9급 국가직 공무원 건축구조 필기 기출문제복원 (2012-04-07)

9급 국가직 공무원 건축구조
(2012-04-07 기출문제)

목록

1. 건축구조기준(KBC2009)에 따른 철근콘크리트 구조물의 처짐 검토를 위해 적용하는 하중은?

  1. 계수하중(Factored load)
  2. 설계하중(Design load)
  3. 사용하중(Service load)
  4. 극한하중(Ultimate load)
(정답률: 81%)
  • 건축구조기준(KBC2009)에서는 구조물의 처짐 검토를 위해 사용하중(Service load)을 적용합니다. 이는 구조물이 실제 사용되는 상황에서 발생하는 하중을 고려하여 설계되기 때문입니다. 따라서 사용하중은 구조물이 사용되는 동안 발생하는 하중을 고려하여 적용하며, 이에 따라 구조물의 처짐을 검토합니다.
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2. 건축물의 중요도 분류 중 중요도(1)에 해당하지 않는 건축물은?

  1. 아동관련시설, 노인복지시설, 사회복지시설, 근로복지시설
  2. 5층 이상인 숙박시설, 오피스텔, 기숙사, 아파트
  3. 종합병원, 수술시설이나 응급시설이 있는 병원
  4. 연면적 1,000m2 미만인 위험물 저장 및 처리시설
(정답률: 94%)
  • 종합병원, 수술시설이나 응급시설이 있는 병원은 인명의 안전과 직결되는 중요한 시설이기 때문에 중요도(1)에 해당합니다. 다른 시설들은 중요하지만, 인명의 안전과 직결되는 시설은 아니기 때문에 중요도(1)에 해당하지 않습니다.
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3. 고력볼트의 미끄럼강도 산정식과 관계 없는 것은?

  1. 피접합재의 공칭인장강도
  2. 전단면의 수
  3. 미끄럼계수
  4. 설계볼트장력
(정답률: 70%)
  • 정답은 "피접합재의 공칭인장강도"입니다.

    미끄럼강도는 볼트와 너트 사이의 마찰력을 나타내는 값으로, 설계볼트장력과 함께 고려하여 볼트의 저항력을 결정합니다. 전단면의 수는 볼트의 단면적과 관련이 있으며, 설계시에는 고려되어야 합니다.

    하지만 피접합재의 공칭인장강도는 볼트와 너트가 결합되는 피접합재의 재질에 따라 정해지는 값으로, 볼트의 미끄럼강도와는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 이 보기에서는 관계 없는 것으로 선택됩니다.
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4. 4층 이하 목구조 주거용 건축물 주요구조부의 내화성능기준에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 바닥 - 2시간
  2. 지붕 - 1시간
  3. 내력벽 - 1시간
  4. 기둥 - 2시간
(정답률: 54%)
  • 4층 이하 목구조 주거용 건축물의 주요구조부는 바닥, 지붕, 내력벽, 기둥으로 구성됩니다. 이 중 내력벽은 화재 발생 시 건물의 안전성을 유지하기 위해 가장 중요한 역할을 합니다. 따라서 내력벽의 내화성능 기준은 1시간으로 설정되어 있습니다. 이는 내력벽이 화재로부터 1시간 동안 안전하게 보호할 수 있는 성능을 갖추어야 함을 의미합니다.
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5. 처짐을 계산하지 않는 경우, 큰 처짐에 의하여 손상되기 쉬운 칸막이벽이나 기타 구조물을 지지하지 않는 1방향 슬래브의 최소 두께로 옳지 않은 것은? (단, ℓ은 중심선 기준 슬래브의 길이이고, 기건단위질량이 2,300 kg/m3인 콘크리트와 설계기준항복강도가 400MPa인 철근을 사용한다)

  1. 캔틸레버 슬래브: ℓ/16
  2. 단순지지 슬래브: ℓ/20
  3. 1단 연속 슬래브: ℓ/24
  4. 양단 연속 슬래브: ℓ/28
(정답률: 74%)
  • 캔틸레버 슬래브는 일반적으로 한쪽 끝이 기둥이나 벽에 닿아있고, 다른 한쪽 끝이 떠 있는 형태의 슬래브를 말합니다. 이러한 형태의 슬래브는 떠 있는 쪽 끝에서 큰 처짐이 발생하므로, 그만큼 더 높은 강도와 두께가 필요합니다. 따라서 캔틸레버 슬래브의 최소 두께는 ℓ/16로 설정됩니다.
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6. 50층 건물의 10 m 높이에서의 설계풍속(m/s)으로 적절한 것은? (단, 기본풍속 V0는 40m/s, 풍속고도분포계수 Kzr은 1.0, 지형계수 Kzt는 1.0이다)

  1. 36
  2. 38
  3. 40
  4. 44
(정답률: 46%)
  • 50층 건물의 높이가 10m이므로, 건물의 높이는 풍속고도비 H/d=5보다 크다. 따라서, 풍속분포계수 Kz는 1.0이다. 따라서, 설계풍속은 Vz=V0KzrKztKz=40×1.0×1.0×1.0=40(m/s)이다. 따라서, 정답은 "40"이다.
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7. 강구조 용어에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 부식방지를 위한 도막 없이 대기에 노출되어 사용하는 강재를 내후성강이라고 한다.
  2. 비가새골조는 부재 및 접합부의 휨저항으로 수평하중에 저항하는 골조를 말한다.
  3. 모살용접은 용접되는 부재의 교차되는 면사이에 일반적으로 삼각형의 단면이 만들어지는 용접을 말한다.
  4. 용접접합부에 있어서 용접이음새나 받침쇠의 관통을 위해 또는 용접이음새끼리의 교차를 피하기 위해 설치한 원호상의 구멍을 그루브(groove)라고 한다.
(정답률: 69%)
  • "비가새골조는 부재 및 접합부의 휨저항으로 수평하중에 저항하는 골조를 말한다."가 옳지 않은 설명입니다. 비가새골조는 수직하중에 저항하는 골조를 말합니다.

    용접접합부에 있어서 용접이음새나 받침쇠의 관통을 위해 또는 용접이음새끼리의 교차를 피하기 위해 설치한 원호상의 구멍을 그루브(groove)라고 합니다. 이는 용접에서 사용되는 용어 중 하나입니다.
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8. 세장비를 고려한 말뚝의 허용압축응력을 계산할 때, 재료의 허용압축응력을 저감하지 않아도 되는 세장비의 한계값이 가장 큰 것은?

  1. 강관말뚝
  2. RC 말뚝
  3. PC 말뚝
  4. 현장타설콘크리트말뚝
(정답률: 88%)
  • 강관말뚝은 강철로 만들어져 있기 때문에 강도가 높고, 내구성이 우수하며, 변형이 적어 허용압축응력이 크기 때문입니다. 따라서 세장비를 고려한 말뚝의 허용압축응력을 계산할 때, 강관말뚝은 다른 말뚝에 비해 허용압축응력이 높아서 재료의 허용압축응력을 저감하지 않아도 되기 때문에 가장 큰 한계값을 가지게 됩니다.
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9. 건축구조기준(KBC2009)에서 규정된 일반 조적식구조의 설계법이 아닌 것은?

  1. 허용응력설계법
  2. 한계상태설계법
  3. 경험적 설계법
  4. 강도설계법
(정답률: 65%)
  • 한계상태설계법은 건축물이 허용 가능한 한계 상태에 도달하지 않도록 설계하는 방법으로, 건축물의 안전성을 보장하기 위한 설계 방법입니다. 따라서 일반 조적식구조의 설계법으로는 적용되지 않습니다. 반면, 허용응력설계법, 경험적 설계법, 강도설계법은 일반 조적식구조의 설계법으로 규정되어 있습니다.
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10. 철근콘크리트 압축부재에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 세장비가 커지면 좌굴의 영향이 감소하여 압축하중 지지능력이 증가한다.
  2. 높이가 단면 최소 치수의 2배 이상인 압축재를 기둥이라 한다.
  3. 골조구조에서 각 압축부재의 세장비가 100을 초과하는 경우 에는 2계 비선형해석을 수행하여야 한다.
  4. 압축부재의 철근량 제한에서 축방향 주철근이 겹침 이음되는 경우의 철근비는 0.05를 초과하지 않도록 하여야 한다.
(정답률: 60%)
  • 골조구조에서 각 압축부재의 세장비가 100을 초과하는 경우에는 2계 비선형해석을 수행하여야 한다는 것은, 세장비가 커질수록 압축부재의 지지능력이 증가하고, 이에 따라 일반적인 선형해석으로는 정확한 결과를 얻을 수 없기 때문입니다. 따라서 비선형해석을 수행하여 보다 정확한 결과를 얻어야 합니다.
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11. 강구조 기둥의 주각부와 관계 없는 것은?

  1. 앵커볼트
  2. 턴버클
  3. 베이스플레이트
  4. 윙플레이트
(정답률: 69%)
  • 강구조 기둥의 주각부는 기둥의 안정성을 유지하기 위한 중요한 부분입니다. 앵커볼트는 기둥을 지지하는 역할을 하고, 베이스플레이트와 윙플레이트는 기둥의 안정성을 높이기 위한 부속품입니다. 하지만 턴버클은 강구조 기둥과는 관련이 없는 부속품으로, 정답입니다.
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12. 철근콘크리트구조의 철근가공에서 표준갈고리에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 180° 표준갈고리는 구부린 반원 끝에서 4 db 이상, 또한 60mm 이상 더 연장되어야 한다.
  2. D19, D22와 D25인 스터럽과 띠철근의 90° 표준갈고리는 구부린 끝에서 12db 이상 더 연장하여야 한다.
  3. D16 이하인 스터럽과 띠철근의 90° 표준갈고리는 구부린 끝에서 6db 이상 더 연장하여야 한다.
  4. D25 이하인 스터럽과 띠철근의 135° 표준갈고리는 구부린 끝에서 4db 이상 더 연장하여야 한다.
(정답률: 67%)
  • D25 이하인 스터럽과 띠철근의 135° 표준갈고리는 구부린 끝에서 4db 이상 더 연장하여야 한다. (옳은 설명)

    이유: 철근의 갈고리는 철근을 구부릴 때 생기는 응력을 분산시켜서 철근의 변형을 줄이고, 철근과 콘크리트의 결합력을 높이기 위해 만들어진 것입니다. 따라서 갈고리의 연장길이는 철근의 직경에 따라 다르며, 직경이 작을수록 연장길이가 길어집니다. D25 이하인 스터럽과 띠철근의 135° 표준갈고리는 구부린 끝에서 4db 이상 더 연장하여야 하는데, 이는 철근의 직경이 작아서 갈고리의 연장길이가 길어져야 하기 때문입니다.
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13. 탄성계수가 200GPa, 길이가 5m, 단면적이 100mm2인 직선부재에 10 kN의 축방향 인장력이 작용할 때, 부재의 늘어난 길이(mm)는?

  1. 1
  2. 2
  3. 2.5
  4. 4
(정답률: 60%)
  • 늘어난 길이는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    $$Delta L = frac{F L}{A E}$$

    여기서,

    - $F$: 인장력 (10 kN)
    - $L$: 길이 (5 m)
    - $A$: 단면적 (100 mm2 = $100 times 10^{-6}$ m2)
    - $E$: 탄성계수 (200 GPa = $200 times 10^9$ Pa)

    따라서,

    $$Delta L = frac{10 times 10^3 times 5}{100 times 10^{-6} times 200 times 10^9} = 2.5 text{ mm}$$

    따라서, 정답은 "2.5"입니다.
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14. 강구조설계 시 기둥과 보의 전단접합(단순접합) 설계에서 검토할 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 고력볼트 설계강도
  2. 용접부의 설계강도
  3. 이음판의 블록전단강도
  4. 패널존의 전단강도
(정답률: 58%)
  • "패널존의 전단강도"가 옳지 않은 것이다. 패널존은 기둥과 보가 만나는 지점으로, 전단력이 가해질 수 있는 위치이다. 따라서 패널존의 전단강도는 중요한 검토 사항 중 하나이다.
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15. 현장치기콘크리트 철근의 최소피복두께(mm)로 옳지 않은 것은?

  1. 옥외의 공기나 흙에 직접 접하지 않는 D22 철근을 사용한 벽체: 20
  2. 흙에 접하거나 옥외의 공기에 직접 노출되는 D22 철근을 사용한 기둥: 60
  3. 옥외의 공기나 흙에 직접 접하지 않는 D13 철근을 사용한 절판부재: 20
  4. 흙에 접하거나 옥외의 공기에 직접 노출되는 D13 철근을 사용한 슬래브: 40
(정답률: 67%)
  • "흙에 접하거나 옥외의 공기에 직접 노출되는 D22 철근을 사용한 기둥: 60"이 옳지 않은 것입니다. 이유는 현장치기콘크리트 철근의 최소피복두께는 철근의 직경과 사용되는 부재의 용도에 따라 다르기 때문입니다. 일반적으로 흙이나 옥외의 공기와 직접 접촉하는 부재일수록 최소피복두께가 더 두껍습니다. 따라서 "흙에 접하거나 옥외의 공기에 직접 노출되는 D22 철근을 사용한 기둥"의 최소피복두께가 60mm인 것은 옳은 설명입니다.
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16. 조적조가 허용응력도를 초과하지 않기 위해 확보해야 하는 인방보의 최소 지지길이(mm)는?

  1. 75
  2. 100
  3. 125
  4. 150
(정답률: 77%)
  • 조적조가 허용응력도를 초과하지 않기 위해서는 인방보의 최소 지지길이가 충분해야 합니다. 인방보의 지지길이가 짧을수록 인방보의 중심에서 발생하는 응력이 증가하기 때문입니다. 따라서, 인방보의 최소 지지길이는 허용응력도를 초과하지 않도록 충분히 길어야 합니다. 주어진 보기에서 인방보의 최소 지지길이가 100mm인 이유는 다른 보기들보다 길이가 길어서 더 안전하다고 판단되기 때문입니다.
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17. 등가정적해석법을 사용하여 고유주기가 1초 이상인 구조물의 밑면전단력을 산정할 때, 밑면전단력이 가장 큰 구조물은?

  1. 중량이 작고 고유주기가 짧은 구조물
  2. 중량이 작고 고유주기가 긴 구조물
  3. 중량이 크고 고유주기가 짧은 구조물
  4. 중량이 크고 고유주기가 긴 구조물
(정답률: 80%)
  • 등가정적해석법에서 밑면전단력은 구조물의 진동 주기와 질량에 비례하므로, 고유주기가 짧을수록 밑면전단력이 커지게 됩니다. 또한 중량이 크면 구조물의 진동 주기가 느려지므로 밑면전단력이 작아지게 됩니다. 따라서 중량이 크고 고유주기가 짧은 구조물일수록 밑면전단력이 가장 크게 발생하게 됩니다.
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18. 침엽수 육안등급구조재의 기준허용휨응력이 가장 큰 것은? (단, 모든 목재는 1등급이다)

  1. 낙엽송류
  2. 소나무류
  3. 잣나무류
  4. 삼나무류
(정답률: 74%)
  • 낙엽송류는 침엽수 중에서도 가장 단단하고 강한 목재로, 휨응력에 대한 내구성이 뛰어나기 때문에 기준허용휨응력이 가장 큽니다. 따라서, 침엽수 육안등급구조재의 기준허용휨응력이 가장 큰 것은 "낙엽송류"입니다.
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19. 현장타설콘크리트말뚝에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 현장타설콘크리트말뚝의 선단부는 지지층에 확실히 도달시켜야한다.
  2. 저부의 단면을 확대한 현장타설콘크리트말뚝의 측면 경사가 수직면과 이루는 각은 30° 이하로 하고 전단력에 대해 검토 하여야 한다.
  3. 현장타설콘크리트말뚝을 배치할 때 그 중심간격은 말뚝머리 지름의 2.0배 이상 또한 말뚝머리지름에 1,000 mm를 더한 값 이상으로 한다.
  4. 특별한 경우를 제외하고 주근은 4개 이상 또한 설계단면적의 0.2% 이상으로 한다.
(정답률: 72%)
  • "특별한 경우를 제외하고 주근은 4개 이상 또한 설계단면적의 0.2% 이상으로 한다."가 옳지 않은 것입니다. 이유는 현장타설콘크리트말뚝의 주근은 설계에 따라 다르기 때문입니다. 따라서 "특별한 경우를 제외하고 주근은 4개 이상 또한 설계에 따라 다르다."가 맞는 설명입니다.
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20. 구조물 A, B, C의 고유주기 TA, TB, TC를 큰 순서대로 바르게 나열한 것은? (단, m은 질량이고 모든 보는 강체이며, 모든 기둥의 재료와 단면은 동일하다)

  1. TA=TB=TC
  2. TA > TB > TC
  3. TB > TA > TC
  4. TC > TB >TA
(정답률: 64%)
  • 구조물의 고유주기는 구조물의 강성과 질량에 의해 결정된다. 따라서, 구조물의 고유주기는 구조물의 길이와 단면적, 그리고 구조물의 질량에 따라 결정된다. 이 문제에서는 모든 기둥의 재료와 단면이 동일하므로, 구조물의 길이와 질량만이 고유주기에 영향을 미친다.

    구조물 C는 A와 B보다 길이가 길기 때문에 C의 고유주기는 A와 B보다 크다. 또한, C는 A와 B보다 더 많은 질량을 가지고 있기 때문에 C의 고유주기는 A와 B보다 더 작다. 따라서, TC > TB > TA가 된다.
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