9급 지방직 공무원 서울시 건축구조 필기 기출문제복원 (2015-06-13)

9급 지방직 공무원 서울시 건축구조 2015-06-13 필기 기출문제 해설

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9급 지방직 공무원 서울시 건축구조
(2015-06-13 기출문제)

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1과목: 과목 구분 없음

1. 주상복합건물에서 주거공간인 상층부의 벽식구조시스템과 상업시설로 활용되는 저층부의 라멘 골조 시스템이 연결된 부분에 원활한 하중 전달을 위하여 설치하는 구조시스템은?

  1. 코아
  2. 아웃리거
  3. 전이층
  4. 가새 튜브
(정답률: 77%)
  • 상층부의 벽식구조와 저층부의 라멘 구조처럼 서로 다른 구조 시스템이 만나는 지점에서 하중을 효율적으로 전달하기 위해 설치하는 층을 전이층이라고 합니다.
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2. 철근콘크리트 보의 휨 해석과 설계에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 콘크리트의 인장강도는 철근콘크리트 부재 단면의 축강도와 휨강도 계산에 반영한다.
  2. 보에 휨이 작용할 때 발생하는 부재의 곡률은 작용시킨 휨모멘트에 비례하고, 부재의 곡률 반지름은 휨 강성에 비례한다.
  3. 콘크리트 압축응력-변형률 곡선은 실험결과에 따라 직사각형, 사다리꼴 또는 포물선 등으로 가정할 수 있다.
  4. 평면유지의 가정이 일반적인 보에서는 통용되지만 깊은 보의 경우 비선형 변형률 분포가 고려되어야 한다.
(정답률: 50%)
  • 철근콘크리트 설계 시 콘크리트는 인장강도가 매우 낮기 때문에, 휨강도 및 축강도 계산 시 콘크리트의 인장강도는 무시하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    곡률 반지름: 휨 강성에 반비례합니다.
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3. 강구조에서 볼트 구멍의 허용오차로 옳지 않은 것은? (단, M○○은 볼트의 호칭(mm)을 나타냄)

  1. M22：마찰이음 허용오차=+0.5(mm), 지압이음=±0.3(mm)
  2. M24：마찰이음 허용오차=+0.5(mm), 지압이음=±0.3(mm)
  3. M27：마찰이음 허용오차=+1.0(mm), 지압이음=±0.3(mm)
  4. M30：마찰이음 허용오차=+1.0(mm), 지압이음=±0.5(mm)
(정답률: 73%)
  • 고장력 볼트의 구멍 허용오차 규정에 따라 마찰이음과 지압이음의 기준이 다릅니다.
    마찰이음은 M16~24까지 $+0.5\text{mm}$, M27부터 $+1.0\text{mm}$이며, 지압이음은 M16~27까지 $\pm 0.3\text{mm}$입니다.

    오답 노트
    M30 지압이음: $\pm 0.3\text{mm}$가 기준이므로 $\pm 0.5\text{mm}$는 틀린 설명입니다.
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4. 다음과 같이 집중하중 1,000N을 받고 있는 트러스의 부재 FG에 걸리는 힘은?

  1. 2,000N(압축)
  2. 2,000N(인장)
  3. 4,000N(압축)
  4. 4,000N(인장)
(정답률: 48%)
  • 절점 A에서의 평형 조건을 통해 부재 AG의 힘을 구한 뒤, 절점 G에서의 힘의 평형을 분석하여 부재 FG의 힘을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $F_{AG} = \frac{P}{\tan(\theta)}$
    ② [숫자 대입]
    $F_{AG} = \frac{1000}{\frac{2}{2}} = 1000$
    ③ [최종 결과]
    $F_{FG} = 2000\text{N (압축)}$
    (절점 G에서 수평 평형 $\sum F_x = 0$을 적용하면 부재 FG는 부재 AG의 수평 성분과 부재 BG의 수평 성분의 합으로 압축력을 받게 됩니다.)
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5. 건축구조물의 골조형식 중 횡력의 25% 이상을 부담하는 연성모멘트 골조가 전단벽이나 가새 골조와 조합되어 있는 구조방식은?

  1. 보통모멘트골조방식
  2. 모멘트골조방식
  3. 이중골조방식
  4. 전단벽 - 골조 상호작용방식
(정답률: 76%)
  • 연성모멘트 골조가 전단벽이나 가새 골조와 조합되어, 모멘트 골조가 전체 횡력의 25% 이상을 부담하는 구조방식을 이중골조방식이라고 합니다.
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6. 건축구조물의 말뚝기초 형식 중 현장타설콘크리트말뚝의 구조세칙에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 현장타설콘크리트말뚝의 단면적은 전 길이에 걸쳐 각 부분의 설계단면적 이하여서는 안된다.
  2. 현장타설콘크리트말뚝의 선단부는 지지층에 확실히 도달시켜야 한다.
  3. 현장타설콘크리트말뚝을 배치할 때 그 중심간격은 말뚝머리지름의 1.5배 이상 또는 말뚝머리지름에 1,500mm를 더한 값 이상으로 한다.
  4. 저부의 단면을 확대한 현장타설콘크리트말뚝의 측면경사가 수직면과 이루는 각은 30°이하로 하고 전단력에 대해 검토하여야 한다.
(정답률: 84%)
  • 현장타설콘크리트말뚝 배치 시 중심 간격은 말뚝머리지름의 2.0배 이상 또는 말뚝머리지름에 1,000mm를 더한 값 이상으로 해야 합니다.
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7. 철근콘크리트구조에서 철근의 정착길이가 충분하지 않을 경우 표준갈고리로 하여 정착길이를 짧게 할 수 있다. D25주철근을 90°표준갈고리로 하여 정착시킬 경우 갈고리 철근의 자유단 길이로 옳은 것은? (단, D25철근의 공칭지름은 25mm로 한다.)

  1. 150mm
  2. 200mm
  3. 250mm
  4. 300mm
(정답률: 61%)
  • 90도 표준갈고리를 사용하여 정착시킬 경우, 구부린 끝에서 철근 공칭지름의 12배 이상을 연장해야 합니다.
    ① [기본 공식] $L = 12d_b$
    ② [숫자 대입] $L = 12 \times 25$
    ③ [최종 결과] $L = 300$ mm
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8. 독립기초 설계 시 허용응력설계법이 적용되는 경우는?

  1. 기초 설계용 토압 산정
  2. 기초 크기 산정
  3. 기초의 휨철근 산정
  4. 기초 두께 산정
(정답률: 64%)
  • 독립기초 설계 시, 지반의 지지력 검토를 통해 기초의 바닥 면적을 결정하는 기초 크기 산정 단계에서는 허용응력설계법을 적용합니다.
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9. 철근콘크리트 부재설계 시 강도감소계수에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 강도감소계수의 크기를 결정하는 기준은 부재의 파괴양상이다.
  2. 휨모멘트가 크게 작용하는 기둥의 경우, 변형률에 따라 강도감소계수 값을 보정한다.
  3. 인장지배 단면 부재에 적용되는 강도감소계수가 압축지배 단면 부재에 적용되는 값보다 작다.
  4. 보 휨설계 시 적용되는 강도감소계수는 0.85이다.
(정답률: 80%)
  • 강도감소계수는 부재의 파괴 양상에 따라 결정되며, 갑작스러운 파괴가 일어나는 압축지배 단면보다 연성 파괴가 일어나는 인장지배 단면의 강도감소계수가 더 큽니다.

    오답 노트
    인장지배 단면 부재에 적용되는 강도감소계수가 압축지배 단면 부재에 적용되는 값보다 작다: 인장지배 단면($0.85$)이 압축지배 단면($0.65$)보다 더 큽니다.
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10. 다음 그림과 같은 단면을 가지는 단순 지지보의 최대 인장응력의 크기는?

  1. 4.3N/mm2
  2. 8.3N/mm2
  3. 12.3N/mm2
  4. 16.3N/mm2
(정답률: 64%)
  • 보의 최대 굽힘모멘트를 구한 뒤, 굽힘응력 공식을 사용하여 최대 인장응력을 계산합니다.
    반력 $R_{A} = 15\text{kN}$, $R_{B} = 30\text{kN}$일 때, 최대 모멘트는 $30\text{kN}$ 하중 작용점에서 $M_{max} = 15 \times 2 = 30\text{kN\cdot m}$입니다.
    ① [기본 공식]- 굽힘응력 $\sigma = \frac{M}{Z} = \frac{M}{\frac{bh^{2}}{6}}$
    ② [숫자 대입]- $\sigma = \frac{30 \times 10^{6}}{\frac{200 \times 300^{2}}{6}}$
    ③ [최종 결과]- $\sigma = 8.3$
    따라서 최대 인장응력은 $8.3\text{N/mm}^{2}$입니다.
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11. 다음과 같이 C점이 힌지(hinge)로 연결된 보의 지지점 A의 수직 반력은? (단, B는 고정되었으며 A는 롤러(roller) 지점으로 시공되어 있다.)

  1. 6kN
  2. 8kN
  3. 10kN
  4. 12kN
(정답률: 62%)
  • 힌지점 C를 기준으로 왼쪽 부분(AC)의 모멘트 평형을 분석하여 지지점 A의 수직 반력을 구합니다.
    C점에서의 모멘트 합은 0이 되어야 하므로, A의 반력에 의한 모멘트와 등분포하중에 의한 모멘트가 평형을 이룹니다.
    ① [기본 공식] $\sum M_{C} = 0 \rightarrow R_{A} \times 6 - (4 \times 6) \times \frac{6}{2} = 0$
    ② [숫자 대입] $R_{A} \times 6 - 72 = 0$
    ③ [최종 결과] $R_{A} = 12$
    따라서 지지점 A의 수직 반력은 $12\text{kN}$입니다.
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12. 목공사에 사용되는 구조용 합판의 품질기준에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 접착성은 내수 인장 전단 접착력이 0.7N/mm2 이상인 것이어야 한다.
  2. 함수율은 20% 이하인 것이어야 한다.
  3. 못접합부의 전단내력은 못접합부의 최대 전단내력의 40%에 해당하는 값이 700N 이상인 것이어야 한다.
  4. 못뽑기 강도는 못접합부의 최대 못뽑기 강도가 90N 이상인 것이어야 한다.
(정답률: 79%)
  • 구조용 합판의 품질기준에서 함수율은 $15\%$이하로 유지되어야 합니다.

    오답 노트
    함수율은 $20\%$이하인 것이어야 한다: $15\%$이하가 기준임
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13. 강구조에 사용되는 강재의 탄성영역에서 전단응력의 전단변형도에 대한 비례상수를 전단 탄성계수라 한다. 사용되는 강재의 탄성계수(E)가 2.0×105N/mm2이며 포아송비()가 0.25라 할 때 전단탄성계수(G) 값은 얼마인가?

  1. 80,000N/mm2
  2. 120,000N/mm2
  3. 160,000N/mm2
  4. 200,000N/mm2
(정답률: 64%)
  • 탄성계수, 포아송비, 전단탄성계수 사이의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $G = \frac{E}{2(1 + \nu)}$
    ② [숫자 대입] $G = \frac{2.0 \times 10^{5}}{2(1 + 0.25)}$
    ③ [최종 결과] $G = 80000$
    따라서 전단탄성계수는 $80,000\text{N/mm}^{2}$입니다.
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14. 다음 괄호에 들어갈 용어들이 순서에 맞게 이루어진 보기는?

  1. ①
  2. ②
  3. ③
  4. ④
(정답률: 92%)
  • 구조물의 한계상태는 크게 두 가지로 나뉩니다. 구조체가 붕괴되어 하중지지능력을 상실한 상태는 극한한계상태이며, 붕괴되지는 않았으나 기능 저하로 사용이 부적합한 상태는 사용한계상태입니다.
    따라서 $\text{ㄱ}$은 극한, $\text{ㄴ}$은 성수대교(붕괴 사례), $\text{ㄷ}$은 사용, $\text{ㄹ}$은 피사의 사탑(기능 저하 사례)이 적절합니다.
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15. 조적구조의 설계에 대한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 인방보는 조적조가 허용응력도를 초과하지 않도록 최소한 100mm의 지지길이는 확보되어야 한다.
  2. 전단벽이 다른 벽체와 직각으로 만나는 경우, 전단벽 양쪽에 형성되는 플랜지는 휨강성을 계산할 수 있으며 플랜지 유효폭은 교차되는 벽체두께의 6배를 초과할 수 없다.
  3. 수직지점하중의 분산을 위한 별도의 구조부재가 설치되지 않는 경우 수직지점하중이 통줄눈과 같이 연속한 수직 모르타르 또는 신축줄눈을 가로질러 분산하지 않는 것으로 가정한다.
  4. 기둥과 벽체의 유효높이는 부재상단에 횡지지되지 않은 부재의 경우 지지점부터 부재높이의 1배로 한다.
(정답률: 62%)
  • 조적구조 설계 기준에서 기둥과 벽체의 유효높이를 산정할 때, 부재 상단이 횡지지되지 않은 경우에는 지지점부터 부재 높이의 1.2배로 산정해야 합니다.

    오답 노트
    인방보 지지길이: 최소 100mm 확보 필요
    플랜지 유효폭: 교차 벽체 두께의 6배 초과 불가
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16. 다음 캔틸레버보의 지지점 A에 작용하는 모멘트 반력은?

  1. 90kN ㆍ m
  2. 120kN ㆍ m
  3. 150kN ㆍ m
  4. 240kN ㆍ m
(정답률: 69%)
  • 캔틸레버보의 지지점 A에서의 모멘트 반력은 보에 작용하는 모든 외력에 의한 모멘트의 합과 같습니다. 집중하중과 끝단 모멘트를 모두 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M_A = P \times L_1 + M_B$
    ② [숫자 대입] $M_A = 30 \times 2 + 60$
    ③ [최종 결과] $M_A = 120\text{kN} \cdot \text{m}$
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17. 철근콘크리트 1방향 슬래브 설계에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 2방향 슬래브에 비해 선호되지 않는 시스템이다.
  2. 1방향 슬래브는 단변방향으로 90% 이상의 슬래브하중이 전달된다.
  3. 전단보강을 위해 최소전단보강근을 배근한다.
  4. 장변방향으로는 하중 전달이 미미하므로 철근을 배근할 필요가 없다.
(정답률: 67%)
  • 1방향 슬래브는 단변 방향의 강성이 장변 방향보다 훨씬 크기 때문에, 슬래브 하중의 90% 이상이 단변 방향으로 전달되는 구조적 특징을 가집니다.

    오답 노트
    단변방향으로 90% 이상 전달: 1방향 슬래브의 정의
    장변방향 철근 배근: 하중 전달은 미미하나 온도철근 및 수축방지용 철근 배근이 필수적임
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18. 조적공사에 사용되는 모르타르의 종류별 용적배합비(잔골재/결합재)로 옳은 것은?

  1. 치장줄눈용 모르타르 용적배합비：0.5~1.5
  2. 벽용 줄눈 모르타르 용적배합비：0.5~1.5
  3. 벽용 붙임 모르타르 용적배합비：2.5~3.0
  4. 바닥용 깔모르타르 용적배합비：2.5~3.0
(정답률: 50%)
  • 조적공사에서 사용되는 모르타르의 용적배합비(잔골재/결합재) 기준에 따라, 치장줄눈용 모르타르는 0.5~1.5의 배합비를 가집니다.
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19. 건축물 및 공작물이 안전한 구조를 갖기 위해서는 설계단계에서 시공, 감리 및 유지 ㆍ 관리단계에 이르기까지 구조안전의 확인이 매우 중요하다. 시공과정에서 구조안전을 확인하기 위하여 책임구조기술자가 수행하여야 할 업무가 아닌 것은?

  1. 구조물 규격에 관한 검토 ㆍ 확인
  2. 설계변경에 관한 사항의 구조검토 ㆍ 확인
  3. 시공하자에 대한 구조내력검토 및 보강방안
  4. 용도변경을 위한 구조검토
(정답률: 77%)
  • 책임구조기술자의 시공과정 중 업무는 시공 중의 구조 안전 확인에 집중됩니다. 용도변경을 위한 구조검토는 시공 단계가 아닌 유지관리 및 변경 단계에서 수행되는 업무입니다.
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20. 철골조에 철근콘크리트 슬래브를 타설할 경우, 철골보와 슬래브간의 전단력을 적절하게 전달하게 하는 철물은?

  1. 턴 버클(turn buckle)
  2. 스티프너(stiffener)
  3. 커버 플레이트(cover plate)
  4. 시어 커넥터(shear connector)
(정답률: 75%)
  • 철골보와 콘크리트 슬래브가 일체로 거동하게 하여 전단력을 전달함으로써 합성보의 강성을 높여주는 철물은 시어 커넥터(shear connector)입니다.
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