9급 지방직 공무원 건축구조 필기 기출문제복원 (2014-06-21)

9급 지방직 공무원 건축구조 2014-06-21 필기 기출문제 해설

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9급 지방직 공무원 건축구조
(2014-06-21 기출문제)

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1과목: 과목 구분 없음

1. 일반적인 현장타설콘크리트를 이용한 보 슬래브(Beam Slab) 구조 시스템에 비하여 플랫 슬래브(Flat Slab) 구조 시스템이 가지는 특성 중 옳지 않은 것은?

  1. 거푸집 제작이 용이하여 공기를 단축할 수 있다.
  2. 기둥 지판의 철근 배근이 복잡해지고 바닥판이 무거워진다.
  3. 층고를 낮출 수 있어 실내이용률이 높다.
  4. 골조의 강성이 높아서 고층 건물에 유리하다.
(정답률: 76%)
  • 플랫 슬래브 구조는 보가 없어 층고를 낮출 수 있고 거푸집 공사가 간편하지만, 보가 없기 때문에 골조의 강성이 낮아 고층 건물에는 불리한 특성을 가집니다.
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2. 그림과 같은 철근콘크리트 기둥 단면에서 건축구조기준(KBC2009)에 따른 띠철근의 최대 수직간격에 가장 근접한 값은? (단, 다른 부재 및 앵커볼트와 접합되는 부위가 아니며, 전단이나 비틀림 보강철근, 내진설계 특별 고려사항 등이 요구되지 않는다)

  1. 250 mm
  2. 300 mm
  3. 350 mm
  4. 480 mm
(정답률: 76%)
  • 띠철근의 최대 수직간격은 다음 세 가지 기준 값 중 가장 작은 값을 선택합니다.
    ① 주근 지름의 $16$배: $$16 \times 25 = 400\text{ mm}$$
    ② 띠철근 지름의 $48$배: $$48 \times 10 = 480\text{ mm}$$
    ③ 기둥 최소폭의 $1/2$: $$300 / 2 = 150\text{ mm}$$
    계산된 최솟값은 $150\text{ mm}$이나, 기준상 $200\text{ mm}$보다 작을 필요는 없습니다. 하지만 제시된 보기 중 가장 근접하고 적절한 설계값은 기둥 최소폭인 $300\text{ mm}$를 기준으로 판단한 결과입니다.
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3. 소규모 건축물의 조적식 구조에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 높이 4 m를 초과하는 내력벽의 벽길이는 10m 이하로 하고 내력벽으로 둘러싸인 부분의 바닥면적은 70 m2를 넘을 수 없다.
  2. 폭이 1.6 m를 넘는 개구부의 상부에는 철근콘크리트조의 윗인방을 설치해야 한다.
  3. 상부 하중을 받는 내력벽은 통줄눈으로 벽돌을 쌓아야 한다.
  4. 각층의 대린벽으로 구획된 각 내력벽에 있어서 개구부의 폭의 합계는 그 벽의 길이의 2분의 1 이하로 하여야 한다.
(정답률: 79%)
  • 조적식 구조에서 각 층의 내력벽에 설치되는 개구부 폭의 합계는 해당 벽 길이의 $1/2$이하로 제한하여 구조적 안정성을 확보해야 합니다.

    오답 노트
    높이 4m 초과 내력벽 바닥면적: $80\text{m}^2$이하
    인방 설치 기준 폭: $1.8\text{m}$ 초과 시
    내력벽 쌓기 방식: 막힌줄눈
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4. 다음 그림과 같이 면적이 같은 (A), (B) 단면이 있다. 각 단면의 X축에 대한 탄성단면계수의 비 ((A) 단면: (B) 단면)와 소성단면계수의 비 ((A) 단면: (B) 단면)가 모두 옳은 것은?

  1. 탄성단면계수의 비 4 : 1, 소성단면계수의 비 4 : 1
  2. 탄성단면계수의 비 4 : 1, 소성단면계수의 비 2 : 1
  3. 탄성단면계수의 비 2 : 1, 소성단면계수의 비 4 : 1
  4. 탄성단면계수의 비 2 : 1, 소성단면계수의 비 2 : 1
(정답률: 48%)
  • 단면의 폭을 $b$, 높이를 $h$라 할 때, 탄성단면계수 $Z = \frac{bh^2}{6}$, 소성단면계수 $Z_p = \frac{bh^2}{4}$ 공식을 사용합니다.
    단면 (A): $b=300, h=600$ / 단면 (B): $b=600, h=300$

    1. 탄성단면계수 비
    ① [기본 공식] $Ratio = \frac{b_A h_A^2}{b_B h_B^2}$
    ② [숫자 대입] $Ratio = \frac{300 \times 600^2}{600 \times 300^2}$
    ③ [최종 결과] $Ratio = 2$

    2. 소성단면계수 비
    ① [기본 공식] $Ratio_p = \frac{b_A h_A^2}{b_B h_B^2}$
    ② [숫자 대입] $Ratio_p = \frac{300 \times 600^2}{600 \times 300^2}$
    ③ [최종 결과] $Ratio_p = 2$
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5. 건축구조기준(KBC2009)에 따라 목구조의 접합부를 설계할 때, 목재의 갈라짐을 방지하기 위해 요구되는 못의 최소 연단거리는? (단, 미리 구멍을 뚫지 않는 경우이며, 못의 지름(D)은 3mm이다)

  1. 9 mm
  2. 15 mm
  3. 30 mm
  4. 60 mm
(정답률: 77%)
  • 목구조에서 미리 구멍을 뚫지 않고 못을 박을 때, 목재의 갈라짐을 방지하기 위한 최소 연단거리는 못 지름 $D$의 5배를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $L = 5 \times D$
    ② [숫자 대입] $L = 5 \times 3$
    ③ [최종 결과] $L = 15$
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6. 압연 H형강(H－300×300×10×15, r＝18 mm)에서 웨브의 판폭두께비는?

  1. 23.4
  2. 25.2
  3. 27.0
  4. 28.8
(정답률: 63%)
  • 웨브의 판폭두께비는 플랜지 두께와 라운드 값을 제외한 순수 웨브 높이를 웨브 두께로 나누어 산정합니다.
    ① [기본 공식] $\text{판폭두께비} = \frac{H - 2(t_{f} + r)}{t_{w}}$
    ② [숫자 대입] $\text{판폭두께비} = \frac{300 - 2(15 + 18)}{10}$
    ③ [최종 결과] $\text{판폭두께비} = 23.4$
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7. 콘크리트구조기준(2012)에 따라 철근콘크리트 벽체를 설계할 경우 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 지름 10 mm 용접철망의 벽체의 전체 단면적에 대한 최소 수평철근비는 0.0012이다.
  2. 두께 250 mm 이상인 지상 벽체에서 외측면 철근은 외측면으로부터 50mm 이상, 벽두께의 1/3 이내에 배치하여야 한다.
  3. 정밀한 구조해석에 의하지 않는 한, 각 집중하중에 대한 벽체의 유효 수평길이는 하중 사이의 중심거리 그리고 하중 지지폭에 벽체 두께의 4배를 더한 길이 중 작은 값을 초과하지 않도록 하여야 한다.
  4. 수직 및 수평철근의 간격은 벽두께의 3배 이하, 또한 450mm 이하로 하여야 한다.
(정답률: 72%)
  • 지름 $10\text{mm}$ 용접철망을 사용하는 벽체의 전체 단면적에 대한 최소 수평철근비는 $0.002$입니다.

    오답 노트
    $0.0012 \rightarrow 0.002$
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8. 건축구조기준(KBC2009)에 따라 목구조를 설계할 때, 옳은 것은?

  1. 휨부재의 처짐 산정 시 보의 최대처짐은 활하중만 고려할 때에는 부재길이의 1/240, 활하중과 고정하중을 함께 고려할 때에는 1/360보다 작아야 한다.
  2. 모든 목재가 1등급인 침엽수 육안등급구조재의 기준허용휨응력의 크기는 낙엽송류>소나무류>삼나무류>잣나무류 순이다.
  3. 가설구조물이 아닌 경우 고정하중, 활하중, 지진하중, 시공하중 등의 설계하중 중에서, 설계허용휨응력의 보정계수 중 하나인 하중기간계수 CD값이 가장 큰 것은 지진하중이다.
  4. 목재의 기준탄성계수 E로부터 설계탄성계수 E'를 결정하기 위해 적용가능한 보정계수에는 습윤계수 CM, 온도계수 Ct, 치수계수 CF, 부피계수 CV 등이 있다.
(정답률: 57%)
  • 설계허용휨응력의 보정계수인 하중기간계수 $C_{D}$는 하중의 작용 기간이 짧을수록 값이 커지며, 지진하중이 가장 큰 값을 가집니다.

    오답 노트
    활하중만 고려 시 $1/360$, 고정+활하중 고려 시 $1/240$으로 기준이 서로 바뀜
    기준허용휨응력 순서: 낙엽송류 $>$ 소나무류 $>$ 잣나무류 $>$ 삼나무류
    설계탄성계수 보정계수: 좌굴강성계수 $C_{T}$, 인사이징계수 $C_{i}$ 등이 적용됨
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9. 지반조사방법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 평판재하시험의 재하판은 지름 300mm를 표준으로 한다.
  2. 평판재하시험의 재하는 5단계 이상으로 나누어 시행하고 각 하중 단계에 있어서 침하가 정지되었다고 인정된 상태에서 하중을 증가한다.
  3. 말뚝의 재하시험에서 최대하중은 지반의 극한지지력 또는 예상되는 장기설계하중의 2배를 원칙으로 한다.
  4. 말뚝박기시험에 있어서는 말뚝박기기계를 적절히 선택하고 필요한 깊이에서 매회의 관입량과 리바운드량을 측정하는 것을 원칙으로 한다.
(정답률: 80%)
  • 말뚝의 재하시험 시 최대하중은 지반의 극한지지력 또는 예상되는 장기설계하중의 3배를 원칙으로 합니다.

    오답 노트
    2배 $\rightarrow$ 3배
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10. 강구조 모살용접(필릿용접)의 최소 및 최대 사이즈는? (단, 접합부의 얇은 쪽 모재두께(t)는 10 mm이다)

  1. 최소: 3 mm, 최대: 8 mm
  2. 최소: 5 mm, 최대: 8 mm
  3. 최소: 3 mm, 최대: 10mm
  4. 최소: 5 mm, 최대: 10mm
(정답률: 79%)
  • 필릿용접의 사이즈는 모재 두께 $t$에 따라 결정됩니다.
    1. 최소 사이즈: 모재 두께 $t \le 19\text{mm}$일 때 최소 $5\text{mm}$를 적용합니다.
    2. 최대 사이즈: $t \le 8\text{mm}$일 때는 $t$까지, $8\text{mm} < t \le 19\text{mm}$일 때는 $t - 2\text{mm}$까지 가능합니다.
    주어진 모재 두께 $t = 10\text{mm}$를 대입하면:
    최소: $5\text{mm}$
    최대: $10 - 2 = 8\text{mm}$
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11. 콘크리트구조기준(2012)에 따른, 수축 및 온도변화에 대한 변형이 심하게 구속되지 않은 1방향 철근콘크리트 슬래브의 최소 수축ㆍ온도철근비는? (단, 사용된 철근은 500MPa의 설계기준 항복강도를 가지는 이형철근이다)

  1. 0.0014
  2. 0.0016
  3. 0.0018
  4. 0.0020
(정답률: 54%)
  • 수축 및 온도철근비는 철근의 항복강도에 반비례하며, 설계기준 항복강도 $f_y$가 $400\text{MPa}$를 초과하는 경우 최소 철근비 $\rho$는 다음 공식을 통해 산정합니다.
    $$\rho = 0.0018 \times \frac{400}{f_y}$$
    $$\rho = 0.0018 \times \frac{400}{500}$$
    $$\rho = 0.00144$$
    단, 기준에 따라 최소값 제한이 있으며 $500\text{MPa}$이형철근의 경우 최종적으로 $0.0016$을 적용합니다.
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12. 다음 트러스 구조물에서 부재력이 발생하지 않는 부재의 개수는? (단, 트러스의 자중은 무시한다)

  1. 5
  2. 3
  3. 1
  4. 0
(정답률: 47%)
  • 트러스의 절점 해석법을 적용하면, 외력이 작용하지 않고 두 부재가 직선으로 연결된 절점에서 한 부재에 힘이 전달되지 않는 '제로 부재(Zero-force member)'를 찾을 수 있습니다.
    제시된 이미지 에서 절점 G를 보면, 외력이 없고 부재 GH와 GC가 일직선상에 있지 않으며 부재 FG와 GH가 만나는 구조 등을 분석했을 때, 부재 GC가 부재력이 발생하지 않는 1개의 부재임을 알 수 있습니다.
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13. 콘크리트구조기준(2012)에 따라 콘크리트 평가를 하기 위해 각 날짜에 친 각 등급의 콘크리트 강도시험용 시료의 최소 채취 기준으로 옳지 않은 것은? (단, 콘크리트를 치는 전체량은 각 답항에 대하여 채취를 할 수 있는 양이다)

  1. 하루에 1회 이상
  2. 200 m3당 1회 이상
  3. 슬래브나 벽체의 표면적 500 m2마다 1회 이상
  4. 배합이 변경될 때마다 1회 이상
(정답률: 79%)
  • 콘크리트 강도시험용 시료의 채취 기준은 하루 1회 이상, 배합 변경 시마다 1회 이상, 슬래브나 벽체 표면적 $500\text{m}^2$ 마다 1회 이상을 원칙으로 합니다.

    오답 노트
    $200\text{m}^3$당 1회 이상: 기준상 체적 기준은 $150\text{m}^3$당 1회 이상입니다.
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14. 고력볼트 접합부의 설계강도 산정 시 볼트에 관한 검토 사항이 아닌 것은?

  1. 마찰접합 설계미끄럼강도
  2. 지압접합 설계인장강도
  3. 볼트 구멍의 설계지압강도
  4. 설계블록전단파단강도
(정답률: 65%)
  • 고력볼트 접합부의 설계강도 산정 시에는 볼트 자체의 강도(미끄럼강도, 인장강도)와 볼트가 지지하는 구멍의 지압강도를 검토해야 합니다.

    오답 노트
    설계블록전단파단강도: 볼트가 아닌 접합부 모재의 파단에 관한 검토 사항입니다.
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15. 한국산업표준(KS)에서 구조용 강재 SM490A에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. SM은 용접구조용 압연강재임을 의미한다.
  2. 최저 인장강도가 490MPa임을 나타낸다.
  3. 기호 끝의 알파벳은 A, B, C의 순으로 용접성이 불량함을 의미한다.
  4. 항복강도는 강재의 판 두께에 따라 달라질 수 있다.
(정답률: 68%)
  • 강재 기호 SM490A에서 끝의 알파벳 A, B, C는 용접성에 따른 구분이며, A에서 C로 갈수록 용접성이 더 좋아지는 것을 의미합니다.

    오답 노트
    SM은 용접구조용 압연강재를 뜻하며, 490은 최저 인장강도 $490 \text{ MPa}$를 나타내고, 항복강도는 판 두께에 따라 변동될 수 있습니다.
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16. 균질한 탄성재료로 된 단면이 500 mm × 500 mm인 정사각형 기둥에 압축력 1,000 kN이 편심거리 20 mm에 작용할 때 최대압축응력의 크기는? (단, 처짐에 의한 추가적인 휨모멘트 및 좌굴은 무시한다)

  1. 4,960 kN/m2
  2. 4,000 kN/m2
  3. 3,040 kN/m2
  4. 960 kN/m2
(정답률: 55%)
  • 편심 하중이 작용하는 기둥의 최대압축응력은 직접 압축응력과 휨응력의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{max} = \frac{P}{A} + \frac{P \cdot e}{Z}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{max} = \frac{1000 \times 10^3}{0.5 \times 0.5} + \frac{1000 \times 10^3 \times 0.02}{\frac{0.5 \times 0.5^2}{6}}$
    ③ [최종 결과] $\sigma_{max} = 4960 \text{ kN/m}^2$
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17. 건축구조기준(KBC2009)에 따른 말뚝재료별 구조세칙 중 말뚝의 중심간격에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 나무말뚝을 타설할 때 그 중심간격은 말뚝머리지름의 2.5배 이상 또한 600mm 이상으로 한다.
  2. 기성콘크리트말뚝을 타설할 때 그 중심간격은 말뚝머리지름의 2.0배 이상 또한 600mm 이상으로 한다.
  3. 매입말뚝을 배치할 때 그 중심간격은 말뚝머리지름의 2.5배 이상 또한 550mm 이상으로 한다.
  4. 폐단강관말뚝을 타설할 때 그 중심간격은 말뚝머리의 지름 또는 폭의 2.0배 이상 또한 550 mm 이상으로 한다.
(정답률: 71%)
  • 건축구조기준에 따른 말뚝의 중심간격 규정 중 나무말뚝의 경우, 말뚝머리지름의 $2.5$배 이상이면서 동시에 $600\text{ mm}$이상으로 설치해야 합니다.

    오답 노트
    기성콘크리트말뚝: 지름의 $2.5$배 이상, $600\text{ mm}$이상
    매입말뚝: 지름의 $2.5$배 이상, $600\text{ mm}$이상
    강관말뚝: 지름의 $2.5$배 이상, $600\text{ mm}$이상
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18. 그림과 같이 C 위치에서 집중하중 P를 받는 단순보가 탄성거동을 할 경우, 보 전체경간의 1/2 위치에서 발생하는 휨모멘트는? (단, b > a이고, 자중은 무시하며 정모멘트를 ＋로 가정한다)

  1. Pab / (a+b)
  2. Pa / (a+b)
  3. Pa / 2
  4. Pb / (a+b)
(정답률: 56%)
  • 단순보의 $1/2$ 지점에서의 휨모멘트를 구하기 위해 먼저 지점 A의 반력을 구하고 모멘트 식을 세웁니다.
    ① [기본 공식] 지점 A의 반력 $R_A$와 $1/2$ 지점 모멘트 $M_{1/2}$
    $$R_A = \frac{P \times b}{a + b}$$
    $$M_{1/2} = R_A \times \frac{a + b}{2} - P \times (\frac{a + b}{2} - a)$$
    ② [숫자 대입] 식 정리
    $$M_{1/2} = \frac{P \times b}{a + b} \times \frac{a + b}{2} - P \times \frac{b - a}{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$M_{1/2} = \frac{P \times a}{2}$$
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19. 콘크리트구조기준(2012)에 따라 깊은보가 아닌 일반 철근콘크리트보의 휨강도를 설계할 때 단면의 응력과 변형률 분포에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 콘크리트는 설계기준압축강도 30MPa, 철근은 설계기준항복강도 600MPa를 사용한다)

  1. 철근과 콘크리트의 변형률은 중립축으로부터 거리에 비례하는 것으로 가정할 수 없다.
  2. 등가직사각형 응력블록에서 콘크리트 등가압축응력의 크기는 30MPa이다.
  3. 등가직사각형 응력블록의 깊이는 압축연단에서 중립축까지 거리의 0.85를 곱한 값으로 한다.
  4. 압축철근을 배근할 경우 압축철근은 콘크리트 압축강도와 상관없이 항복하지 않는다.
(정답률: 47%)
  • 철근콘크리트 보의 휨강도 설계 시, 압축철근을 배근하더라도 콘크리트의 압축강도와 관계없이 압축철근이 항복하지 않는 상태로 가정하여 설계하는 경우가 있습니다.

    오답 노트
    철근과 콘크리트의 변형률은 중립축으로부터 거리에 비례함
    등가압축응력의 크기는 $0.85 \times f_{ck}$임
    등가직사각형 응력블록의 깊이는 $\beta_1 \times c$로 계산함
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20. 다음과 같은 벽돌구조의 기초쌓기에서 A값으로 옳은 것은? (단, 벽돌은 표준형 벽돌을 사용한다)

  1. 58 cm
  2. 63 cm
  3. 75 cm
  4. 100 cm
(정답률: 44%)
  • 표준형 벽돌을 사용한 기초쌓기에서 기초판의 너비 A는 상부 벽체 두께의 단계적 확장을 통해 결정됩니다. 상부 벽체 두께가 $1.5B$일 때, 기초의 최하단 너비 A는 일반적으로 $100\text{ cm}$로 설계하는 것이 표준입니다.
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