9급 국가직 공무원 건축구조 필기 기출문제복원 (2008-04-12)

9급 국가직 공무원 건축구조
(2008-04-12 기출문제)

목록

1. 철근콘크리트 슬래브 구조에서 기둥과 기둥 사이에 보를 사용 하지 않고, 지판에 의해 기둥이 직접 바닥을 지지하므로 내부공간을 효율적으로 이용할 수 있는 구조는?

  1. 합성슬래브 구조
  2. 프리캐스트 슬래브 구조
  3. 중공슬래브 구조
  4. 플랫슬래브 구조
(정답률: 알수없음)
  • 플랫슬래브 구조는 기둥과 기둥 사이에 보를 사용하지 않고, 지판에 의해 기둥이 직접 바닥을 지지하므로 내부공간을 효율적으로 이용할 수 있는 구조입니다. 이는 보를 사용하지 않기 때문에 건축물 내부에 장애물이 없어지며, 천정 높이를 높일 수 있어 공간 활용도가 높아지는 장점이 있습니다. 또한, 보를 사용하지 않기 때문에 시공이 간편하고 비용이 저렴하다는 장점도 있습니다.
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2. 목구조에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 이음: 2개의 목재를 길이방향으로 접합하는 방법
  2. 장부맞춤 : 한쪽 목재에는 구멍을 파고, 다른 목재에는 돌출부를 만들어 두 목재를 접합하는 방법
  3. 쪽매: 꺾쇠나 뒤벨, ㄱ자쇠 등으로 목재의 이음매를 보강하는 방법
  4. 맞춤: 2개의 목재를 서로 직각 또는 경사지게 접합하는 방법
(정답률: 80%)
  • "쪽매: 꺾쇠나 뒤벨, ㄱ자쇠 등으로 목재의 이음매를 보강하는 방법" 이 옳지 않습니다. 쪽매는 이음매를 보강하는 것이 아니라, 이음매를 만드는 방법 중 하나입니다. 쪽매는 두 개의 목재를 끼워서 이음매를 만들고, 꺾쇠나 뒤벨, ㄱ자쇠 등으로 고정시키는 방법입니다.
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3. 대공간 장스팬 구조에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 반구형돔 지붕구조에 연직하중이 작용하면 하부링에는 주로 압축력이 발생한다.
  2. 케이블구조에서 자중에 의한 처짐 형상은 현수선이 된다.
  3. 이중 공기막 구조는 막 사이의 공기압으로 외력에 저항하는 구조이다.
  4. 케이블구조에서 케이블은 인장력에만 저항하고 압축 및 휨에 저항하지 못한다.
(정답률: 알수없음)
  • "반구형돔 지붕구조에 연직하중이 작용하면 하부링에는 주로 압축력이 발생한다."가 옳지 않은 것이다. 반구형돔 지붕구조에서 연직하중이 작용하면 하부링에는 주로 인장력이 발생한다. 이는 하부링이 지붕의 중심축을 따라 인장력을 받아 지지하는 구조이기 때문이다.
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4. 콘크리트 충전강관(CFT) 구조에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 각형 충전강관 구조가 원형 충전강관 구조보다 콘크리트 구속효과가 크다.
  2. 충전된 콘크리트가 강관의 국부좌굴에 효율적으로 저항하게 한다.
  3. 철근콘크리트 기둥과 비교하여 단면크기가 감소되어 건축 계획면에서 효율적이다.
  4. 철근콘크리트 기둥과 비교하여 강한 지진에 저항하는데 필요한 부재의 인성도가 크다.
(정답률: 60%)
  • "각형 충전강관 구조가 원형 충전강관 구조보다 콘크리트 구속효과가 크다."가 옳지 않은 것이다. 각형 충전강관 구조와 원형 충전강관 구조는 콘크리트 구속효과 면에서 차이가 없다. 콘크리트 구속효과는 충전된 콘크리트가 강관의 국부좌굴에 효율적으로 저항하게 함으로써 발생하는 것이다. 따라서 각형 충전강관 구조와 원형 충전강관 구조 모두 콘크리트 구속효과가 크다고 할 수 있다.
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5. 다음 석재 중 개구부 쌓기와 가장 관련성이 없는 것은?

  1. 인방돌
  2. 문지방돌
  3. 창대돌
  4. 두겁돌
(정답률: 42%)
  • 개구부 쌓기는 일반적으로 얇고 길쭉한 돌을 사용하여 쌓는 것이 일반적입니다. 그러나 두겁돌은 두껍고 무거운 돌이기 때문에 개구부 쌓기에는 적합하지 않습니다. 따라서 두겁돌이 가장 관련성이 없는 석재입니다.
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6. 다음 중 지진력 저항시스템에 대한 설계계수에서 반응수정계수 (R) 값이 가장 작은 전단벽은?

  1. 철근콘크리트 전단벽
  2. 철근보강 조적 전단벽
  3. 무보강 조적 전단벽
  4. 철골 강판 전단벽
(정답률: 70%)
  • 지진력 저항시스템에서 반응수정계수(R) 값이 가장 작은 전단벽은 무보강 조적 전단벽입니다. 이는 철근콘크리트 전단벽과 철근보강 조적 전단벽보다 구조물 내부의 응력을 분산시키는 능력이 떨어지기 때문입니다. 또한 철골 강판 전단벽은 구조물 내부의 응력을 분산시키는 능력이 높지만, 설치 및 유지보수 비용이 높아서 선택되지 않을 수 있습니다. 따라서 지진 발생 시 구조물 내부의 응력을 분산시키는 능력이 낮아도 설치 및 유지보수 비용이 낮은 무보강 조적 전단벽이 선택될 수 있습니다.
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7. 폭이 3 cm이고 높이가 4 cm인 직사각형 단면에 있어서 단면 중심에 대한 단면극2차모멘트(Ip) 값은?

  1. 0 cm4
  2. 9 cm4
  3. 16 cm4
  4. 25 cm4
(정답률: 17%)
  • 직사각형 단면의 단면 중심에 대한 단면극2차모멘트(Ip) 값은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Ip = (1/12)bh3

    여기서 b는 폭, h는 높이를 나타냅니다. 따라서, 주어진 직사각형 단면의 경우,

    Ip = (1/12) x 3 x 43 = 25 cm4

    따라서, 정답은 "25 cm4" 입니다.
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8. 아래 그림과 같은 단순보에서 집중하중에 의한 B점의 수직반력 (RB)값은? (단, 자중은 무시한다)

  1. 4.6 kN
  2. 5.4 kN
  3. 6.0 kN
  4. 10.0 kN
(정답률: 알수없음)
  • B점에서의 수직반력(RB)은 A점과 C점에서의 수평반력의 합과 같습니다. 따라서, A점과 C점에서의 수평반력을 구해야 합니다.

    A점에서의 수평반력은 (3 kN/m) × 2 m = 6 kN 입니다.

    C점에서의 수평반력은 (2 kN/m) × 3 m = 6 kN 입니다.

    따라서, B점에서의 수직반력(RB)은 6 kN + 6 kN = 12 kN 입니다.

    하지만, 이 문제에서는 집중하중에 의한 영향도 고려해야 합니다. B점에서의 수직반력(RB)은 집중하중과 같은 크기의 반력이 작용하기 때문에, 집중하중의 크기인 6 kN을 빼주어야 합니다.

    따라서, B점에서의 수직반력(RB)은 12 kN - 6 kN = 6 kN 입니다.

    하지만, 이 문제에서는 단위 길이당 하중이 주어졌기 때문에, 길이 1m당 하중인 6 kN/m을 곱해주어야 합니다.

    따라서, B점에서의 수직반력(RB)은 6 kN/m × 0.9 m = 5.4 kN 입니다.

    따라서, 정답은 "5.4 kN" 입니다.
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9. 아래 그림과 같이 일단 자유, 타단 고정인 길이 인 압축력을 받는 장주의 탄성좌굴하중 (Pcr) 값은? (단, E는 탄성계수, I는 단면2차모멘트이다)

(정답률: 알수없음)
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10. 인장철근량 As＝2100 mm2인 직사각형 단근보의 단면에서 강도 설계법에 의해서 설계강도를 구할 때, 압축측 연단에서 중립축 까지의 거리(c)의 값은? (단, 콘크리트 설계 기준강도 fck＝21 MPa, 철근의 항복강도 fy＝300MPa, 보 단면의 폭 b＝300mm, 유효깊이 d＝600mm)

  1. 117.6 mm
  2. 138.4mm
  3. 156.8 mm
  4. 180.9mm
(정답률: 알수없음)
  • 단면의 최대 압축응력은 강도 설계법에 의해 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    fcd＝0.85×fck / γc = 0.85×21 MPa / 1.5 = 11.9 MPa

    여기서 γc는 콘크리트의 안전계수로 1.5입니다.

    단면의 최대 인장응력은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    fsd＝fy / γs = 300 MPa / 1.15 = 260.9 MPa

    여기서 γs는 철근의 안전계수로 1.15입니다.

    단면의 최대 인장응력과 압축응력 중 작은 값인 11.9 MPa를 사용하여 중립면에서의 굴곡모멘트 Mrd를 구합니다.

    Mrd＝Wsd×(d-c)/2 = fcd×b×c×(d-c)/2 + fsd×As×(d-c)/2

    여기서 Wsd는 단면의 인장면과 압축면 중 작은 값인 260.9 MPa를 사용한 단면의 저항모멘트입니다.

    Mrd를 최대로 하는 c값을 찾으면 됩니다. 이를 위해 Mrd를 c에 대해 미분하여 0이 되는 c값을 찾습니다.

    dMrd/dc＝(fcd×b×(d-2c) - fsd×As/2) / 2 = 0

    c＝(fcd×b×d) / (2×fcd×b + fsd×As)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    c＝(11.9 MPa×300 mm×600 mm) / (2×11.9 MPa×300 mm + 260.9 MPa×2100 mm2) = 138.4 mm

    따라서, 정답은 "138.4mm"입니다.
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11. 지름이 30 cm인 기성콘크리트 말뚝으로 기초를 형성할 때 말뚝과 말뚝의 중심간격으로 알맞은 것은?

  1. 60 cm 이상
  2. 65 cm 이상
  3. 70 cm 이상
  4. 75 cm 이상
(정답률: 알수없음)
  • 기성콘크리트 말뚝의 지름이 30 cm이므로 반지름은 15 cm입니다. 말뚝과 말뚝의 중심간격이 작을수록 기초의 안정성이 떨어지므로 최소한 반지름의 2배 이상이 되어야 합니다. 따라서 말뚝과 말뚝의 중심간격은 30 cm 이상이 되어야 하며, 이는 75 cm 이상이 되어야 합니다.
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12. 다음 중 지진에 가장 강한 조적식 구조는?

  1. 내화 벽돌조
  2. 보강 블록조
  3. 화강암 석조
  4. 시멘트 벽돌조
(정답률: 알수없음)
  • 보강 블록조는 철근과 콘크리트를 사용하여 강도를 높인 구조물로, 지진 발생 시에도 충분한 내구성을 보장할 수 있습니다. 내화 벽돌조는 화재에 강한 구조물이지만 지진에 대한 내구성은 보장되지 않습니다. 화강암 석조는 강도가 높지만 지진 발생 시에는 파괴될 가능성이 높습니다. 시멘트 벽돌조는 내구성이 낮아 지진 발생 시에는 파괴될 가능성이 높습니다. 따라서, 보강 블록조가 지진에 가장 강한 조적식 구조입니다.
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13. 속이 빈 콘크리트 구조체를 지상에 설치하고 사람이 그 속에 들어가서 밑바닥 흙을 파 올림으로써, 콘크리트 구조체를 땅속에 침하시켜 매설하는 공법은?

  1. 어스드릴공법
  2. 베노토공법
  3. 케이슨공법
  4. 이코스공법
(정답률: 알수없음)
  • 케이슨공법은 속이 빈 콘크리트 구조체를 지상에 설치하고 사람이 그 속에 들어가서 밑바닥 흙을 파 올림으로써, 콘크리트 구조체를 땅속에 침하시켜 매설하는 공법입니다. 다른 보기들은 이와는 다른 공법들입니다.
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14. 통나무 또는 각재를 가로 겹쳐서 우물정(井)자 짜임으로 해서 외벽을 구성하는 구조는?

  1. 건식구조
  2. 귀틀집구조
  3. 목골구조
  4. 집성재구조
(정답률: 알수없음)
  • 통나무나 각재를 가로 겹쳐서 우물정자 짜임으로 외벽을 구성하는 구조는 귀틀집구조입니다. 이는 통나무나 각재를 겹쳐서 짜임이 귀틀처럼 생겨서 이름이 붙여졌습니다. 이 구조는 강한 내구성과 단단한 구조를 가지고 있어서 자연재해에도 강하며, 따뜻한 겨울과 시원한 여름을 유지할 수 있습니다.
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15. 목구조의 접합에서 주로 전단력에 저항하기 위한 목적으로 사용되는 보강철물은?

  1. 볼트
  2. 띠쇠
  3. 꺾쇠
  4. 뒤벨
(정답률: 70%)
  • 뒤벨은 목재 구조물의 전단력에 저항하기 위한 보강철물로, 목재에 구멍을 뚫고 뒤벨을 통과시켜 나사로 조임하여 목재를 강화시키는 방식으로 사용됩니다. 따라서 다른 보기인 볼트, 띠쇠, 꺾쇠는 목재 구조물의 보강에는 사용되지만, 전단력에 저항하기 위한 목적으로는 뒤벨이 가장 적합합니다.
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16. H형강의 단면 치수표시법인 ‘H－A× B × t1 × t2’에서 각 부분의 부재 명칭이 모두 바르게 연결된 것은?

  1. ①
  2. ②
  3. ③
  4. ④
(정답률: 알수없음)
  • H형강의 단면 치수표시법인 ‘H－A× B × t1 × t2’에서 H는 형상을 나타내는 부재명칭이고, A는 폭, B는 높이, t1은 웹의 두께, t2는 플랜지의 두께를 나타낸다. 따라서, 각 부분의 부재 명칭이 모두 바르게 연결된 것은 ②이다.
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17. 철근콘크리트 기둥에서 주근의 좌굴을 방지하고 수평력에 대한 전단력을 부담하는 역할을 하는 철근은?

  1. 휨철근
  2. 늑근
  3. 띠철근
  4. 배력근
(정답률: 75%)
  • 철근콘크리트 기둥에서 주근의 좌굴을 방지하고 수평력에 대한 전단력을 부담하는 역할을 하는 철근은 "띠철근"입니다. 이는 띠철근이 기둥의 둘레를 감싸며 전체적으로 균일한 강도를 유지할 수 있기 때문입니다. 또한 띠철근은 휨철근과 달리 수평력에 대한 전단력을 부담할 수 있어 더욱 효과적인 보강재 역할을 할 수 있습니다.
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18. 강재 단면에서 압축력을 받는 판요소를 콤팩트요소와 비콤팩트 요소로 분류하는 기준은?

  1. 압축력의 크기
  2. 판폭두께비
  3. 단면 형상
  4. 구멍의 존재 여부
(정답률: 75%)
  • 강재 단면에서 압축력을 받는 판요소를 콤팩트 요소와 비콤팩트 요소로 분류하는 기준은 판요소의 단면 형상과 판폭두께비입니다. 판폭두께비란 판의 너비를 두께로 나눈 값으로, 이 값이 일정 이상인 경우 콤팩트 요소로 분류하고, 일정 이하인 경우 비콤팩트 요소로 분류합니다. 이는 판의 단면 형상과 구멍의 존재 여부와는 무관한 기준입니다.
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19. 다음 중 철골구조 볼트접합시 볼트구멍의 지름으로 가장 적절한 것은? (단, d는 볼트지름이다)

  1. d＋2.0mm
  2. d＋1.5 mm
  3. d＋1.0mm
  4. d＋0.5 mm
(정답률: 59%)
  • 철골구조에서 볼트접합시 볼트구멍의 지름은 볼트지름(d)보다 약간 크게 만들어야 한다. 이는 볼트가 구멍 안에서 움직이지 않고 고정되도록 하기 위함이다. 일반적으로 볼트구멍의 지름은 볼트지름(d)에 0.5mm를 더한 값(d+0.5mm)으로 설정한다. 따라서 정답은 "d＋0.5 mm"이다.
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20. 조적식 구조에서 벽돌쌓기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, B는 벽돌 한 장의 길이이다)

  1. 화란식쌓기와 영식쌓기는 길이쌓기와 마구리쌓기를 번갈아 하는 것은 같으나 통줄눈을 막기 위해 화란식쌓기는 마구리 쌓기 켜의 끝장 옆에 반절이나 이오토막을 쓰고, 영식쌓기는의 끝과 모서리에서 길이쌓기 첫 장에 칠오토막을 쓰는것이 다르다.
  2. 내쌓기는 2켜씩 할 때에는 1/4 B 정도 내밀고, 1켜씩 할 때에는 1/8 B 정도 내밀며, 맨 위는 2켜 내쌓기로 한다. 내미는 정도는 2 B를 한도로 한다.
  3. 공간쌓기는 건축물의 외벽을 이중으로 쌓는 것이며, 일반적으로 바깥벽을 주벽체로하고 안쪽 부벽체는 반장쌓기로 한다.
  4. 하루쌓기의 높이는 1.2m(18켜 정도)를 표준으로 하고 최고 1.5m(22켜) 이내로 하며, 연속되는 벽의 하루 작업을 마무리 할 때에는 층단들여쌓기로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "내쌓기는 2켜씩 할 때에는 1/4 B 정도 내밀고, 1켜씩 할 때에는 1/8 B 정도 내밀며, 맨 위는 2켜 내쌓기로 한다. 내미는 정도는 2 B를 한도로 한다." 이 부분이 옳지 않습니다. 조적식 구조에서 내쌓기는 벽돌을 쌓는 방법 중 하나이며, 벽돌을 수직으로 세워서 쌓는 것입니다. 내쌓기에서 벽돌을 내밀지 않습니다.
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