다.
A: 대도시 중심부처럼 고층 건축물이 밀집한 지역이다.
B: 주택이 밀집하거나 중층 건물이 산재한 도시·교외 지역이다.
D: 해안·초원처럼 장애물이 거의 없는 평탄한 지역이다.

목구조 수평 부재는 아래에서 위로 토대 → 층도리 → 깔도리 → 처마도리 순으로 시공한다.
토대는 기초 위에서 기둥을 받고, 층도리는 2층 바닥 높이에서 기둥을 연결한다. 깔도리는 기둥 맨 위를 연결해 보를 받고, 처마도리는 그 위 처마 쪽에서 서까래를 받는다.
토대 → 깔도리 → 층도리 → 처마도리: 기둥 최상단의 깔도리를 중간 높이의 층도리보다 먼저 두어 틀리다.
처마도리 → 토대 → 층도리 → 깔도리: 최상부의 처마도리를 맨 먼저 두어 틀리다.
처마도리 → 토대 → 깔도리 → 층도리: 처마도리가 처음이고 깔도리·층도리 순서도 뒤바뀌어 틀리다.

하단 고정·상단 단순지지 기둥의 이론적 유효좌굴길이계수는 K = 0.7이므로, 약축 세장비는 약 41.8이다.
공식: $\lambda=\dfrac{KL}{r_y}$
대입: $\lambda=\dfrac{0.7\times3000}{50.2}=\dfrac{2100}{50.2}$
결과: $\lambda\approx41.8$
29.9는 $K=0.5$(양단 고정)로 계산한 값이다.
59.8은 $K=1.0$(양단 핀)으로 계산한 값이다.
71.7은 $K=1.2$로 계산한 값이다.

접합부의 얇은 쪽 모재두께가 13mm이면 필릿용접의 최소사이즈는 5mm이므로, 6mm라는 설명이 옳지 않다.
최소사이즈는 얇은 쪽 모재두께 구간별로 정해지며, 6mm는 모재두께가 13mm를 초과하는 구간에 적용된다.
유효목두께를 용접루트에서 표면까지 최단거리로 하고, 직각 이음면은 필릿사이즈의 0.7배로 한다는 설명은 옳다.
단부하중을 받는 용접길이가 사이즈의 100배 이하이면 유효길이를 실제길이로 본다는 설명은 옳다.
강도 기반 필릿용접의 최소길이가 공칭사이즈의 4배 이상이라는 설명은 옳다.

ㄱ형강 다리의 b는 전체 공칭치수 그대로이므로, 두께를 감한 값이라는 설명이 옳지 않다.
비구속판요소의 폭 b는 한쪽 끝이 자유단인 판요소의 돌출 길이로, 단면 형상별로 정의가 정해져 있다.
H형강 플랜지: 전체 공칭플랜지폭의 반이므로 옳다.
T형강 플랜지: 전체 공칭플랜지폭의 반이므로 옳다.
플레이트: 자유단에서 파스너 첫 번째 줄 또는 용접선까지의 길이이므로 옳다.

순서대로 베인테스트, 충격식 보링, 표준관입시험으로 짝지은 것이 옳다.
십자형 날개(베인)를 지반에 넣고 회전시켜 저항을 재는 것은 연약 점토의 전단강도를 구하는 베인테스트이고, 비트를 상하로 충격해 지반을 뚫는 것은 충격식 보링이다. 63.5kg 해머를 75cm 높이에서 떨어뜨려 30cm 관입에 필요한 타격횟수(N값)를 구하는 것은 표준관입시험이다.
첫 항목을 표준관입시험으로 본 조합: 날개를 회전시켜 점착력을 판단하는 방식은 베인테스트이고, 표준관입시험은 해머 타격횟수를 잰다.
둘째 항목을 수세식 보링으로 본 조합: 수세식 보링은 물을 압송해 흙을 씻어 올리는 방식으로, 충격을 주어 뚫는 설명과 맞지 않는다.
마지막 항목을 베인테스트로 본 조합: 해머 낙하 타격횟수를 세는 것은 표준관입시험이다.

강축 단면2차모멘트와 약축 단면2차반경의 비는 $I_X/i_Y=h^3/\sqrt{12}$이다.
강축 단면2차모멘트: $I_X=\dfrac{bh^3}{12}$
약축 단면2차반경: $i_Y=\sqrt{\dfrac{I_Y}{A}}=\sqrt{\dfrac{hb^3/12}{bh}}=\dfrac{b}{\sqrt{12}}$
비율: $\dfrac{I_X}{i_Y}=\dfrac{bh^3}{12}\times\dfrac{\sqrt{12}}{b}=\dfrac{h^3}{\sqrt{12}}$
$h^2/\sqrt{3}$: 결과의 차원이 길이의 세제곱이어야 하므로 맞지 않다.
$b^2/\sqrt{3}$: 차원이 맞지 않는다.
$b^3/\sqrt{12}$: 강축과 약축을 바꾼 $I_Y/i_X$의 값이다.

재사용 조적의 허용응력 제한은 조적개체에 대한 일반 규정이므로, 이를 합성조적조 허용응력설계의 조적부재 규정으로 제시한 설명이 옳지 않다.
합성조적조의 허용응력설계는 탄성환산단면 해석과 각 재료의 허용응력 준수를 기본으로 한다.
어떤 부분이든 계산된 최대응력이 그 부분 재료의 허용응력을 넘지 못한다는 설명은 옳다.
해석은 순면적의 탄성환산단면에 기초한다는 설명은 옳다.
환산단면에서 환산 면적의 두께는 일정하고 부재의 유효높이·길이는 변하지 않는다는 설명은 옳다.

부유식 구조의 항구적인 발라스트 하중은 고정하중으로 고려하므로, 활하중으로 고려한다는 설명이 옳지 않다.
항구적 발라스트는 위치·크기가 변하지 않고 계속 작용하므로 고정하중의 성격을 가진다.
계류 또는 견인으로 인한 하중에 활하중의 하중계수를 적용한다는 설명은 옳다.
파랑하중의 설계용 파향을 가장 불리한 방향으로 취한다는 설명은 옳다.
설계에서 정수압과 부력의 영향을 고려한다는 설명은 옳다.

내진설계범주는 A·B·C·D의 4가지로 분류하므로 옳은 설명이다.
내진설계범주는 내진등급과 설계스펙트럼가속도로 정해지며, 해석법과 상세 요구 수준을 결정한다(당시 기준 KBC 2016).
지진구역: Ⅰ·Ⅱ의 2가지로 분류하므로 틀리다.
지반종류: 암반부터 연약지반까지 SA~SE의 5가지로 분류하므로 틀리다.
내진등급: 특·Ⅰ·Ⅱ의 3가지로 분류하므로 틀리다.

특수모멘트골조 휨부재의 폭은 250mm 이상이어야 하므로, 200mm 이상이라는 설명이 옳지 않다.
당시 기준(KBC 2016·콘크리트구조기준 2012)은 소성힌지 구간의 연성과 구속 효과를 확보하려고 휨부재 단면 치수에 하한과 상한을 둔다.
순경간이 유효깊이의 4배 이상이어야 한다는 설명은 옳다.
깊이에 대한 폭의 비가 0.3 이상이어야 한다는 설명은 옳다.
폭이 지지부재 폭에 양 측면으로 휨부재 깊이의 3/4을 더한 값보다 작아야 한다는 설명은 옳다.

옥외 공기나 흙에 직접 접하지 않는 보는 설계기준강도가 40MPa 미만이면 최소피복두께가 40mm이므로 옳은 설명이다.
최소피복두께는 노출 환경이 가혹할수록, 철근이 굵을수록 커진다(당시 콘크리트구조기준 2012).
옥외 공기에 직접 노출되는 D29 철근 기둥: D29 이상 철근은 60mm이므로 틀리다.
흙에 접하여 친 후 영구히 흙에 묻히는 보: 75mm이므로 틀리다.
수중에서 타설하는 기둥: 100mm이므로 틀리다.

긴장재 간격은 유효프리스트레스에 의한 평균압축응력이 0.9MPa 이상이 되도록 정하므로, 0.6MPa 이상이라는 설명이 옳지 않다.
PS 슬래브는 평균압축응력의 하한과 긴장재 간격의 상한으로 균열 제어와 하중 분배를 확보한다.
긴장재 간격 결정 시 집중하중이나 개구부를 고려한다는 설명은 옳다.
등분포하중용 긴장재 간격을 최소 1방향으로 슬래브 두께의 8배 또는 1.5m 이하로 한다는 설명은 옳다.
비부착긴장재 슬래브에 최소 부착철근을 배치한다는 설명은 옳다.

강도감소계수를 적용한 강도는 설계강도이므로, 이를 공칭강도의 정의로 쓴 설명이 옳지 않다.
공칭강도는 강도설계법의 규정과 가정에 따라 계산된, 강도감소계수 적용 전의 강도다. 여기에 강도감소계수를 곱한 값이 설계강도다.
계수하중: 사용하중에 하중계수를 곱한 하중이라는 정의는 옳다.
고성능 감수제: 단위수량을 줄이고 유동성을 높이는 혼화재료라는 정의는 옳다.
균형철근비: 인장철근 항복과 압축연단 극한변형률 도달이 동시에 일어나는 철근비라는 정의는 옳다.