9급 지방직 공무원 건축구조 필기 기출문제복원 (2015-06-27)

9급 지방직 공무원 건축구조
(2015-06-27 기출문제)

목록

1. 기초의 설치 및 설계에 대한 유의사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 다른 형태의 기초나 말뚝을 동일 건물에 혼용하여 부동침하의 위험성을 줄이도록 한다.
  2. 지하실은 가급적 건물 전체에 균등히 설치하여 부동침하를 줄이는 데 유의한다.
  3. 땅속의 경사가 심한 굳은 지반에 올려놓은 기초나 말뚝은 슬라이딩의 위험성이 있다.
  4. 지중보를 충분히 크게 하여 강성을 증가시켜 부동침하를 방지하도록 한다.
(정답률: 98%)
  • 정답: "다른 형태의 기초나 말뚝을 동일 건물에 혼용하여 부동침하의 위험성을 줄이도록 한다."

    해설: 서로 다른 형태의 기초나 말뚝을 혼용하여 사용하면, 각각의 기초나 말뚝이 서로 다른 부동침하를 보일 수 있기 때문에 오히려 부동침하의 위험성을 높일 수 있습니다. 따라서 동일한 형태의 기초나 말뚝을 사용하여 설계하는 것이 좋습니다.
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2. 일반 철근콘크리트구조와 비교할 경우, 프리스트레스트 콘크리트구조의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 균열의 억제에 유리하다.
  2. 처짐을 억제하여 장경간구조에 유리하다.
  3. 고강도 재료의 사용에 따른 재료의 절감이 가능하다.
  4. 고강도 강재의 사용으로 인해서 내화성능이 우수하다.
(정답률: 86%)
  • 고강도 강재의 사용으로 인해서 내화성능이 우수하다는 설명이 옳지 않습니다. 프리스트레스트 콘크리트구조는 철근콘크리트구조와 달리 철근 대신 프리스트레스드 스트랜드(강화섬유)를 사용하여 구조물의 내구성과 강도를 향상시키는 것이 특징입니다. 따라서 내화성능과는 직접적인 연관성이 없습니다.
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3. 철근콘크리트 부재에서 인장이형철근의 정착길이(ld)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 정착길이(ld)는 300mm 이상이다)

  1. 콘크리트 설계기준압축강도가 증가할수록 정착길이는 짧아진다.
  2. 철근의 설계기준항복강도가 증가할수록 정착길이는 짧아진다.
  3. 횡방향 철근간격이 작을수록 정착길이는 짧아진다.
  4. 에폭시 도막철근이 도막되지 않은 철근보다 정착길이가 길다.
(정답률: 59%)
  • "에폭시 도막철근이 도막되지 않은 철근보다 정착길이가 길다."가 옳지 않은 설명입니다.

    철근의 설계기준항복강도가 증가할수록 정착길이는 짧아집니다. 이는 항복강도가 높을수록 철근이 굴러나가는 것을 방지하기 위해 콘크리트와 더 강하게 결합하기 때문입니다.

    콘크리트 설계기준압축강도가 증가할수록 정착길이는 짧아집니다. 이는 콘크리트의 강도가 높을수록 철근이 콘크리트를 깊게 침투하여 더 강한 결합을 형성하기 때문입니다.

    횡방향 철근간격이 작을수록 정착길이는 짧아집니다. 이는 횡방향 철근이 콘크리트를 가로막아 철근이 깊게 침투하지 못하게 하기 때문입니다.

    에폭시 도막철근이 도막되지 않은 철근보다 정착길이가 길다는 설명은 옳지 않습니다. 에폭시 도막철근은 도막으로 인해 철근과 콘크리트의 결합이 강화되어 정착길이가 더 짧아집니다.
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4. 철근콘크리트 기둥에서 띠철근에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. D32 이하의 축방향철근은 D10 이상의 띠철근으로, D35 이상의 축방향철근과 다발철근은 D13 이상의 띠철근으로 둘러싸야 한다.
  2. 띠철근 수직간격은 축방향철근 지름의 16배 이하, 띠철근지름의 48배 이하, 또한 기둥단면의 최소치수 이하로 하여야 한다.
  3. 축방향철근의 순간격이 100mm 이상 떨어진 경우 추가 띠철근을 배치하여 축방향철근을 횡지지하여야 한다.
  4. 기초판 또는 슬래브의 윗면에 연결되는 기둥의 첫 번째 띠철근 간격은 다른 띠철근 간격의 1/2 이하로 하여야 한다.
(정답률: 48%)
  • 정답은 "축방향철근의 순간격이 100mm 이상 떨어진 경우 추가 띠철근을 배치하여 축방향철근을 횡지지하여야 한다."입니다. 이유는 축방향철근의 순간격이 100mm 이상 떨어지면 기둥의 횡방향 변형이 커져 기둥의 안전성이 떨어지기 때문에 추가적인 횡지지를 위해 띠철근을 배치해야 합니다.
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5. 등가정적해석법에 의한 지진하중 산정 시 고려하지 않아도 되는 것은?

  1. 가스트영향계수(Gf)
  2. 반응수정계수(R)
  3. 중요도계수(IE)
  4. 건물의 중량(W)
(정답률: 79%)
  • 등가정적해석법은 구조물의 진동을 간소화된 단순한 형태로 모델링하여 지진하중을 계산하는 방법입니다. 이 방법에서는 구조물의 질량 중심과 강성 중심이 일치한다고 가정하며, 따라서 가스트영향계수(Gf)는 고려하지 않아도 됩니다. 가스트영향계수는 구조물의 질량 중심과 강성 중심이 일치하지 않을 때, 구조물의 회전을 고려하여 지진하중을 계산하는 데 사용됩니다. 따라서 등가정적해석법에서는 구조물의 회전을 고려하지 않으므로 가스트영향계수는 고려하지 않아도 됩니다.
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6. 목구조 용어에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 제재치수: 목재를 제재한 후 건조 및 대패가공하여 최종제품으로 생산된 치수
  2. 단판적층재: 단판의 섬유방향이 서로 평행하게 배열되어 접착된 구조용목질재료
  3. 습윤사용조건: 목구조물의 사용 중에 평형함수율이 15%를 초과하게 되는 온도 및 습도 조건
  4. 공칭치수: 목재의 치수를 실제치수보다 큰 10의 배수로 올려서 부르기 편하게 사용하는 치수
(정답률: 55%)
  • 단판적층재는 여러 개의 단판을 서로 접착하여 만든 구조용목질재료로, 단판의 섬유방향이 서로 평행하게 배열되어 있습니다. 이는 강도와 안정성이 뛰어나며, 대형 목구조물 제작에 많이 사용됩니다.
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7. 다음 정정 트러스 구조에서 부재력이 0인 부재는? (단, 모든 부재의 자중은 무시한다)

  1. CD 부재
  2. AC 부재
  3. AD 부재
  4. 부재력이 0인 부재는 없다.
(정답률: 67%)
  • CD 부재가 부재력이 0인 부재입니다. 이는 CD 부재가 다른 부재들과 연결되어 있지 않고, 또한 외력이 가해져도 전달되지 않기 때문입니다.
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8. 스팬의 중앙에 집중하중을 받는 강재 보의 탄성 처짐에 영향을 주는 요인이 아닌 것은?

  1. 재료의 인장강도
  2. 재료의 탄성계수
  3. 부재의 단면형상
  4. 부재의 단부 지점조건
(정답률: 47%)
  • 재료의 인장강도는 스팬의 중앙에 집중하중을 받는 강재 보의 탄성 처짐에 영향을 주는 요인이 아닙니다. 인장강도는 재료가 얼마나 큰 인장력을 견딜 수 있는지를 나타내는 지표이며, 보의 처짐은 재료의 탄성계수, 부재의 단면형상, 부재의 단부 지점조건 등과 같은 요인에 영향을 받습니다. 따라서, 재료의 인장강도는 보의 처짐과는 직접적인 관련이 없습니다.
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9. 철근콘크리트구조 벽체의 수평철근에 설계기준항복강도 400MPa인 D16 이형철근을 사용할 경우, 벽체의 전체 단면적에 대한 최소 수평철근비는?

  1. 0.0012
  2. 0.0015
  3. 0.0020
  4. 0.0025
(정답률: 66%)
  • 철근콘크리트 구조에서 수평철근은 구조물의 인장강도를 보완하는 역할을 합니다. 따라서 수평철근의 비율은 구조물의 안전성과 경제성에 큰 영향을 미칩니다.

    수평철근의 최소 비율은 구조물의 크기, 하중, 설계기준항복강도 등에 따라 다르지만, 일반적으로 0.002 이상으로 권장됩니다.

    이 문제에서는 설계기준항복강도가 400MPa인 D16 이형철근을 사용하고 있으므로, 수평철근의 최소 항복강도는 400MPa입니다. 따라서 수평철근의 최소 비율을 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있습니다.

    최소 수평철근비 = (0.85 × fck × Ac) / (fy × As)

    여기서, fck는 콘크리트의 허용압축강도, Ac는 벽체의 전체 단면적, fy는 수평철근의 항복강도, As는 수평철근의 단면적입니다.

    이 문제에서는 fck가 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 fck 20MPa를 가정하겠습니다. 또한, 최소 항복강도가 400MPa인 D16 이형철근을 사용하므로, fy는 400MPa입니다.

    따라서, 최소 수평철근비 = (0.85 × 20 × Ac) / (400 × π × 8^2 / 4) = 0.0020 × Ac

    즉, 벽체의 전체 단면적에 대한 최소 수평철근비는 0.0020입니다.
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10. 보강조적조의 구조세칙에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 보강조적조에서 휨철근의 정착길이는 묻힘길이와 정착 또는 인장만 받는 경우는 갈고리의 조합으로 확보할 수 있다.
  2. 기둥의 길이방향철근은 테두리에 띠철근으로 둘러싸야 하며, 길이방향철근은 135° 이하로 굽어진 폐쇄형띠철근으로 고정되어야 한다.
  3. 기둥에 설치되는 앵커볼트 보강용 띠철근은 기둥 상부로부터 50 mm 이내에 최상단 띠철근을 설치하며, 기둥 상부로부터 130mm 이내에 단면적은 260mm2 이상으로 배근하여야 한다.
  4. 보강조적벽의 휨응력 산정을 위한 압축면적의 유효폭은 공칭벽두께나 철근 간 중심거리의 8배를 초과하지 않는다.
(정답률: 40%)
  • "보강조적벽의 휨응력 산정을 위한 압축면적의 유효폭은 공칭벽두께나 철근 간 중심거리의 8배를 초과하지 않는다."가 옳지 않은 것이다. 이유는 보강조적벽의 휨응력 산정을 위한 압축면적의 유효폭은 공칭벽두께나 철근 간 중심거리의 10배를 초과하지 않는다.
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11. 고력볼트 마찰접합의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 설계하중 상태에서 접합부재의 미끄러짐이 생기지 않는다.
  2. 유효단면적당 응력이 크며, 피로강도가 낮다.
  3. 높은 접합강성을 유지하는 접합방법이다.
  4. 응력방향이 바뀌더라도 혼란이 일어나지 않는다.
(정답률: 72%)
  • 고력볼트 마찰접합의 특징 중 옳지 않은 것은 "유효단면적당 응력이 크며, 피로강도가 낮다."입니다. 이는 고력볼트 마찰접합이 높은 접합강성을 유지하는 접합방법이지만, 피로강도가 낮아서 반복적인 하중에 대한 내구성이 떨어지는 단점이 있기 때문입니다.
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12. 말뚝기초에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 말뚝기초 설계 시 하중의 편심을 고려하여 가급적 3개 이상의 말뚝을 박는다.
  2. 말뚝기초 설계 시 발전기 등에 의한 진동의 영향으로 지반액상화의 우려가 없는지 조사한다.
  3. 말뚝기초의 허용지지력 산정 시 말뚝과 기초판저면에 대한 지반의 지지력을 함께 고려하여야 한다.
  4. 기성콘크리트말뚝을 타설할 때 그 중심간격은 말뚝머리지름의 2.5배 이상 또한 750 mm 이상으로 한다.
(정답률: 62%)
  • "기성콘크리트말뚝을 타설할 때 그 중심간격은 말뚝머리지름의 2.5배 이상 또한 750 mm 이상으로 한다."는 말뚝기초에 대한 설명과 관련이 없는 내용이므로 옳지 않은 것이 아닙니다.

    따라서 옳지 않은 것은 "말뚝기초의 허용지지력 산정 시 말뚝과 기초판저면에 대한 지반의 지지력을 함께 고려하여야 한다."가 아닌 다른 보기입니다.

    말뚝기초의 허용지지력은 말뚝과 기초판저면에 대한 지반의 지지력을 함께 고려하여 산정해야 하기 때문에 이 보기가 옳은 것입니다.
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13. 목구조의 구조계획에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 가새는 골조의 스팬방향과 도리방향에 균형을 이루도록 배치한다.
  2. 가새는 그 단부를 구조내력상 중요한 세로재와 접합한다.
  3. 주각을 직접 기초 위에 설치하는 경우에는 철물로 긴결한다.
  4. 단일기둥은 원칙적으로 이음을 피한다.
(정답률: 88%)
  • "가새는 그 단부를 구조내력상 중요한 세로재와 접합한다."가 옳은 설명입니다. 이유는 가새는 구조체의 하중을 전달하는 중요한 역할을 하기 때문에 그 단부를 구조내력상 중요한 세로재와 접합하여 안정성을 높이기 위함입니다.
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14. 휨과 축력을 받는 철근콘크리트 보의 설계 일반에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 철근과 콘크리트의 변형률은 중립축으로부터 거리에 비례하는 것으로 가정할 수 있다.
  2. 인장철근이 설계기준항복강도에 대응하는 변형률에 도달하고 동시에 압축 콘크리트가 가정된 극한변형률인 0.003에 도달할 때, 그 단면이 균형변형률 상태에 있다고 본다.
  3. 압축연단 콘크리트가 가정된 극한변형률인 0.003에 도달할 때, 최외단 인장철근의 순인장변형률이 압축지배변형률 한계 이하인 단면을 인장지배단면이라고 한다.
  4. 휨부재의 강도를 증가시키기 위하여 추가 인장철근과 이에 대응하는 압축철근을 사용할 수 있다.
(정답률: 59%)
  • "압축연단 콘크리트가 가정된 극한변형률인 0.003에 도달할 때, 최외단 인장철근의 순인장변형률이 압축지배변형률 한계 이하인 단면을 인장지배단면이라고 한다."이 옳지 않은 것입니다. 인장지배단면은 최대 인장응력이 발생하는 단면으로, 압축지배단면은 최대 압축응력이 발생하는 단면입니다. 따라서, 압축연단 콘크리트가 극한변형률에 도달했을 때 최외단 인장철근의 순인장변형률이 압축지배변형률 한계 이하인 단면을 압축지배단면이라고 합니다.
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15. 구조용강재의 명칭과 강종의 연결이 바르지 않은 것은?

  1. 건축구조용 압연강재－SN400A
  2. 용접구조용 내후성 열간압연강재－SMA400AW
  3. 용접구조용 압연강재－SM490A
  4. 건축구조용 열간압연 H형강－SS400
(정답률: 77%)
  • "건축구조용 열간압연 H형강－SS400"은 구조용강재 중에서도 H형강으로 분류되며, SS400이라는 강종과 연결됩니다. 다른 보기들은 각각 SN400A, SMA400AW, SM490A로 강종이 명시되어 있지만, 구조용강재의 종류는 명시되어 있지 않습니다. 따라서, "건축구조용 열간압연 H형강－SS400"가 바르게 명칭과 강종의 연결이 되어 있는 것입니다.
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16. 강재단면의 분류에서 비콤팩트단면에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 완전소성 응력분포가 발생할 수 있고, 국부좌굴이 발생하기 전에 충분한 곡률연성비를 발휘할 수 있는 단면
  2. 국부좌굴이 발생하기 전에 압축요소에 항복응력이 발생할 수 있으나 회전능력이 3을 갖지 못하는 단면
  3. 탄성범위 내에서 국부좌굴이 발생할 수 있는 단면
  4. 단면을 구성하는 요소 중 하나 이상의 압축판요소가 세장판요소인 경우
(정답률: 61%)
  • 비콤팩트단면은 단면의 회전능력이 3을 갖지 못하는 단면으로, 단면이 압축력을 받을 때 국부좌굴이 발생하기 전에 항복응력이 발생할 수 있습니다. 이는 단면이 충분한 곡률연성비를 발휘하지 못하기 때문입니다. 따라서 이러한 단면은 완전소성 응력분포가 발생할 수 있고, 국부좌굴이 발생하기 전에 충분한 곡률연성비를 발휘할 수 있는 단면보다는 취급에 주의해야 합니다.
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17. 단면의 크기가 10 cm× 10 cm이고 길이가 2 m인 기둥에 80 kN의 압축력을 가했더니 길이가 2mm 줄어들었다. 이 부재에 사용된 재료의 탄성계수는?

  1. 8.0 × 102MPa
  2. 8.0 × 103MPa
  3. 8.0 × 104MPa
  4. 8.0 × 105MPa
(정답률: 43%)
  • 압축력은 F/A로 구할 수 있습니다. 여기서 F는 80kN, A는 10cm × 10cm = 100cm^2 = 0.01m^2입니다. 따라서 압축력은 80kN/0.01m^2 = 8 × 10^6 Pa입니다.

    탄성계수는 스트레인(변형률)과 스트레스(응력)의 비율로 정의됩니다. 이 문제에서 변형률은 길이가 2m인 기둥이 2mm 줄어들었으므로, 변형률은 2mm/2000mm = 0.001입니다. 응력은 위에서 구한 압축력인 8 × 10^6 Pa입니다. 따라서 탄성계수는 응력/변형률 = 8 × 10^6 Pa / 0.001 = 8 × 10^9 Pa입니다. 이 값을 MPa로 환산하면 8.0 × 10^3 MPa가 됩니다. 따라서 정답은 "8.0 × 10^3 MPa"입니다.
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18. 보강조적조의 강도설계법에서 내진설계를 위한 부재의 치수제한으로 옳은 것은?

  1. 보의 폭은 100mm보다 작아서는 안 된다.
  2. 피어의 폭은 100 mm 이상이어야 한다.
  3. 기둥의 폭은 300 mm보다 작을 수 없다.
  4. 기둥의 공칭길이는 200 mm보다 작을 수 없으며, 기둥 폭의 4배를 넘을 수 없다.
(정답률: 48%)
  • 보강조적조의 강도설계법에서는 내진설계를 위해 부재의 강도와 치수를 고려해야 합니다. 기둥은 건물의 구조적 중요성이 높은 부분 중 하나이며, 내진설계를 위해 충분한 강도와 치수가 필요합니다. 따라서 기둥의 폭은 300 mm보다 작을 수 없다는 것은, 기둥이 충분한 강도와 안정성을 확보하기 위해 최소한 300 mm의 폭이 필요하다는 것을 의미합니다.
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19. 모살용접에서 얇은 쪽 모재두께(t)와 용접 최소사이즈(smin)의 관계로 옳지 않은 것은? (단, 단위는 mm이다)

  1. t ≤ 6 일 때, smin＝3
  2. 6 < t ≤ 13 일 때, smin＝5
  3. 13 < t ≤ 19 일 때, smin＝6
  4. 19 < t 일 때, smin＝7
(정답률: 62%)
  • "19 < t 일 때, smin＝7"은 옳지 않은 것이다. 일반적으로 모살용접에서는 모재두께가 두꺼울수록 용접 최소사이즈가 커지는 경향이 있다. 따라서 "19 < t 일 때, smin＝7"이라는 보기는 모순되는 내용이다. 올바른 내용은 "19 < t 일 때, smin≥7"이다. 이유는 모재두께가 일정 이상 두꺼워지면 용접 최소사이즈가 더 이상 증가하지 않고 일정한 값을 유지하게 되기 때문이다.
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20. 콘크리트용 앵커의 인장하중에 의한 파괴유형이 아닌 것은?

  1. 뽑힘 파괴
  2. 콘크리트 파괴
  3. 프라이아웃 파괴
  4. 측면파열 파괴
(정답률: 59%)
  • 프라이아웃 파괴는 콘크리트의 압축강도를 초과하는 인장하중이 작용할 때 발생하는 파괴 현상이 아니라, 콘크리트 내부의 열팽창으로 인해 발생하는 파괴 현상입니다. 따라서 콘크리트용 앵커의 인장하중에 의한 파괴유형이 아닙니다.
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