9급 지방직 공무원 서울시 건축구조 필기 기출문제복원 (2018-06-23)

9급 지방직 공무원 서울시 건축구조 2018-06-23 필기 기출문제 해설

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9급 지방직 공무원 서울시 건축구조
(2018-06-23 기출문제)

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1과목: 과목 구분 없음

1. 철골기둥의 좌굴하중에 영향을 주지 않는 것은?

  1. 항복강도
  2. 단면2차모멘트
  3. 기둥의 단부지지조건
  4. 탄성계수
(정답률: 79%)
  • 오일러의 좌굴하중 공식에 따르면 좌굴하중은 탄성계수, 단면2차모멘트, 기둥의 길이 및 단부지지조건에 의해 결정됩니다. 항복강도는 재료가 영구 변형되는 지점의 강도로, 탄성 범위 내에서 발생하는 좌굴하중 계산에는 영향을 주지 않습니다.
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2. 서울시에서 장경간의 문서수장고 용도의 철근콘크리트 구조물을 계획하고 있다. 수장고 바닥을 지지하는 보의 장기 처짐량을 저감하기 위한 방안으로 가장 효율적인 것은?

  1. 고강도 철근을 사용한다.
  2. 고강도 콘크리트를 사용한다.
  3. 복근보로 설계한다.
  4. 표피철근을 배근한다.
(정답률: 92%)
  • 복근보로 설계하면 압축측에도 철근을 배치하게 되어, 콘크리트의 크리프(Creep) 현상을 억제함으로써 장기 처짐량을 효과적으로 저감할 수 있습니다.
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3. 「건축구조기준(KBC2016)」에 따른 건축구조물에 적용하는 기본등분포활하중의 용도별 최솟값에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 총 중량 30kN 이하의 차량에 대한 옥내 주차장과 옥외 주차장의 기본등분포활하중은 서로 다르다.
  2. 공동주택의 공용실과 주거용 건축물의 거실의 기본등분포활하중은 서로 다르다.
  3. 사무실 건물에서, 1층 외의 모든 층 복도와 일반 사무실의 기본등분포활하중은 서로 다르다.
  4. 집회 및 유흥장에서, 집회장(이동 좌석)과 연회장의 기본등분포활하중은 서로 다르다.
(정답률: 67%)
  • KBC2016 기준에 따르면 용도별 기본등분포활하중 값이 규정되어 있으며, 집회장(이동 좌석)과 연회장은 동일한 활하중 값을 적용합니다.

    오답 노트
    옥내/외 주차장, 공용실/거실, 복도/사무실은 각각 규정된 활하중 값이 서로 다릅니다.
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4. 철근콘크리트 깊은보에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 비선형 변형률 분포를 고려하여 설계한다.
  2. 스트럿-타이모델에 따라 설계한다.
  3. 순경간이 부재 깊이의 2배 이하인 부재를 깊은보로 정의한다.
  4. 깊은보의 최소 휨인장철근량은 휨부재의 최소철근량과 동일하다.
(정답률: 72%)
  • 깊은보는 일반적인 보와 달리 변형률 분포가 비선형적이며, 스트럿-타이 모델을 적용하여 설계합니다.

    오답 노트
    순경간이 부재 깊이의 2배 이하인 부재를 깊은보로 정의한다: 일반적으로 순경간이 부재 깊이의 4배 이하인 경우를 깊은보로 정의합니다.
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5. ＜보기＞와 같은 보에서 D점에 최대 휨모멘트가 유발되기 위하여 가하여야 하는 C점의 집중하중(P)의 크기는?

  1. 20kN(↑)
  2. 20kN(↓)
  3. 45kN(↑)
  4. 45kN(↓)
(정답률: 24%)
  • D점에서 최대 휨모멘트가 발생하려면 D점에서의 전단력이 0이 되어야 합니다. A점부터 D점까지의 전단력 합이 0이 되는 조건을 이용하여 하중 P를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V_D = R_A - (w \times L_{AD}) = 0$
    ② [숫자 대입] $R_A = \frac{(5 \times 10 \times 5) + (P \times 5)}{10} = 25 + 0.5P$
    $$ (25 + 0.5P) - (5 \times 7) = 0 $$
    ③ [최종 결과] $P = 20\text{kN}(\uparrow)$
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6. 강구조 용접부의 비파괴 검사법에 해당하지 않는 것은?

  1. 방사선 투과 검사
  2. 자기분말 탐상법
  3. 정전 탐상법
  4. 침투 탐상법
(정답률: 64%)
  • 강구조 용접부의 결함을 확인하는 비파괴 검사법을 구분하는 문제입니다.
    방사선 투과 검사, 자기분말 탐상법, 침투 탐상법은 대표적인 비파괴 검사법이지만, 정전 탐상법은 강구조 용접부의 일반적인 비파괴 검사법에 해당하지 않습니다.
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7. 포화사질토가 비배수상태에서 급속한 재하를 받아 과잉간극수압의 발생과 동시에 유효응력이 감소하는 현상은?

  1. 분사현상
  2. 액상화
  3. 사운딩
  4. 슬라임
(정답률: 84%)
  • 포화사질토가 급격한 하중을 받아 간극수압이 상승하고 유효응력이 0에 가까워지면서 전단 강도를 상실해 액체처럼 행동하는 현상을 액상화라고 합니다.
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8. 「건축구조기준(KBC2016)」에서 풍동실험에 따라 특별풍 하중을 산정하여야 하는 조건이 아닌 것은?

  1. 평면이 원형인 건축물로 형상비 H/d(H : 건축물의 기준높이, d : 높이 2H/3에서의 외경)가 7 미만인 경우
  2. 장경간의 현수, 사장, 공기막 지붕 등 경량이며 강성이 낮은 지붕골조
  3. 국지적인 지형 및 지물의 영향으로 골바람 효과가 발생하는 곳에 위치한 건축물
  4. 인접효과가 우려되는 건축물
(정답률: 56%)
  • 건축구조기준(KBC2016)의 특별풍하중 산정 조건에 관한 문제입니다.
    평면이 원형인 건축물의 경우, 형상비 $H/d$가 7 이상일 때 특별풍하중을 산정해야 합니다. 따라서 7 미만인 경우는 산정 조건에 해당하지 않습니다.
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9. 「건축구조기준(KBC2016)」에 따른 콘크리트 공시체의 제작에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 압축강도용 공시체는 ø100×200mm를 기준으로 한다.
  2. 습윤양생 시 온도는 21~25℃ 정도로 유지한다.
  3. 임의의 1개 운반차로부터 채취한 시료에서 3개의 공시체를 제작하여 시험한 시험값의 평균값을 이용한다.
  4. 공시체는 28일 동안 습윤양생한다.
(정답률: 65%)
  • 콘크리트 압축강도 시험을 위한 표준 공시체의 크기는 $\phi 150 \times 300\text{mm}$ 또는 $\phi 100 \times 200\text{mm}$를 사용하지만, 기준상 표준은 $\phi 150 \times 300\text{mm}$입니다. (단, $\phi 100 \times 200\text{mm}$ 사용 시 보정계수를 적용함)
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10. 보가 있는 2방향 슬래브를 직접설계법으로 계산할 때 계수모멘트가 1,000kN⋅m로 산정되었다. 이때 내부스팬의 부계수모멘트와 정계수모멘트는?

  1. 부계수모멘트: 250kN⋅m, 정계수모멘트: 750kN⋅m
  2. 부계수모멘트: 350kN⋅m, 정계수모멘트: 650kN⋅m
  3. 부계수모멘트: 650kN⋅m, 정계수모멘트: 350kN⋅m
  4. 부계수모멘트: 750kN⋅m, 정계수모멘트: 250kN⋅m
(정답률: 71%)
  • 보가 있는 2방향 슬래브의 직접설계법에서 내부스팬의 계수모멘트는 일반적으로 부계수모멘트 65%, 정계수모멘트 35%의 비율로 배분합니다.
    ① [기본 공식]
    $$M_{negative} = M_{total} \times 0.65$$
    $$M_{positive} = M_{total} \times 0.35$$
    ② [숫자 대입]
    $$M_{negative} = 1000 \times 0.65$$
    $$M_{positive} = 1000 \times 0.35$$
    ③ [최종 결과]
    $$M_{negative} = 650 \text{ kN\cdot m}$$
    $$M_{positive} = 350 \text{ kN\cdot m}$$
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11. 「건축구조기준(KBC2016)」에 따른 조적식구조에 사용되는 모르타르와 그라우트의 요구조건에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 그라우트의 압축강도는 조적개체 강도의 1.3배 이상으로 한다.
  2. 시멘트 성분을 지닌 재료 또는 첨가제들은 내화점토를 포함할 수 없다.
  3. 줄눈용 모르타르의 시멘트, 석회, 모래, 자갈의 용적비는 1 : 1 : 3 : 3이다.
  4. 동결방지용액이나 염화물 등의 성분은 모르타르에 사용할 수 없다.
(정답률: 75%)
  • 조적식구조의 줄눈용 모르타르는 일반적으로 시멘트, 석회, 모래의 혼합물로 구성되며, 자갈은 포함되지 않습니다.

    오답 노트
    그라우트 압축강도: 조적개체 강도의 1.3배 이상 필요
    내화점토: 시멘트 성분 재료에 포함 불가
    동결방지용액/염화물: 모르타르 사용 불가
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12. 「건축구조기준(KBC2016)」에서 국부좌굴에 대한 구조용 강재 중 조밀단면과 비조밀단면의 분류 기준으로 사용되는 것은?

  1. 전단강도
  2. 판폭두께비
  3. 단면적
  4. 단면2차모멘트
(정답률: 70%)
  • 강재의 국부좌굴 여부를 판단하여 조밀단면, 비조밀단면, 세장단면으로 분류할 때 사용하는 기준은 판의 폭과 두께의 비율인 판폭두께비입니다.
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13. ＜보기＞의 지점 A에서 발생하는 반력의 크기는?

  1. wL/3
  2. wL/4
  3. wL/5
  4. wL/6
(정답률: 36%)
  • 보의 평형 방정식 중 모멘트 합은 0이라는 원리를 이용합니다. 지점 B에 대한 모멘트 합을 구하면, 분포하중의 전체 합력은 $\frac{1}{2} \cdot w \cdot L$이며, 이 합력의 작용점은 B로부터 $\frac{1}{3}L$ 지점에 위치합니다.
    ① [기본 공식] $\sum M_B = 0 \implies R_A \cdot L - \int_{0}^{L} w(x) \cdot x \, dx = 0$
    ② [숫자 대입] $R_A \cdot L = \frac{1}{2} \cdot w \cdot L \cdot \frac{L}{3}$
    ③ [최종 결과] $R_A = \frac{wL}{6}$
    따라서 지점 A에서 발생하는 반력의 크기는 $wL/6$입니다.
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14. 단면이 가로×세로 10mm×10mm인 사각형이고 길이가 1,000mm인 부재에 100N의 하중이 작용하여 길이가 1mm 늘어났다면 이 부재의 탄성계수는?

  1. 1MPa
  2. 10MPa
  3. 100MPa
  4. 1,000MPa
(정답률: 34%)
  • 탄성계수는 재료에 가해진 응력과 그로 인해 발생한 변형률의 비로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{\sigma}{\epsilon} = \frac{P \cdot L}{A \cdot \delta}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{100 \cdot 1000}{(10 \cdot 10) \cdot 1}$
    ③ [최종 결과] $E = 1000$
    따라서 탄성계수는 $1,000\text{MPa}$입니다.
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15. 「건축구조기준(KBC2016)」의 기존 철근콘크리트 구조물의 안전성 및 내하력 평가 방법에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 구조부재의 치수는 중앙부와 단부를 측정하여 그 평균값을 부재치수로 하여야 한다.
  2. 기존 구조물의 안전성 평가에서는 구조치수, 재료 및 하중에 대한 조사 및 시험에 따라 측정한 값을 근거로 평가기준 값을 결정하여 사용한다.
  3. 단면크기 및 재료특성이 조사 및 시험에 근거한 평가기준 값을 적용하였다면 강도감소계수를 증가시킬 수 있다.
  4. 하중의 크기를 현장조사에 의하여 정밀하게 확인하는 경우 부재의 소요강도 산정을 위하여 적용되는 고정하중 및 활하중의 하중계수를 5%만큼 저감할 수 있다.
(정답률: 34%)
  • 기존 구조물의 안전성 평가 시 부재 치수는 측정값 중 가장 작은 값을 기준으로 하거나, 대표성 있는 값을 사용해야 하며 단순히 중앙부와 단부의 평균값을 사용하는 것은 안전측 설계 원칙에 어긋납니다.
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16. 공칭강도에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 하중계수를 곱한 하중
  2. 규정된 재료강도 및 부재치수를 사용하여 계산된 부재의 하중에 대한 저항능력
  3. 하중 및 외력에 의하여 구조부재의 단면에 생기는 축방향력
  4. 구조설계 시 적용하는 하중
(정답률: 65%)
  • 공칭강도는 재료의 설계강도와 부재의 기하학적 치수를 바탕으로 계산된, 부재가 이론적으로 저항할 수 있는 최대 하중 능력을 의미합니다.

    오답 노트
    하중계수를 곱한 하중: 설계하중(소요강도)에 해당함
    단면에 생기는 축방향력: 내력 또는 응력에 해당함
    구조설계 시 적용하는 하중: 작용하중에 해당함
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17. 프리스트레스트(Prestressed) 콘크리트 부재에서 프리스트레스(Prestress)의 손실원인에 해당하지 않는 것은?

  1. 콘크리트의 수축
  2. 정착장치의 활동
  3. 긴장재 응력의 릴랙세이션
  4. 포스트텐셔닝 긴장재와 콘크리트 부재의 비부착
(정답률: 58%)
  • 프리스트레스 손실은 콘크리트의 수축, 크리프, 긴장재의 릴랙세이션, 정착장치의 활동 등으로 인해 발생합니다. 포스트텐셔닝에서 긴장재와 콘크리트의 비부착 상태는 응력 전달 방식의 특성일 뿐, 그 자체로 프리스트레스의 양이 줄어드는 손실 원인으로 보지 않습니다.
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18. 단면 필릿용접의 총 용접 길이가 1,000mm, 필릿사이즈가 20mm인 경우 필릿용접의 유효단면적은?

  1. 9,600mm2
  2. 13,440mm2
  3. 19,200mm2
  4. 26,880mm2
(정답률: 60%)
  • 필릿용접의 유효단면적은 용접 목두께(Throat thickness)에 총 용접 길이를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $A = 0.707 \times s \times L$ (여기서 $s$는 필릿사이즈, $L$은 용접길이)
    ② [숫자 대입] $A = 0.707 \times 20 \times 1000$
    ③ [최종 결과] $A = 14140$ (단, 기준 계수 $0.67$ 적용 시 $13400$ 내외이며, 정답인 $13,440\text{mm}^2$는 $0.672 \times 20 \times 1000$의 결과값입니다.)
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19. 「건축구조기준(KBC2016)」에 따라 20층 이하이고, 높이 70m 미만인 정형구조물의 등가정적해석법에 의한 설계지진력을 산정할 때, 밑면전단력의 계산에 영향을 주지 않는 것은?

  1. 지반종류
  2. 유효건물 중량
  3. 내진등급
  4. 내진설계범주
(정답률: 56%)
  • 밑면전단력 $V$는 지반종류, 내진등급(중요도계수), 유효건물중량 등에 의해 결정되는 설계가속도와 중량의 곱으로 산정됩니다. 내진설계범주는 설계 방법이나 상세 규정을 결정하는 기준일 뿐, 밑면전단력의 수치 계산에 직접적으로 영향을 주는 변수가 아닙니다.
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20. 「건축구조기준(KBC2016)」에서 정하는 구조용 무근콘크리트를 사용할 수 없는 부재에 해당하는 것은?

  1. 기둥 부재
  2. 지반 또는 다른 구조용 부재에 의하여 연속적으로 수직 지지되는 부재
  3. 모든 하중 조건에서 아치작용에 의하여 압축력이 유발되는 부재
  4. 벽체와 주각
(정답률: 72%)
  • 구조용 무근콘크리트는 인장강도가 매우 낮기 때문에, 큰 압축력과 휨이 동시에 작용하거나 구조적 안정성이 중요한 기둥 부재에는 사용할 수 없습니다.
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