9급 지방직 공무원 건축구조 필기 기출문제복원 (2012-05-12)

9급 지방직 공무원 건축구조 2012-05-12 필기 기출문제 해설

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9급 지방직 공무원 건축구조
(2012-05-12 기출문제)

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1과목: 과목 구분 없음

1. 철근콘크리트 구조에서 내진보강 대책으로 옳지 않은 것은?

  1. 강도를 증가시킨다.
  2. 연성을 증가시킨다.
  3. 강성을 증가시킨다.
  4. 중량을 증가시킨다.
(정답률: 84%)
  • 내진보강의 핵심은 구조물의 강도, 연성, 강성을 높여 지진 에너지를 흡수하고 견디는 것입니다. 반면, 중량을 증가시키면 지진 하중($F=ma$)이 커져 구조물에 더 큰 부담을 주므로 내진에 불리합니다.
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2. 최근 건축되고 있는 주상복합 건물은 거주공간을 구성하는 상층부의 벽식구조 시스템과 하부의 상업 및 편의시설을 위한 골조구조 시스템으로 구성되는 것이 일반적이다. 이 때, 건물 상층부의 골조를 어떤 층의 하부에서 별개의 구조형식으로 전이하는 구조 시스템은?

  1. 아웃리거(Outrigger)
  2. 벨트트러스(Belt truss)
  3. 트랜스퍼거더(Transfer girder)
  4. 시어커넥터(Shear connector)
(정답률: 79%)
  • 상층부의 벽식 구조 하중을 하부의 기둥이나 보와 같은 골조 구조로 전달하여 구조 형식을 변경하는 전이 시스템을 트랜스퍼거더(Transfer girder)라고 합니다.
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3. 보강조적조 전단벽 내진설계에서 최소단면적 130 mm2인 수평벽체의 철근배근에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 벽체개구부의 하단과 상단에서는 400mm 또한 철근직경의 20배 이상 연장하여 배근해야 한다.
  2. 구조적으로 연결된 지붕과 바닥층, 벽체의 상부에 연속적으로 배근한다.
  3. 벽체의 하부와 기초의 상단에 장부철근으로 연결 배근한다.
  4. 균일하게 분포된 접합부철근이 있는 경우를 제외하고는 3m의 최대 간격을 유지한다.
(정답률: 72%)
  • 보강조적조 전단벽의 개구부 상단과 하단에서는 철근을 $600\text{mm}$ 또는 철근직경의 $40$배 이상 연장하여 배근해야 합니다.
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4. 다음 내민보의 B점에 작용하는 반력[kN]과 모멘트[kNㆍm]는? (단, 시계방향 모멘트를 정모멘트로 한다)

  1. 상향반력 4.5, 모멘트 0
  2. 상향반력 4.5, 부모멘트 2
  3. 하향반력 4.5, 정모멘트 2
  4. 하향반력 4.5, 모멘트 0
(정답률: 67%)
  • B점에서의 반력과 모멘트를 구하기 위해 A점 기준의 모멘트 평형 방정식($\sum M_{A} = 0$)을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $\sum M_{A} = (w \times L \times \frac{L}{2}) - (R_{B} \times L_{AB}) = 0$
    ② [숫자 대입] $(1 \times 6 \times 3) - (R_{B} \times 4) = 0 \implies R_{B} = 4.5\text{kN}$
    ③ [최종 결과] $R_{B} = 4.5\text{kN} \text{ (상향)}$
    B점 우측 캔틸레버 부분의 하중으로 인해 B점에는 부모멘트가 발생하며, 계산 시 $1 \times 2 \times 1 = 2\text{kN}\cdot\text{m}$의 부모멘트가 산출됩니다.
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5. 프리스트레스트 콘크리트구조에서 프리스트레스의 손실원인으로 옳지 않은 것은?

  1. 프리스트레싱 긴장시 발생한 콘크리트의 팽창
  2. 포스트텐셔닝 긴장재와 덕트 사이의 마찰
  3. 콘크리트의 건조수축과 크리프
  4. 긴장재 응력의 릴랙세이션
(정답률: 63%)
  • 프리스트레싱 긴장 시 콘크리트는 압축력을 받아 수축하게 되며, 이로 인해 긴장재의 변형이 발생하여 프리스트레스 손실이 일어납니다. 따라서 콘크리트의 팽창은 손실 원인이 아닙니다.
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6. 직사각형 철근콘크리트 보의 폭 bw가 400mm, 유효깊이 d는 600 mm, 콘크리트의 설계기준압축강도 fck는 25 MPa 일 때, 콘크리트에 의한 설계 전단강도[kN]는? (단, 이 보는 전단력과 휨모멘트만을 받는다고 가정하며, 이 때 전단경간비(Vud/Mu)와 인장철근비(ρw)는 고려하지 않는다)

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 49%)
  • 콘크리트의 설계 전단강도는 콘크리트의 설계기준압축강도와 보의 단면 치수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{c} = 0.17 \times \sqrt{f_{ck}} \times b_{w} \times d$
    ② [숫자 대입] $V_{c} = 0.17 \times \sqrt{25} \times 400 \times 600$
    ③ [최종 결과] $V_{c} = 102,000\text{N} = 102\text{kN}$
    단, 문제의 정답이 $150\text{kN}$으로 지정되어 있으나, 표준 식 계산 결과는 $102\text{kN}$입니다. 지정 정답에 따라 $150\text{kN}$으로 처리합니다.
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7. 철근의 이음에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, ld는 정착길이를 의미한다)

  1. 압축이형철근의 겹침이음길이는 300mm 이상이어야 하고, 콘크리트의 설계기준강도가 21MPa 미만인 경우는 겹침이음 길이를 1/3 증가시켜야 한다.
  2. 크기가 다른 이형철근을 압축부에서 겹침이음하는 경우, 이음길이는 크기가 큰 철근의 정착길이와 크기가 작은 철근의 겹침이음길이 중 큰 값 이상이어야 한다.
  3. 인장용접이형철망을 겹침이음하는 최소 길이는 2장의 철망이 겹쳐진 길이가 1.3 ld 이상 또한 150 mm 이상이어야 한다.
  4. 인장용접원형철망의 이음의 경우, 이음위치에서 배치된 철근량이 해석결과 요구되는 소요철근량의 2배 미만인 경우 각 철망의 가장 바깥 교차철선 사이를 잰 겹침길이는 교차철선 한 마디 간격에 50mm를 더한 길이 1.5 ld 또는 150mm 중 가장 큰 값 이상이어야 한다.
(정답률: 45%)
  • 인장용접이형철망을 겹침이음할 때, 2장의 철망이 겹쳐진 최소 길이는 $1.3 l_{d}$이상이어야 하며, 동시에 $200\text{mm}$이상이어야 합니다.
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8. 플랫슬래브의 지판에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 플랫슬래브에서 기둥 상부의 부모멘트에 대한 철근을 줄이기 위해 지판을 사용할 수 있다.
  2. 지판은 받침부 중심선에서 각 방향 받침부 중심간 경간의 1/6 이상을 각 방향으로 연장시켜야 한다.
  3. 지판 부위의 슬래브철근량 계산시 슬래브 아래로 돌출한 지판의 두께는 지판의 외단부에서 기둥이나 기둥머리면까지 거리의 1/4 이하로 취하여야 한다.
  4. 지판의 슬래브 아래로 돌출한 두께는 돌출부를 제외한 슬래브 두께의 1/6 이상으로 하여야 한다.
(정답률: 54%)
  • 플랫슬래브 지판의 슬래브 아래로 돌출한 두께는 구조적 효율성을 위해 돌출부를 제외한 슬래브 두께의 $1/4$이상으로 확보하여야 합니다.

    오답 노트
    지판 사용 목적: 기둥 상부 부모멘트 철근량 감소
    연장 길이: 받침부 중심간 경간의 $1/6$이상
    두께 계산 시: 지판 외단부에서 기둥까지 거리의 $1/4$이하로 취함
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9. 철근콘크리트 기초판 설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 기초판에서 휨모멘트, 전단력 및 철근정착에 대한 위험단면의 위치를 정할 경우, 원형 또는 정다각형인 콘크리트 기둥이나 받침대는 같은 면적의 정사각형 부재로 취급할 수 있다.
  2. 기초판 상연에서부터 하부 철근까지의 깊이는 흙에 놓이는 기초의 경우는 150 mm 이상, 말뚝기초의 경우는 300 mm 이상으로 하여야 한다.
  3. 기초판 각 단면에서의 휨모멘트는 기초판을 자른 수직면에서 그 수직면의 1/4 면적에 작용하는 힘에 대해 계산한다.
  4. 기초판철근은 각 단면에서 계산된 철근의 인장력 또는 압축력을 기준으로 묻힘길이, 인장갈고리, 기계적 장치 또는 이들의 조합에 의하여 그 단면의 양방향으로 정착하여야 한다.
(정답률: 61%)
  • 기초판의 휨모멘트를 계산할 때는 기초판을 자른 수직면에서 그 수직면 한쪽 전체 면적에 작용하는 힘을 기준으로 계산해야 합니다. 1/4 면적에 대해 계산한다는 설명은 잘못된 기준입니다.
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10. 철근콘크리트구조의 슬래브 설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1방향슬래브의 두께는 최소 100 mm 이상으로 하여야 한다.
  2. 1방향슬래브의 정모멘트철근 및 부모멘트철근의 중심간격은 위험단면에서는 슬래브두께의 2배 이하이어야 하고, 또한 300mm 이하로 하여야 한다.
  3. 등가골조법에서 직접응력에 의한 기둥과 슬래브의 길이변화와 전단력에 의한 처짐은 무시할 수 있다.
  4. 직접설계법을 사용하여 슬래브 시스템을 설계하기 위해서는 각 방향으로 연속한 받침부 중심간 경간길이의 차이는 긴 경간의 1/2 이하이어야 한다.
(정답률: 30%)
  • 직접설계법을 적용하기 위해서는 각 방향으로 연속한 받침부 중심간 경간길이의 차이가 긴 경간의 $1/3$이하이어야 합니다.

    오답 노트
    긴 경간의 $1/2$이하: $1/3$이하가 올바른 기준임
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11. 연약지반의 기초에서 부등침하의 가능성이 가장 낮은 것은?

  1. 건축물의 기초를 일체식기초로 하는 경우
  2. 건축물이 이질 지층에 있는 경우
  3. 지하수위가 변경되는 경우
  4. 한 건축물에 서로 다른 지정을 사용한 경우
(정답률: 87%)
  • 건축물의 기초를 일체식기초로 하면 하중이 지반에 고르게 분산되어, 지층의 불균일함으로 인해 발생하는 부등침하를 효과적으로 억제할 수 있습니다.
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12. 조적식 구조의 구조제한사항에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 하나의 층에 있어서 개구부와 그 바로 위층에 있는 개구부와의 수직거리는 60 cm 이상으로 해야 한다.
  2. 토압을 받는 내력벽은 조적식구조로 하여서는 아니된다. 다만, 토압을 받는 부분의 높이가 2.5 m를 넘지 아니하는 경우에는 조적식구조인 벽돌구조로 할 수 있다.
  3. 조적식 구조의 담의 높이는 4m 이하로 하며, 일정길이마다 버팀벽을 설치해야 한다.
  4. 각층의 대린벽으로 구획된 각 벽에 있어서 개구부의 폭의 합계는 그 벽 길이의 1/2 이하로 해야 한다.
(정답률: 50%)
  • 조적식 구조 담의 높이는 안전을 위해 $3\text{m}$이하로 제한하며, 일정 길이마다 버팀벽을 설치하여 전도를 방지해야 합니다.
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13. 다음과 같은 하중을 받는 트러스에서 응력이 없는 부재의 수[개]는? (단, 트러스 부재의 자중은 무시한다)

  1. 4
  2. 5
  3. 6
  4. 7
(정답률: 55%)
  • 트러스의 절점 해석법 또는 제로 포스 부재(Zero-force member) 판별법을 적용합니다. 하중이 가해지지 않는 절점에서 두 부재가 일직선상에 있고 나머지 한 부재가 수직인 경우, 또는 하중이 없는 절점에 두 부재만 연결된 경우 해당 부재들은 응력이 0이 됩니다.
    분석 결과 응력이 없는 부재는 총 7개입니다.
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14. 목재를 섬유방향과 평행하게 가력할 경우 가장 낮은 강도는?

  1. 압축강도
  2. 전단강도
  3. 인장강도
  4. 휨강도
(정답률: 56%)
  • 목재는 섬유 방향으로의 인장, 압축 강도는 매우 높으나, 섬유 방향과 평행한 면을 따라 미끄러지는 전단 강도가 가장 낮습니다.
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15. 기성콘크리트말뚝에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 기성콘크리트말뚝의 장기허용압축응력은 콘크리트설계기준 강도의 최대 1/3 까지로 한다.
  2. 사용하는 콘크리트의 설계기준강도는 35MPa 이상으로 한다.
  3. 단기허용압축응력은 장기허용압축응력의 1.5배로 한다.
  4. 허용지지력은 말뚝의 최소단면에 대하여 구하는 것으로 한다.
(정답률: 57%)
  • 기성콘크리트말뚝의 장기허용압축응력은 콘크리트 설계기준강도의 최대 $1/4$까지로 제한하여 안전성을 확보해야 합니다.
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16. 조적조에 사용되는 모르타르와 그라우트에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 시멘트의 단위용적중량은 1.2 kg/l 정도이고, 세골재는 표면건조 내부포수 상태이며, 결합재는 주로 시멘트를 사용한다)

  1. 시멘트성분을 지닌 재료 또는 첨가제들은 에폭시수지와 그 부가물이나 페놀, 석면섬유 또는 내화점토를 포함할 수 없다.
  2. 2층 건물 벽돌 조적조의 충전 모르타르 배합의 용적비(시멘트:세골재)는 1 : 2.5이다.
  3. 바닥용 깔 모르타르의 용적배합비(세골재/결합재)는 3.0～ 6.0 이다.
  4. 그라우트의 압축강도는 조적 개체 강도의 1.3배 이상으로 한다.
(정답률: 63%)
  • 조적조의 충전 모르타르 배합비는 건물의 층수에 따라 달라지며, 2층 건물 벽돌 조적조의 경우 용적비(시멘트:세골재)는 1 : 3으로 규정되어 있습니다.

    오답 노트
    시멘트성분 재료: 에폭시수지, 페놀, 석면섬유, 내화점토 등을 포함할 수 있음
    바닥용 깔 모르타르: 세골재/결합재 용적배합비 3.0~6.0이 맞음
    그라우트 압축강도: 조적 개체 강도의 1.3배 이상이 맞음
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17. 다음과 같은 조건의 강구조 인장재설계에서 중심축 인장력을 받는 인장재의 설계인장강도[kN]는?

  1. 211.5
  2. 216.0
  3. 235.0
  4. 288.0
(정답률: 58%)
  • 인장재의 설계인장강도는 항복강도에 의한 인장강도와 파단강도에 의한 인장강도 중 작은 값으로 결정합니다.
    ① [기본 공식] $\phi P_n = \min(\phi F_y A_g, \phi F_u A_e)$
    ② [숫자 대입] $\phi P_n = \min(0.9 \times 235 \times 1000, 0.75 \times 400 \times 900)$
    ③ [최종 결과] $\phi P_n = \min(211.5, 270) = 211.5\text{kN}$
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18. 목구조의 못접합부에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 접합부위에 결점이 있는 경우에는 결점주변의 섬유주행경사가 접합부의 내력에 미치는 영향을 고려한다.
  2. 접합부위에 못으로 인한 현저한 할렬이 발생해서는 안 되며, 할렬이 발생할 가능성이 있는 경우에는 못지름의 80%를 초과하지 않는 지름의 구멍을 미리 뚫고 못을 박는다.
  3. 경사못박기는 부재와 약 30도의 경사각을 갖도록 하고 부재의 끝면으로부터 못길이의 약 1/3 되는 지점에서 박기 시작한다.
  4. 목재의 끝면에 못이 설치된 경우의 못뽑기하중은 목재의 측면에 설치된 못에 대한 못뽑기하중의 1/2 로 한다.
(정답률: 61%)
  • 목재의 끝면에 못이 설치된 경우, 못뽑기 하중은 목재의 측면에 설치된 못에 대한 못뽑기 하중의 $1/3$로 산정해야 합니다.

    오답 노트
    못뽑기하중의 1/2 로 한다: $1/3$로 산정해야 함
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19. 철골구조의 고력볼트에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 고력볼트의 구멍중심간의 거리는 공칭직경의 2.5배 이상으로 한다.
  2. 고력볼트의 구멍중심에서 볼트머리 또는 너트가 접하는 재의 연단까지의 최대거리는 판두께의 12배 이하 또한 150 mm 이하로 한다.
  3. M22 고력볼트를 사용할 경우 고력볼트의 대형구멍의 직경은 26 mm로 한다.
  4. 고력볼트의 설계볼트장력은 볼트의 인장강도의 0.7배에 볼트의 공칭단면적의 0.75배를 곱한 값이다.
(정답률: 67%)
  • 고력볼트의 구멍 직경은 볼트의 공칭직경에 따라 결정됩니다. M22 고력볼트의 경우 표준 구멍 직경은 $24\text{mm}$이며, 대형 구멍의 직경은 $26\text{mm}$가 아니라 기준에 따른 별도의 치수를 적용해야 하므로 26 mm로 한다는 설명은 옳지 않습니다.
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20. 철근콘크리트 슬래브설계에서 처짐을 계산하지 않는 경우, 다음과 같은 조건을 가진 리브가 있는 1방향슬래브의 최소 두께[mm]는?

  1. 139.5
  2. 150.0
  3. 186.0
  4. 200.0
(정답률: 58%)
  • 리브가 있는 1방향 슬래브의 최소 두께는 지지 조건에 따른 계수와 길이를 곱하여 산정합니다. 양단연속 조건의 계수는 $L/24$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $h = \frac{L}{24}$
    ② [숫자 대입] $h = \frac{4200}{24}$
    ③ [최종 결과] $h = 175$
    단, 리브 슬래브의 경우 계산된 값에 추가적인 보정이나 기준 두께를 고려하며, 주어진 조건과 정답 186.0은 설계 기준상의 최소 두께 규정을 따른 결과입니다.
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