9급 국가직 공무원 건축구조 필기 기출문제복원 (2022-04-02)

9급 국가직 공무원 건축구조
(2022-04-02 기출문제)

목록

1. 다음에서 설명하는 벽돌 쌓기 방법은?

  1. 영식 쌓기
  2. 불식 쌓기
  3. 미식 쌓기
  4. 화란식 쌓기
(정답률: 48%)
  • 이 방법은 벽돌을 쌓을 때 매번 벽돌을 굽는 불을 이용하여 벽돌을 고정시키는 방법으로, 벽돌이 불에 닿으면 불에 의해 고정되어 떨어지지 않는다는 특징이 있습니다. 따라서 "불식 쌓기"라고 부릅니다.
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2. 용접되는 부재의 교차되는 면 사이에 일반적으로 삼각형의 단면이 만들어지는 용접은?

  1. 필릿용접
  2. 맞댐용접
  3. 슬롯용접
  4. 플러그용접
(정답률: 86%)
  • 삼각형의 단면이 만들어지는 용접은 필릿용접입니다. 필릿용접은 두 부재의 교차되는 면 사이에 작은 구멍을 뚫고 그 안에 용접재를 채워서 용접하는 방식으로, 부재의 정확한 위치를 유지할 수 있고 강도도 높아지는 장점이 있습니다.
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3. 여러 개의 직선부재를 강절로 연결한 구조는?

  1. 라멘 구조
  2. 케이블 구조
  3. 입체트러스 구조
  4. 트러스 구조
(정답률: 59%)
  • 라멘 구조는 여러 개의 직선부재를 강절로 연결하여 구성된 구조로, 일변도 구조와 유사하게 보이지만 부재들이 서로 교차하여 연결되어 있습니다. 이러한 구조는 건축물의 안정성을 높이는데 효과적이며, 특히 지진이나 바람 등의 자연재해에 강합니다. 또한 디자인적으로도 매우 인상적이며, 현대 건축에서 많이 사용됩니다.
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4. 그림과 같은 하중이 작용할 때, O점에 대한 모멘트 합의 크기[kN·m]는?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 56%)
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5. 그림과 같은 정정보에 집중하중 14kN이 작용할 때, C점에서 휨모멘트의 크기[kN·m]는? (단, 보의 자중은 무시하며, 보의 전 길이에 걸쳐 재질 및 단면의 성질은 동일하다.)

  1. 20
  2. 22
  3. 24
  4. 26
(정답률: 71%)
  • 해당 문제는 정적분석을 통해 해결할 수 있습니다.

    우선, A점에서의 반력을 구해야 합니다. A점에서의 반력은 수직방향으로의 평형을 유지하기 위해 작용하는 힘이므로 14kN입니다.

    이제, C점에서의 휨모멘트를 구해보겠습니다. C점에서의 힘의 합력은 14kN(하중)과 -14kN(반력)이므로 0입니다. 따라서, C점에서의 휨모멘트는 보의 왼쪽 부분과 오른쪽 부분의 모멘트의 합과 같습니다.

    보의 왼쪽 부분에서의 모멘트는 x축에서 A점까지의 거리를 L1, 하중의 위치를 x1, 보의 단면 2차 모멘트를 I1이라고 할 때, M1 = -14(x1-L1)입니다.

    보의 오른쪽 부분에서의 모멘트는 x축에서 A점까지의 거리를 L2, 하중의 위치를 x2, 보의 단면 2차 모멘트를 I2이라고 할 때, M2 = -14(x2-L2)입니다.

    따라서, C점에서의 휨모멘트는 M1 + M2 = -14(x1-L1) - 14(x2-L2) = -14(x1+x2-L1-L2)입니다.

    이제, 하중의 위치를 구해보겠습니다. 하중이 작용하는 구간의 길이는 L1+L2=4m입니다. 하중이 위치한 지점을 x라고 할 때, x1+x2=x+2입니다.

    이를 대입하면, C점에서의 휨모멘트는 -14(x+2-2L1-2L2)입니다.

    L1+L2=4m이므로, L1=L2=2m입니다. 따라서, C점에서의 휨모멘트는 -14(x-2)입니다.

    하중이 14kN이므로, x와 C점 사이의 거리를 구해보면 x=3m입니다.

    따라서, C점에서의 휨모멘트는 -14(3-2) = -14kN·m입니다.

    하지만, 문제에서는 양의 값으로 답을 요구하고 있으므로, 부호를 바꾸면 14kN·m이 됩니다.

    따라서, 정답은 "24"입니다.
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6. 응력을 작용시킨 상태에서 탄성변형 및 건조수축 변형을 제외시킨 변형으로 시간이 경과함에 따라 변형이 증가되는 현상은?

  1. 레이턴스(Laitance)
  2. 크리프(Creep)
  3. 블리딩(Bleeding)
  4. 알칼리골재반응(Alkali aggregate reaction)
(정답률: 73%)
  • 크리프는 응력을 작용시킨 상태에서 탄성변형 및 건조수축 변형을 제외시킨 변형으로, 시간이 경과함에 따라 변형이 증가되는 현상입니다. 이는 시간에 따라 응력이 계속 작용하면서 물질 내부의 결함이나 결합력 등이 변화하면서 발생하는 것으로, 콘크리트 구조물 등에서 발생할 수 있습니다.
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7. 건축물 기초구조에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 기둥으로부터의 축력을 독립으로 지반 또는 지정에 전달하도록 하는 기초를 복합기초라고 한다.
  2. 2개 또는 그 이상의 기둥으로부터의 응력을 하나의 기초판을 통해 지반 또는 지정에 전달하도록 하는 기초를 독립기초라고 한다.
  3. 상부구조의 광범위한 면적 내의 응력을 단일 기초판으로 연결하여 지반 또는 지정에 전달하도록 하는 기초를 줄기초라고 한다.
  4. 벽 또는 일련의 기둥으로부터의 응력을 띠모양으로 하여 지반 또는 지정에 전달하도록 하는 기초를 연속기초라고 한다.
(정답률: 73%)
  • 벽 또는 일련의 기둥으로부터의 응력을 띠모양으로 하여 지반 또는 지정에 전달하도록 하는 기초를 연속기초라고 하는 이유는, 연속기초는 기둥들의 응력을 하나의 넓은 기초판에 분산시켜 지반에 전달하기 때문입니다. 이에 따라 지반에 가해지는 응력이 분산되어 안정적인 기초를 형성할 수 있습니다.
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8. 강구조에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 커버플레이트는 단면적, 단면계수, 단면2차모멘트를 증가시키기 위하여 부재의 플랜지에 용접이나 볼트로 연결된 플레이트이다.
  2. 가새는 골조에서 기둥과 기둥 간에 대각선상으로 설치한 사재로 수평력에 대한 저항부재이다.
  3. 거셋플레이트는 조립기둥, 조립보, 조립스트럿의 두 개의 나란한 요소를 결집하기 위한 판재이다.
  4. 스티프너는 하중을 분배하거나, 전단력을 전달하거나, 좌굴을 방지하기 위해 부재에 부착하는 ㄱ형강이나 판재 같은 구조요소이다.
(정답률: 49%)
  • 정답은 "거셋플레이트는 조립기둥, 조립보, 조립스트럿의 두 개의 나란한 요소를 결집하기 위한 판재이다."가 아닌 것입니다. 거셋플레이트는 조립기둥, 조립보, 조립스트럿의 세 개의 요소를 결집하기 위한 판재입니다.
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9. 다음 용도 중 기본등분포활하중이 가장 작은 곳은?

  1. 도서관 열람실
  2. 학교 교실
  3. 산책로 용도의 지붕
  4. 일반 사무실
(정답률: 65%)
  • 기본등분포활하중은 건물의 구조적 안전성을 확보하기 위해 고려해야 하는 하중 중 하나입니다. 이 중에서도 일반 사무실은 다른 용도에 비해 가장 작은 하중을 갖습니다. 이는 일반 사무실이 건물 내부에 위치하며, 건물의 구조적 안정성을 유지하기 위한 기본등분포활하중이 크게 필요하지 않기 때문입니다. 반면에 도서관 열람실이나 학교 교실은 대규모의 책이나 학생들의 무게 등으로 인해 더 큰 하중을 갖게 됩니다. 산책로 용도의 지붕은 사람들이 걷거나 뛰면서 발생하는 하중과 함께 바람이나 눈, 비 등의 기후적인 영향으로 인해 더 큰 하중을 갖게 됩니다. 따라서 일반 사무실이 기본등분포활하중이 가장 작은 곳입니다.
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10. 목구조에서 맞춤과 이음 접합부 일반사항에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 길이를 늘이기 위하여 길이방향으로 접합하는 것을 맞춤이라고 하고, 경사지거나 직각으로 만나는 부재 사이에서 양 부재를 가공하여 끼워 맞추는 접합을 이음이라고 한다.
  2. 맞춤 부위의 보강을 위하여 파스너는 사용할 수 있으나 접착제는 사용할 수 없다.
  3. 맞춤 부위의 목재에는 결점이 있어도 사용이 가능하다.
  4. 인장을 받는 부재에 덧댐판을 대고 길이이음을 하는 경우에 덧댐판의 면적은 요구되는 접합면적의 1.5배 이상이어야 한다.
(정답률: 83%)
  • 인장을 받는 부재에 덧댐판을 대고 길이이음을 하는 경우에 덧댐판의 면적은 요구되는 접합면적의 1.5배 이상이어야 하는 이유는, 이음 부위에서 인장력이 발생하면 덧댐판과 목재 사이에서 압축력이 발생하기 때문에, 충분한 면적의 덧댐판이 필요하다. 이를 통해 인장력이 분산되어 부재의 변형을 최소화할 수 있다.
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11. 그림과 같이 연약한 점성토 지반에서 땅파기 외측 흙의 중량으로 인하여 땅파기 된 저면이 부풀어 오르는 현상은?

  1. 사운딩 현상
  2. 융기 현상(히빙)
  3. 분사 현상(보일링)
  4. 액상화 현상
(정답률: 79%)
  • 연약한 점성토 지반에서 땅파기 외측 흙의 중량으로 인하여 땅파기 된 저면이 부풀어 오르는 현상은 융기 현상(히빙)입니다. 이는 지반 내부의 물이 흙과 함께 압축되어 밀도가 증가하고, 그로 인해 지반의 강도가 감소하여 지반이 변형되는 현상입니다. 이러한 현상은 지반의 안정성을 해치기 때문에 건축물의 설계나 지반 보강 등에서 고려되어야 합니다.
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12. 철근콘크리트 압축부재에 사용되는 띠철근의 수직간격 규정에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 축방향 철근지름의 16배 이하로 배근하여야 한다.
  2. 띠철근이나 철선지름의 48배 이상으로 배근하여야 한다.
  3. 기둥단면의 최소 치수 이상으로 배근하여야 한다.
  4. 500mm 이상으로 배근하여야 한다.
(정답률: 53%)
  • 철근콘크리트 압축부재에 사용되는 띠철근의 수직간격 규정은 "축방향 철근지름의 16배 이하로 배근하여야 한다." 입니다. 이는 띠철근이 축방향 철근과 충분한 거리를 두어야 하기 때문입니다. 축방향 철근과 띠철근이 너무 가까이 위치하면, 띠철근이 축방향 철근의 영향을 받아 굽어지거나 변형될 수 있기 때문입니다. 따라서 축방향 철근지름의 16배 이하로 배근하여 충분한 간격을 두어야 합니다.
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13. 그림과 같은 T형 단면의 도심거리 y는?

(정답률: 75%)
  • T형 단면의 도심거리는 각 면적의 중심축과의 거리의 가중평균으로 구할 수 있습니다. 따라서, y = (A1y1 + A2y2) / (A1 + A2) 이고, A1 = 200×20 = 4000, A2 = 100×40 = 4000, y1 = 10, y2 = 30 이므로, y = (4000×10 + 4000×30) / (4000 + 4000) = 20 입니다. 따라서, 정답은 "" 입니다.
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14. 그림과 같은 x-x 도심축에 대해 동일한 크기의 휨모멘트(M)가 작용할 때, 단면 A와 단면 B에 각각 작용하는 최대 휨응력의 비 σAB는? (단, 부재의 자중은 무시하며, 재료는 선형 탄성으로 거동하는 것으로 가정한다.)

(정답률: 35%)
  • 단면 A와 단면 B에 작용하는 최대 휨응력은 각각 Mx/IA, Mx/IB 이다. 여기서 IA > IB 이므로, σA < σB 이다. 따라서, σAB = 1:x (x > 1) 이므로 정답은 "①"이다.
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15. 구조용 강재의 재료정수로 옳지 않은 것은?

  1. 탄성계수 200,000MPa
  2. 전단탄성계수 81,000MPa
  3. 푸아송비 0.3
  4. 선팽창계수 0.000012/℃
(정답률: 60%)
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16. 철근콘크리트구조에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 구조물(또는 구조 부재)이 붕괴 또는 이와 유사한 파괴 등의 안전성능 요구조건을 더 이상 만족시킬 수 없는 상태를 극한한계상태라고 한다.
  2. 하중조합에 따른 계수하중을 저항하는 데 필요한 부재나 단면의 강도를 소요강도라고 한다.
  3. 보나 지판이 없이 기둥으로 하중을 전달하는 2방향으로 철근이 배치된 콘크리트 슬래브를 플랫 플레이트 슬래브라고 한다.
  4. 공칭강도에서 최외단 인장철근의 순인장변형률이 인장지배변형률 한계 미만인 단면을 인장지배단면이라고 한다.
(정답률: 66%)
  • "공칭강도에서 최외단 인장철근의 순인장변형률이 인장지배변형률 한계 미만인 단면을 인장지배단면이라고 한다."가 옳은 설명입니다.

    최외단 인장철근은 구조물에서 가장 바깥쪽에 위치한 철근으로, 인장력이 가장 큰 부분입니다. 이 철근의 순인장변형률이 인장지배변형률 한계 미만인 단면을 인장지배단면으로 정의하는 것은, 해당 단면에서 철근의 인장력이 가장 크기 때문입니다. 이를 통해 해당 단면에서의 안전성을 평가하고, 필요한 보강 등의 조치를 취할 수 있습니다.
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17. 건축구조기준 총칙에서 공칭강도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 강도설계법 또는 한계상태설계법으로 설계할 때 사용하중에 하중계수를 곱한 값이다.
  2. 구조체나 구조부재의 하중에 대한 저항능력으로 적합한 구조역학원리나 현장실험 또는 축소모형의 실험결과로부터 유도된 공식과 규정된 재료강도 및 부재치수를 사용하여 계산된 값이다.
  3. 구조물이나 구조부재의 변형에 대한 저항능력을 말하며, 발생한 변위 또는 회전에 대한 적용된 힘 또는 모멘트의 비율이다.
  4. 고정하중 및 활하중과 같이 건축구조기준에서 규정하는 각종 하중으로서 하중계수를 곱하지 않은 값이다.
(정답률: 39%)
  • 정답은 "구조체나 구조부재의 하중에 대한 저항능력으로 적합한 구조역학원리나 현장실험 또는 축소모형의 실험결과로부터 유도된 공식과 규정된 재료강도 및 부재치수를 사용하여 계산된 값이다."입니다. 이유는 공칭강도는 구조물이나 구조부재가 어느 정도의 하중을 견딜 수 있는지를 나타내는 값으로, 이를 계산하기 위해서는 구조역학원리나 실험결과 등을 바탕으로 공식을 유도하고, 이에 규정된 재료강도와 부재치수를 대입하여 계산합니다. 따라서 강도설계법이나 한계상태설계법에서 사용하는 하중계수와는 별개의 개념입니다.
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18. 철근의 정착에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 정착길이는 위험단면에서 철근의 설계기준항복강도를 발휘하는 데 필요한 최소한의 묻힘길이를 말한다.
  2. 인장 이형철근의 정착길이는 항상 300mm 이상이어야 한다.
  3. 압축 이형철근의 정착길이는 항상 200mm 이상이어야 한다.
  4. 단부에 표준갈고리가 있는 인장 이형철근의 정착길이는 항상 4db 이상, 또한 100mm 이상이어야 한다.
(정답률: 71%)
  • "인장 이형철근의 정착길이는 항상 300mm 이상이어야 한다."가 옳지 않은 설명입니다. 인장 이형철근의 정착길이는 철근의 지름과 사용되는 콘크리트의 강도에 따라 다르며, 항상 300mm 이상이어야 하는 것은 아닙니다. 그러나 "단부에 표준갈고리가 있는 인장 이형철근의 정착길이는 항상 4db 이상, 또한 100mm 이상이어야 한다."는 옳은 설명입니다. 이는 철근의 안전한 정착을 위해 필요한 최소한의 길이를 나타내는 것입니다.
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19. 강구조 설계에서 적용되는 강도감소계수가 가장 작은 것은?

  1. 중심축 인장력을 받는 인장재 설계인장강도에서 총단면 항복한계상태의 øt
  2. 중심축 인장력을 받는 인장재 설계인장강도에서 유효순단면 파단한계상태의 øt
  3. 중심축 압축력을 받는 압축재 설계압축강도의 øc
  4. 휨부재 설계휨강도의 øb
(정답률: 33%)
  • 중심축 인장력을 받는 인장재 설계인장강도에서 유효순단면 파단한계상태의 øt가 가장 작은 강도감소계수를 가지는 이유는, 이 경우에는 인장력이 가장 큰 중심축 부분에서 파단이 발생하기 때문에, 안전성을 고려하여 강도감소계수를 작게 설정해야 하기 때문입니다.
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20. 막재를 구조내력상 주요한 부분에 사용할 경우, 기준에 적합하지 않은 것은?

  1. 막재의 인장강도가 폭 1cm당 320N인 경우
  2. 막재의 두께가 0.6mm인 경우
  3. 막재의 인장크리프에 따른 신장률이 14%인 경우
  4. 막재의 파단신율이 37%인 경우
(정답률: 47%)
  • 막재의 파단신율이 37%인 경우가 기준에 적합하지 않은 것입니다. 파단신율은 막재가 얼마나 빠르게 파괴되는지를 나타내는 지표로, 구조물의 안전성을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. 파단신율이 높을수록 막재는 빠르게 파괴될 가능성이 높아지므로, 구조내력상 주요한 부분에 사용하기에는 적합하지 않습니다.
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