9급 지방직 공무원 건축구조 필기 기출문제복원 (2020-06-13)

9급 지방직 공무원 건축구조
(2020-06-13 기출문제)

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1. 철근콘크리트 구조에서 철근의 피복두께에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 특수환경에 노출되지 않은 콘크리트로 한다)

  1. 옥외의 공기나 흙에 직접 접하지 않는 프리캐스트콘크리트 기둥의 띠철근에 대한 최소피복두께는 10mm이다.
  2. 피복두께는 철근을 화재로부터 보호하고, 공기와의 접촉으로 부식되는 것을 방지하는 역할을 한다.
  3. 프리스트레스하지 않는 수중타설 현장치기콘크리트 부재의 최소피복두께는 100mm이다.
  4. 피복두께는 콘크리트 표면과 그에 가장 가까이 배치된 철근 중심까지의 거리이다.
(정답률: 68%)
  • "옥외의 공기나 흙에 직접 접하지 않는 프리캐스트콘크리트 기둥의 띠철근에 대한 최소피복두께는 10mm이다."가 옳지 않은 설명입니다. 이유는 옥외의 공기나 흙에 직접 접하지 않는 기둥의 경우, 특수환경에 노출되지 않은 콘크리트로 분류되어 피복두께가 다르게 적용될 수 있기 때문입니다.
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2. 다음 중 기초구조의 흙막이벽 안전을 저해하는 현상과 가장 연관성이 없는 것은?

  1. 히빙(heaving)
  2. 보일링(boiling)
  3. 파이핑(piping)
  4. 버펫팅(buffeting)
(정답률: 79%)
  • 버펫팅은 구조물에 바람이 부는 경우, 바람의 힘에 의해 구조물이 진동하면서 발생하는 현상입니다. 따라서 기초구조의 흙막이벽 안전과는 직접적인 연관성이 없습니다.

    - 히빙(heaving): 지하수나 동결 등으로 인해 흙막이벽이 상승하는 현상
    - 보일링(boiling): 지하수가 지면 아래에서 끌어올려지면서 흙막이벽이 떠오르는 현상
    - 파이핑(piping): 지하수가 지면 아래에서 흘러가면서 흙막이벽 내부의 흙이 빠져나가는 현상
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3. 벽돌 구조에서 창등의 개구부 상부를 지지하며 상부에서 오는 하중을 좌우벽으로 전달하는 부재로 옳은 것은?

  1. 창대
  2. 코벨
  3. 인방보
  4. 테두리보
(정답률: 71%)
  • 인방보는 벽돌 구조에서 창등의 개구부 상부를 지지하며 상부에서 오는 하중을 좌우벽으로 전달하는 부재입니다. 이는 인방보가 수직적인 지지력과 수평적인 전달력을 모두 갖추고 있기 때문입니다. 창대는 창문을 받치는 부재, 코벨은 벽돌의 끝부분을 깎아내어 만든 모양의 부재, 테두리보는 벽돌 구조에서 외벽의 윤곽을 이루는 부재입니다.
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4. 건축물의 내진구조 계획에서 고려해야 할 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 한 층의 유효질량이 인접층의 유효질량과 차이가 클수록 내진에 유리하다.
  2. 가능하면 대칭적 구조형태를 갖는 것이 내진에 유리하다.
  3. 보-기둥 연결부에서 가능한 한 강기둥-약보가 되도록 설계한다.
  4. 구조물의 무게는 줄이고, 구조재료는 연성이 좋은 것을 선택한다.
(정답률: 76%)
  • "한 층의 유효질량이 인접층의 유효질량과 차이가 클수록 내진에 유리하다."가 옳은 이유는, 지진 발생 시 건물의 각 층은 서로 다른 진동 주파수와 진폭을 가지게 됩니다. 따라서, 인접한 층의 진동이 서로 상쇄되어 건물 전체의 진동이 줄어들게 되는데, 이를 "진동 상쇄 효과"라고 합니다. 한 층의 유효질량이 인접층의 유효질량과 차이가 클수록, 진동 상쇄 효과가 더 크게 작용하여 내진에 유리해지게 됩니다.
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5. 다음 중 강재의 성질에 관련한 설명으로 옳은 것은?

  1. 림드강은 킬드강에 비해 재료의 균질성이 우수하다.
  2. 용접구조용 압연강재 SM275C는 SM275A보다 충격흡수에너지 측면에서 품질이 우수하다.
  3. 일반구조용 압연강재 SS275의 인장강도는 275MPa이다.
  4. 강재의 탄소량이 증가하면 강도는 감소하나 연성 및 용접성이 증가한다.
(정답률: 56%)
  • 용접구조용 압연강재 SM275C는 SM275A보다 충격흡수에너지 측면에서 품질이 우수하다. 이는 SM275C가 더 높은 인장강도와 균일성을 가지고 있기 때문이다. 따라서 SM275C는 용접 시에 더 안정적인 성능을 보이며, 충격에 대한 저항력이 더 높다.
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6. 강구조 구조설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 휨재 설계에서 보에 작용하는 모멘트의 분포형태를 반영하기 위해 횡좌굴모멘트수정계수(Cb)를 적용한다.
  2. 접합부 설계에서 블록전단파단의 경우 한계상태에 대한 설계강도는 전단저항과 압축저항의 합으로 산정한다.
  3. 압축재 설계에서 탄성좌굴영역과 비탄성좌굴영역으로 구분하여 휨좌굴에 대한 압축강도를 산정한다.
  4. 용접부 설계강도는 모재강도와 용접재강도 중 작은 값으로 한다.
(정답률: 38%)
  • 접합부 설계에서 블록전단파단의 경우 한계상태에 대한 설계강도는 전단저항과 압축저항의 합으로 산정한다. - 이 설명이 옳지 않습니다. 블록전단파단은 전단파단과 압축파단이 동시에 발생하는 경우로, 설계강도는 전단저항과 압축저항의 최소값으로 산정됩니다.
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7. 건축물 내진설계의 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 층지진하중은 밑면전단력을 건축물의 각 층별로 분포시킨 하중이다.
  2. 이중골조방식은 지진력의 25% 이상을 부담하는 보통모멘트골조가 가새골조와 조합되어 있는 구조방식이다.
  3. 밑면전단력은 구조물의 밑면에 작용하는 설계용 총 전단력이다.
  4. 등가정적해석법에서 지진응답계수 산정 시 단주기와 주기 1초에서의 설계스펙트럼가속도가 사용된다.
(정답률: 53%)
  • 이중골조방식은 지진력의 25% 이상을 부담하는 보통모멘트골조가 가새골조와 조합되어 있는 구조방식이 아닌, 지진력을 부담하는 구조물의 일종으로, 보통모멘트골조와 가새골조가 조합된 구조물이다.
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8. 철근콘크리트 기초판을 설계할 때 주의해야 할 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 말뚝기초의 기초판 설계에서 말뚝의 반력은 각 말뚝의 중심에 집중된다고 가정하여 휨모멘트와 전단력을 계산할 수 있다.
  2. 독립기초의 기초판 밑면적 크기는 허용지내력에 반비례한다.
  3. 독립기초의 기초판 전단설계 시 1방향 전단과 2방향 전단을 검토한다.
  4. 기초판 밑면적, 말뚝의 개수와 배열 산정에는 1.0을 초과하는 하중계수를 곱한 계수하중이 적용된다.
(정답률: 37%)
  • "독립기초의 기초판 밑면적 크기는 허용지내력에 반비례한다."가 옳지 않은 것입니다. 독립기초의 기초판 밑면적 크기는 하중과 지반의 지지력에 따라 결정되며, 허용지내력과는 관련이 없습니다.

    기초판 밑면적, 말뚝의 개수와 배열 산정에는 1.0을 초과하는 하중계수를 곱한 계수하중이 적용되는 이유는, 구조물에 작용하는 하중 중 일부는 안전성을 고려하여 계수하중으로 적용되기 때문입니다. 이 계수하중은 국가기준 등에서 정해진 값으로, 구조물의 종류와 사용 용도에 따라 다르게 적용됩니다.
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9. 그림과 같이 등분포하중(ω)을 받는 철근콘크리트 캔틸레버 보의 설계에서 고려해야 할 사항으로 옳지 않은 것은? (단, EI는 일정하다)

  1. 등분포하중에 의한 보의 휨 균열은 고정단(A) 위치의 보 상부보다는 하부에서 주로 발생한다.
  2. 등분포하중에 의한 보의 전단응력은 자유단(B)보다는 고정단(A) 위치에서 더 크게 발생한다.
  3. 보의 처짐을 감소시키기 위해서는 단면의 폭(b)보다는 단면의 깊이()를 크게 하는 것이 바람직하다.
  4. 휨에 저항하기 위한 주인장철근은 보 하부보다는 상부에 배근되어야 한다.
(정답률: 46%)
  • 보의 고정단(A) 위치에서는 지지반력이 작용하여 보의 상부에 압축응력이 발생하게 되고, 이로 인해 보의 상부는 압축에 강하고 인장에 약해지게 됩니다. 따라서 등분포하중에 의한 보의 휨 균열은 고정단(A) 위치의 보 상부보다는 하부에서 주로 발생하게 됩니다. 이는 하부에서는 인장응력이 발생하게 되어 보의 하부가 인장에 강하고 압축에 약해지기 때문입니다. 따라서 보의 하부에는 주인장철근을 배근하여 휨에 대한 저항력을 높이는 것이 바람직합니다.
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10. 그림과 같이 캔틸레버 보의 자유단에 집중하중(P)과 집중모멘트(M=P·L)가 작용할 때 보 자유단에서의 처짐비 △A:△B는? (단, EI는 동일하며, 자중의 영향은 고려하지 않는다)

  1. 1:0.5
  2. 1:1
  3. 1:1.5
  4. 1:2
(정답률: 47%)
  • 이 문제는 캔틸레버 보의 자유단에서의 처짐을 구하는 문제입니다. 캔틸레버 보는 일반적인 보와 달리 양쪽 끝이 다른 높이에 위치해 있기 때문에 처짐이 다르게 발생합니다.

    먼저, 캔틸레버 보의 자유단에서의 처짐을 구하기 위해서는 보의 반력을 구해야 합니다. 이를 위해서는 먼저 보의 중립면을 찾아야 합니다. 중립면은 보의 하중과 모멘트에 대한 균형을 유지하는 면입니다. 중립면 위쪽은 압축력이, 아래쪽은 인장력이 발생합니다.

    이 문제에서는 보의 중립면이 보의 중심에 위치하므로, 중립면 위쪽과 아래쪽의 압축력과 인장력이 같습니다. 따라서, 보의 반력은 집중하중과 집중모멘트의 합과 같습니다.

    반력 = 집중하중 + 집중모멘트 / L

    여기서, L은 보의 길이입니다.

    반력을 구한 후, 캔틸레버 보의 처짐을 구할 수 있습니다. 캔틸레버 보의 처짐은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    A = (집중하중 × L3) / (3EI) + (집중모멘트 × L2) / (2EI)

    B = (집중하중 × L3) / (3EI) - (집중모멘트 × L2) / (2EI)

    여기서, EI는 보의 강성입니다.

    따라서, 이 문제에서는 EI가 동일하므로, △A와 △B의 비율은 집중모멘트의 부호에 따라 결정됩니다. 집중모멘트가 양수일 경우, △A가 △B보다 크고, 집중모멘트가 음수일 경우, △B가 △A보다 큽니다.

    이 문제에서는 집중모멘트가 양수이므로, △A가 △B보다 큽니다. 따라서, 정답은 "1:1.5"입니다.
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11. 건축구조기준에 의해 구조물을 강도설계법으로 설계할 경우 소요강도 산정을 위한 하중조합으로 옳지 않은 것은? (여기서 D는 고정하중, L은 활하중, F는 유체압 및 용기내용물하중, E는 지진하중, S는 적설하중, W는 풍하중이다. 단, L에 대한 하중계수 저감은 고려하지 않는다)

  1. 1.4(D+F)
  2. 1.2D+1.0E+1.0L+0.2S
  3. 0.9D+1.2W
  4. 0.9D+1.0E
(정답률: 52%)
  • 정답은 "0.9D+1.2W"입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    - D는 고정하중으로, 구조물의 무게 등과 같이 항상 작용하는 하중입니다.
    - W는 풍하중으로, 구조물이 바람에 의해 작용하는 하중입니다.
    - 강도설계법에서는 구조물이 가장 큰 하중을 받을 때를 고려하여 하중을 산정합니다.
    - 풍하중은 구조물이 가장 큰 하중을 받을 때 중요한 역할을 합니다. 따라서 풍하중을 고려한 하중조합이 필요합니다.
    - "0.9D+1.2W"는 고정하중과 풍하중을 고려한 하중조합으로, 구조물이 가장 큰 하중을 받을 때의 하중을 산정하는 데 적합합니다.
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12. 단면계수의 특성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 단면계수가 큰 단면이 휨에 대한 저항이 크다.
  2. 단위는 cm4, mm4 등이며, 부호는 항상 정(+)이다.
  3. 동일 단면적일 경우 원형 단면의 강봉에 비하여 중공이 있는 원형강관의 단면계수가 더 크다.
  4. 휨 부재 단면의 최대 휨응력 산정에 사용한다.
(정답률: 50%)
  • 단면계수의 부호는 항상 정(+)이 아닐 수 있습니다. 예를 들어, T자 단면의 경우에는 단면계수가 양수일 수도 있고 음수일 수도 있습니다. 따라서, "부호는 항상 정(+)이다."는 옳지 않은 설명입니다.
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13. 막구조에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 막구조의 막재는 인장과 휨에 대한 저항성이 우수하다.
  2. 습식 구조에 비해 시공 기간이 길지만 내구성이 뛰어나다.
  3. 공기막 구조는 내외부의 압력 차에 따라 막면에 강성을 주어 형태를 안정시켜 구성되는 구조물이다.
  4. 스페이스 프레임 등으로 구조물의 형태를 만든 뒤 지붕 마감으로 막재를 이용하는 것을 현수막 구조라 한다.
(정답률: 61%)
  • 공기막 구조는 내외부의 압력 차에 따라 막면에 강성을 주어 형태를 안정시켜 구성되는 구조물이다. 이는 막재가 공기로 채워져 있어 내부 압력이 높아지면 막면이 팽창하여 강성을 유지하게 되기 때문이다.
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14. 철근콘크리트 구조에서 공칭직경이 db인 D16 철근의 표준갈고리 가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 주철근에 대한 180° 표준갈고리는 구부린 반원 끝에서 4db 이상 더 연장하여야 한다.
  2. 주철근에 대한 90° 표준갈고리의 구부림 내면 반지름은 2db 이상으로 하여야 한다.
  3. 스터럽과 띠철근에 대한 90° 표준갈고리는 구부린 끝에서 6db 이상 더 연장하여야 한다.
  4. 스터럽에 대한 90° 표준갈고리의 구부림 내면 반지름은 2db 이상으로 하여야 한다.
(정답률: 45%)
  • "주철근에 대한 90° 표준갈고리의 구부림 내면 반지름은 2db 이상으로 하여야 한다."이 옳지 않은 설명입니다. 이유는 구부림 내면 반지름은 철근의 직경에 따라 다르기 때문입니다. 따라서, 공칭직경이 다른 철근에 대해서는 내면 반지름이 다르게 적용됩니다.
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15. 목구조 절충식 지붕틀의 지붕귀에서 동자기둥이나 대공을 세울 수 있도록 지붕보에서 도리 방향으로 짧게 댄 부재는?

  1. 서까래
  2. 우미량
  3. 중도리
  4. 추녀
(정답률: 45%)
  • 우미량은 목구조 절충식 지붕틀에서 지붕귀에서 동자기둥이나 대공을 세울 수 있도록 지붕보에서 도리 방향으로 짧게 댄 부재입니다. 다른 보기인 서까래, 중도리, 추녀는 모두 다른 부재들을 나타내며, 이들은 지붕틀의 다른 부분에서 사용됩니다.
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16. 기초저면의 형상이 장방형인 기초구조 설계 시 탄성이론에 따른 즉시침하량 산정에 필요한 요소로 옳지 않은 것은?

  1. 기초의 재료강도
  2. 기초의 장변길이
  3. 지반의 탄성계수
  4. 지반의 포아송비
(정답률: 39%)
  • 기초의 재료강도는 기초의 형상과는 관련이 없는 요소이기 때문에 옳지 않은 요소입니다. 탄성이론에 따른 즉시침하량 산정에 필요한 요소는 기초의 장변길이, 지반의 탄성계수, 지반의 포아송비입니다. 기초의 재료강도는 기초의 강도와 관련이 있으며, 기초의 안정성을 평가하는 다른 요소와 함께 고려되어야 합니다.
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17. 강구조 건축물의 사용성 설계 시 고려해야 하는 항목과 연관성이 가장 적은 것은?

  1. 바람에 의한 수평진동
  2. 접합부 미끄럼
  3. 팽창과 수축
  4. 내화성능
(정답률: 45%)
  • 강구조 건축물의 사용성 설계 시에는 바람에 의한 수평진동, 접합부 미끄럼, 팽창과 수축 등의 요소들이 중요하게 고려되어야 합니다. 그러나 내화성능은 강구조 건축물의 사용성 설계와는 직접적인 연관성이 적습니다. 내화성능은 건물의 화재 안전성을 높이기 위한 요소로, 강구조 건축물의 설계와는 관련이 있지만, 사용성 설계와는 직접적인 연관성이 적습니다. 따라서 정답은 "내화성능"입니다.
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18. 폭 400mm와 전체 깊이 700mm를 가지는 직사각형 철근콘크리트 보에서 인장철근이 2단으로 배근될 때, 최대 유효깊이에 가장 가까운 값은? (단, 피복두께는 40mm, 스터럽 직경은 10mm, 인장철근 직경은 25mm로 1단과 2단에 배근되는 인장철근량은 동일하며, 모두 항복하는 것으로 한다)

  1. 650.0mm
  2. 637.5mm
  3. 612.5mm
  4. 587.5mm
(정답률: 41%)
  • 인장철근이 2단으로 배근될 때, 최대 유효깊이는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    1. 최대 굽힘모멘트(M)을 구합니다.
    M = (자기중량 + 하중) × L² / 8
    = (25×π/4×(0.4-0.04)²×24 + 25×π/4×(0.4-0.04)²×24) × 7² / 8
    = 1050 kN·m

    2. 최대 인장력(N)을 구합니다.
    N = M / (d - a/2)
    = 1050 × 10⁶ / (700 - 40 - 25/2)
    = 16,153 kN

    3. 최대 유효깊이(d')를 구합니다.
    d' = (N / (0.85×fcd×b)) - a/2 - φs/2 - φst/2
    = (16,153×10³ / (0.85×19×400)) - 40/2 - 10/2 - 25/2
    = 612.5 mm

    따라서, 최대 유효깊이에 가장 가까운 값은 "612.5mm"입니다.
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19. 그림과 같이 등분포하중(ω)을 받는 정정보에서 최대 정휨모멘트가 발생하는 위치 x는?

(정답률: 45%)
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20. 합성기둥에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 매입형 합성기둥에서 강재코어의 단면적은 합성기둥 총단면적의 1% 이상으로 한다.
  2. 매입형 합성기둥에서 강재코어를 매입한 콘크리트는 연속된 길이방향철근과 띠철근 또는 나선철근으로 보강되어야 한다.
  3. 충전형 합성기둥의 설계전단강도는 강재단면만의 설계전단강도로 산정할 수 있다.
  4. 매입형 합성기둥의 설계전단강도는 강재단면의 설계전단강도와 콘크리트의 설계전단강도의 합으로 산정할 수 있다.
(정답률: 34%)
  • 매입형 합성기둥의 설계전단강도는 강재단면의 설계전단강도와 콘크리트의 설계전단강도의 합으로 산정할 수 있다는 것이 옳은 설명입니다. 이유는 합성기둥은 강재와 콘크리트가 결합되어 있는 구조물이기 때문에, 전단력이 강재와 콘크리트에 모두 전달되기 때문입니다. 따라서 강재와 콘크리트의 설계전단강도를 모두 고려하여 합성기둥의 설계전단강도를 산정해야 합니다.
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