9급 지방직 공무원 건축구조 필기 기출문제복원 (2023-06-10)

9급 지방직 공무원 건축구조 2023-06-10 필기 기출문제 해설

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9급 지방직 공무원 건축구조
(2023-06-10 기출문제)

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1과목: 과목 구분 없음

1. 다음 중 건축구조기준에서 규정하고 있는 기본등분포활하중의 용도별 최솟값이 가장 큰 건축물 용도는?

  1. 주거용 건축물의 거실
  2. 일반사무실
  3. 도서관 서고
  4. 총중량 30kN 이하의 차량용 옥외 주차장
(정답률: 69%)
  • 건축구조기준에서 규정하는 용도별 기본등분포활하중의 최솟값을 비교하여 가장 큰 값을 찾는 문제입니다.
    도서관 서고의 기본등분포활하중은 $7.5\text{ kN/m}^2$로 제시된 용도 중 가장 큽니다.

    오답 노트
    주거용 건축물의 거실: $2.0\text{ kN/m}^2$
    일반 사무실: $2.5\text{ kN/m}^2$
    총중량 $30\text{ kN}$이하의 차량용 옥외 주차장: $5.0\text{ kN/m}^2$
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2. 건축구조기준에서 규정한 목표성능을 만족하면서, 건축주가 선택한 성능지표(안전성능, 사용성능, 내구성능 및 친환경성능 등)를 만족하도록 건축구조물을 설계하는 방법은?

  1. 성능기반설계법
  2. 강도설계법
  3. 한계상태설계법
  4. 허용응력설계법
(정답률: 83%)
  • 법규에서 정한 최소한의 목표성능을 넘어, 건축주가 요구하는 구체적인 성능지표(안전성, 사용성, 내구성, 친환경성 등)를 정량적으로 설정하고 이를 만족하도록 설계하는 방식을 성능기반설계법이라고 합니다.
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3. 강봉, 강선, 강연선 등과 같은 긴장재를 사용하여 콘크리트에 초기 긴장력을 도입한 구조는?

  1. 공기막구조
  2. 프리스트레스트 콘크리트 구조
  3. 프리캐스트 콘크리트 구조
  4. 합성구조
(정답률: 84%)
  • 강봉, 강선, 강연선 등의 긴장재를 이용해 콘크리트에 미리 압축력을 도입함으로써 인장 강도를 보완하고 구조적 효율성을 높인 구조를 프리스트레스트 콘크리트 구조라고 합니다.
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4. 조적구조에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 일반적으로 풍하중이나 지진하중과 같은 수평하중에 취약하다.
  2. 벽돌구조의 세로줄눈은 막힌줄눈보다 통줄눈으로 설계하는 것이 구조적으로 유리하다.
  3. 테두리보는 조적벽 상부에 설치하여 구조를 일체화시키고 상부하중을 균등히 분포시킨다.
  4. 벽돌쌓기 방법 중 불식쌓기는 같은 켜에 길이쌓기와 마구리쌓기를 교대로 사용하는 방법이다.
(정답률: 73%)
  • 조적조에서 세로줄눈을 수직으로 맞추는 통줄눈은 상부하중을 분산시키기 어려워 구조적으로 불리하며 주로 비내력벽에 사용됩니다. 반면, 줄눈을 엇갈리게 쌓는 막힌줄눈이 하중 분산에 유리하여 내력벽에 적합합니다.
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5. 그림과 같이 수평하중 20kN이 작용하는 라멘구조에서 D점의 휨모멘트는?

  1. 0kNㆍm
  2. 10kNㆍm
  3. 20kNㆍm
  4. 40kNㆍm
(정답률: 48%)
  • 라멘 구조에서 D점의 휨모멘트를 구하는 문제입니다. 구조물의 대칭성과 하중의 작용 방향을 분석하면, 수평하중 $20\text{kN}$이 B점에 작용할 때 D점은 하중의 작용선상에 있거나 모멘트를 발생시키는 회전력이 전달되지 않는 지점임을 알 수 있습니다. 특히 이 구조는 대칭형 프레임이며, D점은 수평 부재와 경사 부재가 만나는 지점으로, 주어진 하중 조건에서 D점에 발생하는 휨모멘트는 $0$이 됩니다.
    ① [기본 공식] $M_D = 0$
    ② [숫자 대입] $M_D = 0$
    ③ [최종 결과] $M_D = 0\text{kN} \cdot \text{m}$
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6. 그림과 같은 연속보에 발생하는 모멘트도의 개형으로 옳은 것은? (단, P는 집중하중이고, 보의 자중은 무시한다)

(정답률: 61%)
  • 제시된 구조는 고정단과 지점들이 연결된 연속보입니다. 집중하중 $P$가 작용하는 지점에서는 정(+)의 모멘트가 발생하며, 고정단과 중간 지점에서는 부(-)의 모멘트가 발생하는 형태의 모멘트도가 형성됩니다.
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7. 그림과 같이 등분포하중(ω)을 받는 단순보에서 중앙부 최대처짐(δ)을 줄이는 방법 중 가장 효과가 큰 경우는? (단, 보는 직사각형 단면의 강재보이고, 선형탄성거동으로 제한하며, 보 전체 길이(l)에서 단면과 재질은 동일하다)

  1. 하중을 1/2로 줄인다.
  2. 보 폭을 2배 증가시킨다.
  3. 보 춤을 1.5배 증가시킨다.
  4. 항복강도가 2배 큰 강재로 교체한다.
(정답률: 58%)
  • 단순보의 중앙부 최대처짐 $\delta$는 하중 $\omega$에 비례하고, 단면 이차 모멘트 $I$와 탄성계수 $E$에 반비례합니다. 직사각형 단면에서 $I = \frac{bh^3}{12}$이므로, 처짐은 보 춤 $h$의 세제곱에 반비례하여 가장 큰 감소 효과를 가집니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{5\omega l^4}{384EI} = \frac{5\omega l^4}{384E(\frac{bh^3}{12})}$
    ② [숫자 대입] $\delta_{new} = \frac{5\omega l^4}{384E(\frac{b(1.5h)^3}{12})} = \frac{1}{1.5^3}\delta = \frac{1}{3.375}\delta \approx 0.296\delta$
    ③ [최종 결과] 보 춤을 1.5배 증가시킬 때 처짐이 약 70% 감소하여 가장 효과적입니다.
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8. 벽돌벽체를 쌓을 때 조적 내부에 수직중공부를 두는 공간쌓기의 목적이 아닌 것은?

  1. 방음기능 향상
  2. 단열성능 향상
  3. 내진성능 향상
  4. 방습기능 향상
(정답률: 72%)
  • 공간쌓기는 벽체 내부에 수직 중공부를 두어 열전달을 차단하는 단열성능을 높이고, 소음 전달을 줄이는 방음기능 및 습기 침투를 막는 방습기능을 향상시키기 위해 시행합니다.

    오답 노트
    내진성능 향상: 공간쌓기는 구조적 일체성을 저하시켜 내진성능을 높이는 것과는 무관합니다.
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9. 슬래브와 보를 일체로 타설하고, 보의 양쪽에 슬래브가 있는 철근콘크리트 T형보의 유효폭을 산정하는 세 가지 방법에 해당하지 않는 것은? (단, bw는 보의 복부(웨브)폭이며, 슬래브(플랜지)의 두께는 균일하다)

  1. 슬래브 두께의 16배＋bw
  2. 인접 보와의 내측거리
  3. 양쪽 슬래브의 중심 간 거리
  4. 보 경간의 1/4
(정답률: 70%)
  • T형보의 유효폭($b_{eff}$)을 산정하는 기준은 슬래브 두께의 16배에 복부폭($b_w$)을 더한 값, 인접 보의 중심 간 거리, 그리고 보 경간의 1/4 중 가장 작은 값을 적용합니다. 따라서 인접 보와의 내측거리는 유효폭 산정 기준에 해당하지 않습니다.
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10. 그림과 같은 등변사다리꼴 단면의 단근보가 휨내력에 도달할 때, 인장철근의 변형률이 0.0099가 되기 위한 총인장철근량은? (단, 콘크리트 설계기준압축강도 fck＝30MPa, 철근 설계기준항복강도 fy＝600MPa이다)

  1. 450mm2
  2. 650mm2
  3. 750mm2
  4. 850mm2
(정답률: 19%)
  • 등변사다리꼴 단면의 휨내력 도달 시, 콘크리트의 압축력과 철근의 인장력이 평형을 이루는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{Force Balance: } 0.85 \times f_{ck} \times A_{c} = A_{s} \times f_{y}$$
    ② [숫자 대입]
    압축영역 면적 $A_{c}$를 사다리꼴 면적으로 계산하여 대입하면
    $$0.85 \times 30 \times (\frac{230 + 480}{2} \times 100) = A_{s} \times 600$$
    ③ [
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11. 콘크리트 벽체 설계기준에 따른 벽체 설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 수직 및 수평철근의 간격은 벽두께의 3배 이하 또한 450mm 이하로 하여야 한다.
  2. 두께 250mm 이상의 벽체에서는 수직 및 수평 철근을 벽면에 평행하게 양면으로 배근한다. 단, 지하실 벽체에는 이 규정을 적용하지 않을 수 있다.
  3. 비내력벽의 두께는 100mm 이상이어야 하고, 또한 이를 횡방향으로 지지하고 있는 부재 사이 최소 거리의 1/30 이상이 되어야 한다.
  4. 지하실 외벽의 두께는 150mm 이상이어야 한다.
(정답률: 62%)
  • 콘크리트 벽체 설계기준에 따르면 지하실 외벽의 최소 두께는 $200\text{mm}$이상으로 규정되어 있습니다.

    오답 노트
    지하실 외벽의 두께는 $150\text{mm}$가 아니라 $200\text{mm}$이상이어야 합니다.
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12. 강구조에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 소성변형능력이 우수하다.
  2. 내화성능향상과 부식방지를 위한 유지관리 대책이 필요하다.
  3. 지속적인 반복하중에 따른 피로에 의한 파단의 우려가 있다.
  4. 강재보 부재는 압축력이 작용하지 않으므로 좌굴을 고려하지 않아도 된다.
(정답률: 84%)
  • 강재보는 휨뿐만 아니라 압축력이 작용하는 구간이 존재하며, 특히 압축 플랜지에서 횡비틀림 좌굴이 발생할 수 있으므로 반드시 좌굴을 고려하여 설계해야 합니다.
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13. 강구조 부재의 접합에서 볼트 접합부의 파괴유형이 아닌 것은?

  1. 볼트의 압축파괴
  2. 볼트의 인장파괴
  3. 볼트의 전단파괴
  4. 피접합재의 연단부파괴
(정답률: 52%)
  • 볼트 접합부의 주요 파괴 유형은 볼트 자체의 전단파괴, 인장파괴, 그리고 피접합재의 지압파괴나 연단부 파괴입니다. 볼트는 기본적으로 전단력과 인장력을 견디도록 설계되며, 압축파괴는 일반적인 볼트 접합부의 주요 파괴 메커니즘에 해당하지 않습니다.
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14. 강구조의 내진설계에서 국가공인기관에 의한 실험결과나 다른 합리적 기준에 의해 강재의 적합성을 입증해야만 특수모멘트골조, 중간모멘트골조 또는 편심가새골조 등으로 사용할 수 있는 강재는?

  1. SM강
  2. SN강
  3. SHN강
  4. TMC강
(정답률: 40%)
  • 강구조 내진설계 시 SN강은 내진용으로 표준화되어 사용되지만, SM강(용접구조용 강재)의 경우 특수모멘트골조, 중간모멘트골조 또는 편심가새골조 등으로 사용하기 위해서는 국가공인기관의 실험결과나 합리적 기준을 통해 적합성을 입증해야 합니다.
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15. 강구조에서 와이어로프 등과 같은 인장재를 긴장시킬 때 사용하는 부속철물은?

  1. 베이스플레이트(base plate)
  2. 턴버클(turn buckle)
  3. 거셋플레이트(gusset plate)
  4. 앵커볼트(anchor bolt)
(정답률: 63%)
  • 턴버클(turn buckle)은 양 끝에 나사산이 있는 몸체를 회전시켜 와이어로프나 인장재의 길이를 조절함으로써 적절한 긴장력을 부여하는 부속철물입니다.
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16. 철근콘크리트구조 기초설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 동일하중 조건에서 기초면적이 커질수록 지반의 지압 및 기초의 침하량은 감소한다.
  2. 연약 지반에서는 말뚝을 사용하여 기초의 하중을 연약 지층 하부의 암반층으로 전달하기도 한다.
  3. 기초로부터 지반에 전달되는 하중의 면적당 크기가 허용지내력보다 커지도록 설계하여 지반이 구조물을 안정적으로 지지할 수 있도록 한다.
  4. 부동침하는 구조물에 추가적인 응력과 균열을 발생시킬 수 있어 설계 시 주의하여야 한다.
(정답률: 68%)
  • 기초 설계의 핵심은 지반이 하중을 견디게 하는 것입니다. 따라서 지반에 전달되는 하중의 면적당 크기(접지압)는 반드시 허용지내력보다 작거나 같게 설계해야 지반 침하와 파괴를 막을 수 있습니다.
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17. 건축구조기준에 따른 건축물의 중요도 분류 중 '중요도(1)'에 해당하는 것은?

  1. 연면적 1,000m2 이상인 위험물 저장 및 처리시설
  2. 연면적 1,000m2 이상인 국가 또는 지방자치단체의 청사ㆍ외국공관ㆍ소방서ㆍ발전소ㆍ방송국ㆍ전신전화국
  3. 5층 이상인 숙박시설ㆍ오피스텔ㆍ기숙사ㆍ아파트
  4. 가설구조물
(정답률: 67%)
  • 건축구조기준의 중요도 분류에서 중요도(1)은 일반적인 건축물에 해당하며, 5층 이상인 숙박시설, 오피스텔, 기숙사, 아파트 등이 이에 포함됩니다.

    오답 노트
    가설구조물: 중요도(4)에 해당합니다.
    연면적 $1,000\text{m}^2$이상인 국가 청사, 소방서, 발전소 등: 중요도(3)에 해당합니다.
    연면적 $1,000\text{m}^2$이상인 위험물 저장 및 처리시설: 중요도(2)에 해당합니다.
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18. 초고층건물의 구조설계와 관련된 요소기술이 아닌 것은?

  1. 풍동실험기술
  2. 기둥축소량 보정기술
  3. 횡력저항구조시스템 설계기술
  4. PEB구조(Pre-Engineered Metal Building System)기술
(정답률: 59%)
  • 초고층건물은 거대한 높이로 인해 바람의 영향과 수직 하중이 매우 큽니다. 따라서 풍동실험기술, 기둥축소량 보정기술, 횡력저항구조시스템 설계기술 등이 필수적입니다.

    오답 노트
    PEB구조(Pre-Engineered Metal Building System)기술: 공장이나 창고와 같은 대공간 저층 건축물에 주로 사용되는 조립식 강구조 시스템입니다.
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19. 지진력에 저항하는 철근콘크리트 구조시스템에서 설계기준항복강도가 600MPa인 철근을 사용할 수 있는 경우가 아닌 것은?

  1. 중간모멘트골조에 사용하는 주철근
  2. 특수철근콘크리트 구조벽체 소성영역 및 연결보에 사용하는 주철근
  3. 특수모멘트골조의 보에 사용하는 전단철근
  4. 특수철근콘크리트 구조벽체에 사용하는 전단철근
(정답률: 44%)
  • 지진력 저항 시스템에서 고강도 철근($600\text{MPa}$)의 사용은 제한됩니다. 특히 특수모멘트골조의 보에 사용하는 전단철근은 에너지 흡수 및 연성 확보를 위해 설계기준항복강도가 $600\text{MPa}$인 철근을 사용할 수 없습니다.
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20. 다음 설명에서 (가)와 (나)에 들어갈 내용은?

  1. ①
  2. ②
  3. ③
  4. ④
(정답률: 58%)
  • 말뚝 기초의 배치 기준에 따르면, 말뚝 중심 간격은 최소 말뚝지름의 $2.5$배 이상으로 해야 하며, 기초 측면과 말뚝 중심 간의 거리는 최소 말뚝지름의 $1.25$배 이상으로 규정하고 있습니다.
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