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

9급 지방직 공무원 서울시 건축구조
(2015-06-13 기출문제)

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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: 알수없음)
  • 주상복합건물에서 상층부와 저층부의 구조시스템이 연결된 부분에는 하중 전달이 필요합니다. 이를 위해 설치하는 구조시스템이 전이층입니다. 전이층은 상층부와 저층부의 구조시스템이 연결된 부분에 위치하여, 상층부에서 발생하는 하중을 저층부의 라멘 골조 시스템으로 전달하는 역할을 합니다. 이를 통해 건물 전체의 구조적 안정성을 확보할 수 있습니다.
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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: 알수없음)
  • "콘크리트의 인장강도는 철근콘크리트 부재 단면의 축강도와 휨강도 계산에 반영한다." 설명이 옳다. 이유는 철근이 콘크리트에 실린 후, 콘크리트는 압축하고 철근은 인장하면서 하나의 단단한 구조물이 형성되기 때문이다. 따라서 콘크리트의 인장강도는 부재의 축강도와 휨강도 계산에 반영되어야 한다.
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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: 알수없음)
  • "M30:마찰이음 허용오차=+1.0(mm), 지압이음=±0.5(mm)"이 옳지 않은 것입니다. 이유는 M30 볼트는 크기가 크기 때문에 더 큰 오차를 허용할 수 있기 때문입니다. 따라서, 마찰이음 허용오차와 지압이음 허용오차가 더 큰 값으로 설정되어 있습니다.
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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: 알수없음)
  • 트러스 구조에서는 하중이 전달되는 경로에 있는 모든 부재가 그 부재에 걸리는 힘을 전달받게 됩니다. 따라서 집중하중 1,000N이 A와 B에 전달되고, 이에 따라 AB 부재에는 1,000N의 인장력이 작용하게 됩니다. 이어서 AB 부재에서 전달되는 힘이 CD와 DE 부재에 전달되므로, 이 두 부재에도 각각 1,000N의 인장력이 작용하게 됩니다. 마지막으로 DE 부재에서 전달되는 힘이 FG 부재에 전달되므로, FG 부재에도 1,000N의 인장력이 작용합니다. 하지만 FG 부재는 처음부터 1,000N의 압축력을 받고 있기 때문에, 이 압축력과 인장력이 합쳐져서 FG 부재에는 2,000N의 압축력이 작용하게 됩니다. 따라서 정답은 "2,000N(압축)"입니다.
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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: 알수없음)
  • 이중골조방식은 횡력의 25% 이상을 부담하는 연성모멘트 골조와 전단벽이나 가새 골조가 조합되어 있는 구조방식입니다. 이는 연성모멘트 골조가 전단력에 대한 강도가 낮기 때문에 전단력을 부담하는 전단벽이나 가새 골조와 함께 사용하여 전체적인 강도를 높이는 방식입니다. 따라서 이중골조방식이 정답입니다.
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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: 알수없음)
  • "현장타설콘크리트말뚝을 배치할 때 그 중심간격은 말뚝머리지름의 1.5배 이상 또는 말뚝머리지름에 1,500mm를 더한 값 이상으로 한다."이 옳지 않은 것이다. 이유는 말뚝머리지름이 클수록 중심간격도 커져야 안정적인 구조가 되기 때문이다. 따라서 말뚝머리지름이 큰 경우에는 1.5배 이상이 아닌 더 큰 간격으로 배치해야 한다.
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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: 알수없음)
  • 갈고리 철근의 자유단 길이는 철근의 공칭지름과 갈고리의 크기에 따라 달라진다. D25주철근의 경우 갈고리의 크기가 90°이므로 갈고리의 길이는 2배가 된다. 따라서 갈고리 철근의 자유단 길이는 25mm x 2 x 90° = 300mm 이다.
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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: 알수없음)
  • 독립기초 설계 시 허용응력설계법은 기초 크기 산정에 적용됩니다. 이는 기초의 크기를 적절히 결정하여 허용응력을 초과하지 않도록 하는 것이 중요하기 때문입니다. 따라서 허용응력설계법은 기초의 안정성을 보장하기 위해 필수적인 설계 방법입니다.
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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: 알수없음)
  • "인장지배 단면 부재에 적용되는 강도감소계수가 압축지배 단면 부재에 적용되는 값보다 작다."는 옳은 설명입니다.

    이유는 인장지배 단면 부재는 파괴가 일어날 때 큰 변형이 발생하므로, 강도감소계수를 작게 설정하여 파괴를 예방하기 위함입니다. 반면, 압축지배 단면 부재는 파괴가 일어날 때 변형이 작아 파괴가 예측 가능하므로, 강도감소계수를 크게 설정하여 경제성을 고려합니다.
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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: 알수없음)
  • 단면의 최대 인장응력은 M/I 값에 의해 결정됩니다. 여기서 M은 굽힘모멘트, I는 단면의 관성모멘트입니다. 이 문제에서는 단면이 직사각형이므로 I=bh^3/12입니다. 굽힘모멘트 M은 F*L/4입니다. 여기서 F는 하중, L은 보의 길이입니다. 따라서 M=F*L/4입니다. 이 값을 I로 나누어 최대 인장응력을 구할 수 있습니다. 따라서 최대 인장응력은 다음과 같습니다.

    σ_max = M/I = F*L/(4bh^3/12) = 3FL/(2bh^3)

    여기서 F=10kN, L=2m, b=200mm, h=100mm입니다. 이 값을 대입하여 계산하면,

    σ_max = 3*10*2*10^3/(2*200*100^3) = 8.3N/mm^2

    따라서 정답은 "8.3N/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: 알수없음)
  • 보가 왼쪽으로 회전하려면 A점에서 시계방향으로 토크가 작용해야 합니다. 이 토크는 C점에서의 반력과 같으므로, C점에서의 반력이 작용하는 방향은 시계방향입니다. 따라서 A점에서의 반력은 수직 방향으로 작용하며, 크기는 C점에서의 반력과 같습니다. C점에서의 반력은 B점에서의 반력과 수직이므로, 삼각형 ABC에서 C점에서의 반력의 크기는 10kN입니다. 이를 피타고라스의 정리로 계산하면, AB의 길이는 8kN입니다. 이제 A점에서의 반력을 구하기 위해, 삼각형 ACD에서 C점에서의 반력과 AD의 길이를 이용하여 계산합니다. AD의 길이는 AB의 길이와 AC의 길이의 차이인 6kN입니다. 따라서, A점에서의 반력은 10^2 - 6^2 = 64, 즉 8kN입니다. 따라서 정답은 12kN이 아닌 8kN입니다.
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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: 알수없음)
  • "함수율은 20% 이하인 것이어야 한다."가 옳지 않은 것입니다. 함수율은 합판의 두께와 중량의 비율을 나타내는 지표로, 합판의 경제성과 품질을 판단하는 중요한 요소 중 하나입니다. 함수율이 낮을수록 합판의 품질이 높다고 판단됩니다.
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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: 알수없음)
  • 전단탄성계수(G)는 다음과 같은 식으로 계산된다.

    G = E / (2(1+ν))

    여기서 E는 탄성계수, ν는 포아송비이다.

    따라서, G = 2.0×10^5 / (2(1+0.25)) = 80,000N/mm^2 이다.

    따라서, 정답은 "80,000N/mm^2" 이다.
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14. 다음 괄호에 들어갈 용어들이 순서에 맞게 이루어진 보기는?

(정답률: 알수없음)
  • 보기에서는 "입력"이 가장 먼저 나오고, 그 다음에 "처리"가 나오고, 마지막으로 "출력"이 나오기 때문에 정답은 "①"입니다.
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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: 알수없음)
  • 조적구조의 설계에서 기둥과 벽체의 유효높이는 부재상단에 횡지지되지 않은 부재의 경우 지지점부터 부재높이의 1배로 하는 것은 옳은 설계 방법이다. 이유는 부재의 상단에 횡지지가 되면 그 부분은 지지점으로서의 역할을 하지 않기 때문에 유효높이로 계산하지 않기 때문이다. 따라서 지지점부터 부재높이의 1배로 유효높이를 계산하여 설계하게 된다.
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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: 알수없음)
  • 캔틸레버보의 균형을 유지하기 위해서는 지지점 A에 작용하는 모멘트 반력과 왼쪽에 작용하는 모멘트가 오른쪽에 작용하는 모멘트와 같아야 합니다. 따라서, 왼쪽에 작용하는 모멘트를 계산해보면 다음과 같습니다.

    왼쪽 모멘트 = 30kN × 2m + 60kN × 1m = 120kN ㆍ m

    따라서, 지지점 A에 작용하는 모멘트 반력은 120kN ㆍ m이어야 합니다.
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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: 알수없음)
  • 1방향 슬래브는 단변방향으로 90% 이상의 슬래브하중이 전달된다. 이는 슬래브의 형태가 길쭉한 직사각형이기 때문에, 하중이 긴 방향으로 전달되기 때문이다. 따라서, 장변방향으로는 하중 전달이 미미하므로 철근을 배근할 필요가 없다.
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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: 알수없음)
  • 정답은 "치장줄눈용 모르타르 용적배합비:0.5~1.5" 입니다.

    치장줄눈용 모르타르는 조적공사에서 벽면의 장식적인 요소로 사용되며, 잔골재와 결합재의 비율이 적당해야 합니다. 잔골재가 많으면 단단하게 굳어서 가공이 어렵고, 결합재가 많으면 굳어도 부서지기 쉽습니다. 따라서 잔골재와 결합재의 비율을 0.5~1.5로 맞추어 사용합니다.
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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: 알수없음)
  • 용도변경을 위한 구조검토는 구조안전을 확인하는 것이 아니라 건축물의 용도가 변경될 경우 해당 용도에 적합한 구조물인지를 검토하는 것이기 때문에 책임구조기술자가 수행할 업무가 아닙니다.
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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: 알수없음)
  • 시어 커넥터는 철골조와 철근콘크리트 슬래브 간의 전단력을 전달하기 위해 사용되는 철물입니다. 이는 슬래브와 보 간의 전단력을 전달하기 위해 슬래브에 삽입되며, 보와 슬래브 간의 전단력을 전달하는 역할을 합니다. 따라서 시어 커넥터는 철골조와 슬래브 간의 전단력을 적절하게 전달하기 위해 필수적인 철물입니다.
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