9급 지방직 공무원 건축구조 필기 기출문제복원 (2011-06-13)

9급 지방직 공무원 건축구조
(2011-06-13 기출문제)

목록

1. 건축물의 구조설계도서에 포함되어야 하는 항목으로 옳지 않은 것은?

  1. 구조설계서
  2. 구조설계도
  3. 구조체 공사 시방서
  4. 견적서
(정답률: 82%)
  • 견적서는 건축물의 구조설계와 직접적인 관련이 없는 문서이기 때문입니다. 구조설계서는 건축물의 구조적 안전성을 보장하기 위한 설계서, 구조설계도는 구조설계서를 시각적으로 표현한 도면, 구조체 공사 시방서는 구조체 공사를 수행하기 위한 시방서입니다. 견적서는 건축물의 구조설계와는 관련이 없는 비용 산정서이므로 구조설계도서에 포함되지 않습니다.
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2. 토질 및 기초에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 점토질 지반에서는 지진시 액상화 현상이 일어나기 쉽다.
  2. 점토지반 위에 수평으로 긴 건물이 있는 경우에는 건물의 중앙이 침하하기 쉽다.
  3. 내부 마찰각은 점토층보다 사질층이 크다.
  4. 지지말뚝의 경우 말뚝저항의 중심은 말뚝의 끝에 있다.
(정답률: 73%)
  • "내부 마찰각은 점토층보다 사질층이 크다."가 옳지 않은 설명입니다.

    점토질 지반은 입자간 결합력이 약하고, 공극이 많아 지진 등의 외부 요인에 취약합니다. 따라서 지진시 액상화 현상이 일어나기 쉽습니다. 또한, 점토지반 위에 수평으로 긴 건물이 있는 경우에는 건물의 중앙이 침하하기 쉽습니다.

    반면, 내부 마찰각은 지반의 입자간 마찰력을 나타내는 값으로, 지반의 종류와는 관계없이 일정한 값입니다. 따라서 "내부 마찰각은 점토층보다 사질층이 크다."는 옳지 않은 설명입니다.

    말뚝저항의 중심은 말뚝의 끝에 있다는 것은 일반적으로 맞는 설명입니다.
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3. 그림과 같이 길이가 1.0 m, 단면적이 500 mm2인 탄성 재질의 강봉을 50 kN의 힘으로 당겼을 때 강봉의 변형률은? (단, 강봉의 탄성계수는 E＝2.0 × 105MPa이다)

  1. 1.0 × 10-4
  2. 2.0 × 10-4
  3. 2.5 × 10-4
  4. 5.0 × 10-4
(정답률: 36%)
  • 변형률은 변형된 길이(L-Lo)를 원래 길이(Lo)로 나눈 값이므로, 변형된 길이를 구해야 한다.
    힘(F) = 응력(σ) × 단면적(A) 이므로, 응력은 σ = F/A = 50,000 N / 500 × 10-6 m2 = 100 × 106 Pa 이다.
    탄성계수(E) = 응력(σ) / 변형률(ε) 이므로, 변형률은 ε = σ / E = 100 × 106 Pa / 2.0 × 105 MPa = 0.5 × 10-3 이다.
    따라서, 변형률은 5.0 × 10-4 이다.
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4. 보폭(b)이 400mm인 직사각형 단근보에서 인장철근이 항복할 때 등가직사각형 응력블록의 깊이(a)는? (단, 인장철근량 As＝2,700 mm2, 콘크리트 설계기준압축강도 fck＝27MPa, 철근 설계기준항복강도 fy＝400MPa이다)

  1. 100.0 mm
  2. 117.6 mm
  3. 133.3 mm
  4. 153.8 mm
(정답률: 77%)
  • 단면의 균일한 인장응력을 가정하면, 인장철근의 항복전 단면내 응력은 다음과 같다.

    σ = (0.9 × fy × As) / b

    여기서, 0.9는 인장철근의 안전성을 고려한 계수이다.

    따라서, 인장철근의 항복전 단면내 응력은 다음과 같다.

    σ = (0.9 × 400 × 2,700) / 400 = 607.5 MPa

    이제, 등가직사각형 응력블록의 깊이(a)를 구하기 위해 다음의 식을 이용한다.

    a = (0.85 × fck × b × t1) / σ

    여기서, 0.85는 콘크리트의 안전성을 고려한 계수이다. t1은 인장철근과 콘크리트의 경계면에서 콘크리트의 높이이다.

    따라서, 등가직사각형 응력블록의 깊이(a)는 다음과 같다.

    a = (0.85 × 27 × 400 × 400) / (607.5 × 2) = 117.6 mm

    따라서, 정답은 "117.6 mm"이다.
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5. 강구조에서 강에 포함된 화학성분에 의한 성질변화 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 탄소(C)량이 증가할수록 강도는 증가한다.
  2. 인(P)은 취성을 증가시킨다.
  3. 황(S)은 연성을 증가시킨다.
  4. 니켈(Ni)은 내식성을 증가시킨다.
(정답률: 63%)
  • 황(S)은 연성을 증가시키지 않는다. 오히려 황(S)은 강의 가공성을 저하시키는 경향이 있다. 따라서 "황(S)은 연성을 증가시킨다."는 내용은 옳지 않다.

    탄소(C)량이 증가할수록 강도는 증가하는 이유는 탄소가 강의 구조에 더 많이 결합하여 강의 결정구조를 강화시키기 때문이다. 인(P)은 취성을 증가시키는 이유는 인이 강의 표면에 존재하여 산화를 방지하고, 또한 강의 내부 구조를 강화시켜 내식성을 향상시키기 때문이다. 니켈(Ni)은 내식성을 증가시키는 이유는 니켈이 강의 구조에 더 많이 결합하여 강의 내식성을 향상시키기 때문이다.
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6. 건축구조에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 우발비틀림모멘트는 지진력 작용방향에 직각인 평면치수의 5%에 해당되는 우발편심과 층전단력을 곱하여 산정한다.
  2. 통상적인 건축물에서는 지붕의 최대높이에서의 속도압을 기준으로 풍하중을 산정한다.
  3. 플랫플레이트(flat plate)의 뚫림전단 보강법으로 스터럽(stirrup) 또는 전단머리(shearhead) 보강법 등이 있다.
  4. 플랫(flat) 슬래브는 지판(drop panel)으로 보강하여 뚫림전단에 대한 안전성을 높인다.
(정답률: 67%)
  • "통상적인 건축물에서는 지붕의 최대높이에서의 속도압을 기준으로 풍하중을 산정한다."는 옳은 설명이 아닙니다. 풍하중은 건물의 형태, 위치, 지형 등 다양한 요소를 고려하여 산정되며, 지붕의 최대높이에서의 속도압만으로 산정되지 않습니다.
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7. 경골 목구조에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 지붕구조는 활하중에 의한 최대처짐이 경간의 1/360, 총하중에 의한 최대처짐이 경간의 1/240의 값을 초과할 수 없다.
  2. 보와 같이 구조내력상 휨에 저항하는 주요부재의 품질은 침엽수 구조용재의 2등급 이상, 구조용 집성재 및 목재단판 적층재의 1급에 적합하거나 이와 동등 이상이어야 한다.
  3. 토대는 최소직경 12mm 및 길이 230mm 이상의 앵커볼트 등으로 기초에 고정되어야 하며, 앵커볼트의 머리부분은 기초에 180mm 이상 매립되어야 한다.
  4. 내력벽에 설치되는 개구부의 폭은 4m 이하로 하여야 한다.
(정답률: 71%)
  • "지붕구조는 활하중에 의한 최대처짐이 경간의 1/360, 총하중에 의한 최대처짐이 경간의 1/240의 값을 초과할 수 없다."가 옳지 않은 것입니다. 이유는 지붕구조의 최대처짐은 경간의 1/360, 총하중에 의한 최대처짐은 경간의 1/240의 값을 초과할 수 없다는 것은 맞지만, 이는 지붕구조뿐만 아니라 모든 구조물에 해당하는 기준입니다. 따라서 이 설명은 경골 목구조에도 적용됩니다.
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8. 조적조에 사용되는 기둥과 벽체에서 하단은 부재 축에 직각방향으로 횡지지되고 상단은 횡지지되지 않은 경우 부재의 유효높이는?

  1. 부재 높이의 0.5배
  2. 부재 높이의 1.0배
  3. 부재 높이의 1.5배
  4. 부재 높이의 2.0배
(정답률: 66%)
  • 조적조에서 하단은 횡지지지되므로 하중이 부재의 축 방향으로 전달되어 부재의 굽힘응력이 최대가 됩니다. 따라서 부재의 굽힘응력을 고려하여 유효높이를 계산해야 합니다. 하지만 상단은 횡지지지되지 않으므로 굽힘응력이 작아지게 됩니다. 이러한 이유로 조적조에서는 부재의 유효높이를 부재 높이의 2.0배로 계산합니다.
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9. 철근콘크리트구조 벽체의 설계제한 규정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 벽체의 수직 및 수평철근의 간격은 벽두께의 5배 이하, 또한 500 mm 이하로 하여야 한다.
  2. 지하실 벽체를 제외한 두께 250mm 이상의 벽체에 대해서는 수직 및 수평철근을 벽면에 평행하게 양면으로 배치하여야 한다.
  3. 설계기준 항복강도 400MPa 이상으로서 D16 이하의 이형철근을 사용하는 벽체의 최소 수직철근비는 0.0012이다.
  4. 설계기준 항복강도 400MPa 이상으로서 D16 이하의 이형철근을 사용하는 벽체의 최소 수평철근비는 0.0020이다.
(정답률: 66%)
  • "벽체의 수직 및 수평철근의 간격은 벽두께의 5배 이하, 또한 500 mm 이하로 하여야 한다."가 옳지 않은 것은 없습니다. 따라서 정답을 선택할 수 없습니다.

    해당 규정은 벽체의 강도와 안정성을 보장하기 위한 것으로, 수직 및 수평철근 간격이 너무 넓으면 벽체의 강도가 약해지고, 너무 좁으면 철근의 경제성이 떨어지기 때문에 적절한 간격을 유지해야 합니다. 또한, 벽두께가 두꺼울수록 철근 간격을 좁게 유지해야 하며, 벽두께가 얇을수록 철근 간격을 넓게 유지해야 합니다.
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10. 철골부재의 접합부 설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 설계도서에서 별도로 지정이 없는 한 작은보 및 트러스의 단부접합은 일반적으로 전단력에 대해서만 설계한다.
  2. 연결재, 새그로드, 띠장 등을 제외한 철골부재 접합부의 설계강도는 45 kN 이상이어야 한다.
  3. 용접 후 고력볼트를 체결한 모멘트 접합부에 작용되는 하중은 고력볼트와 용접에 분담시킬 수 있다.
  4. 기둥의 이음부에서 단면에 인장력이 발생할 우려가 없고, 접합부 단부의 면이 절삭마감에 의하여 밀착된 경우에는 소요압축력 및 소요휨모멘트 각각의 1/2은 접촉면에 의해 직접 응력을 전달시킬 수 있다.
(정답률: 67%)
  • "용접 후 고력볼트를 체결한 모멘트 접합부에 작용되는 하중은 고력볼트와 용접에 분담시킬 수 있다."가 옳지 않은 것이다. 이유는 고력볼트와 용접은 서로 다른 접합 방식이기 때문에 하중이 분담되지 않는다. 고력볼트는 전단력에 대한 접합을, 용접은 모멘트에 대한 접합을 담당하므로, 각각의 하중이 해당 접합부에 직접 전달된다.
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11. 목구조의 보강철물에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 볼트는 전단력에 저항하고, 듀벨은 인장력에 저항하는 보강철물이다.
  2. 빗대공과 ㅅ자보의 맞춤부 보강철물로는 꺽쇠를 사용한다.
  3. 왕대공과 평보의 접합은 감잡이쇠를 이용한다.
  4. 큰보와 작은보는 안장쇠로 접합한다.
(정답률: 80%)
  • "볼트는 전단력에 저항하고, 듀벨은 인장력에 저항하는 보강철물이다."가 옳은 설명이므로, 이 중 옳지 않은 것은 없습니다.

    - 볼트는 전단력에 저항하고, 듀벨은 인장력에 저항하는 보강철물입니다.
    - 빗대공과 ㅅ자보의 맞춤부 보강철물로는 꺽쇠를 사용합니다.
    - 왕대공과 평보의 접합은 감잡이쇠를 이용합니다.
    - 큰보와 작은보는 안장쇠로 접합합니다.
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12. 다음은 돌 표면 마무리에 대한 설명이다. 돌 가공순서를 바르게 나열한 것은?

  1. ㄱ－ㄹ－ㄴ－ㄷ－ㅁ
  2. ㄱ－ㅁ－ㄹ－ㄷ－ㄴ
  3. ㄹ－ㄱ－ㅁ－ㄷ－ㄴ
  4. ㄹ－ㄱ－ㄷ－ㅁ－ㄴ
(정답률: 40%)
  • 돌 가공순서는 다음과 같습니다.

    1. 깎기(ㄱ)
    2. 연마(ㄹ)
    3. 나사질(ㄴ)
    4. 드러내기(ㄷ)
    5. 마무리(ㄴ)

    이유는 먼저 돌의 표면을 깎아 모양을 만들고, 연마하여 부드러운 표면을 만듭니다. 그 후 나사질로 더욱 부드러운 표면을 만들고, 드러내기로 디테일한 부분을 만듭니다. 마지막으로 마무리로 최종적으로 돌의 표면을 다듬어 완성합니다. 따라서 정답은 "ㄹ－ㄱ－ㅁ－ㄷ－ㄴ" 입니다.
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13. 강도설계법에서 양단 연속 1방향 콘크리트 슬래브의 경간(L)이 4.2 m일 때, 처짐을 계산하지 않아도 되는 경우 슬래브의 최소 두께는? (단, 슬래브는 보통콘크리트와 설계기준항복강도 400MPa의 철근을 사용한다)

  1. 13 cm
  2. 15 cm
  3. 17 cm
  4. 20 cm
(정답률: 48%)
  • 양단 연속 1방향 콘크리트 슬래브의 경우, 경간(L)이 4.2m 이하이면 처짐을 고려하지 않아도 된다. 따라서, 최소 두께는 보통콘크리트와 설계기준항복강도 400MPa의 철근을 사용할 때, 슬래브의 굽힘하중에 대한 안전성을 고려하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    최소 두께 = (5 × 굽힘하중 × L^4) / (384 × 모멘트전달계수 × 항복강도 × 철근단면적)

    여기서, 굽힘하중은 슬래브의 무게와 하중을 합한 값으로 대략 4kN/m^2 정도로 가정할 수 있다. 모멘트전달계수는 0.75로 가정하고, 철근단면적은 1cm^2로 가정한다.

    최소 두께 = (5 × 4 × 4.2^4) / (384 × 0.75 × 400 × 1) = 14.8 cm

    따라서, 최소 두께는 15cm이 된다.
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14. 철골구조의 용접접합에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 개열(lamellar tearing)이란 용접금속의 수축에 의한 국부변형으로 발생되는 층상균열이다.
  2. 완전용입 맞댐용접의 유효목두께는 접합판 중 얇은쪽 판두께로 하며, 모살용접의 유효목두께는 모살사이즈의 0.7배로 한다.
  3. 맞댐용접을 할 때는 개선 부분을 먼저 용접하고, 백가우징을 한 후 뒤쪽을 용접하거나 백가우징이 어려울 때는 뒷댐재를 대고 용접한다.
  4. 용접기호표기는 용접하는 쪽이 화살표가 있는 쪽 또는 앞쪽인 경우 기선의 위쪽에 기재한다.
(정답률: 79%)
  • "용접기호표기는 용접하는 쪽이 화살표가 있는 쪽 또는 앞쪽인 경우 기선의 위쪽에 기재한다."가 옳은 설명이다. 이유는 용접기호는 용접부위의 형상과 용접방법, 용접재료 등을 나타내는 표기로, 용접하는 쪽이 어디인지를 알려주기 위해 화살표를 사용하며, 이 화살표가 있는 쪽이 기선의 위쪽에 기재되어야 한다.
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15. 트러스 구조형식 중 경사부재를 삭제하는 대신 절점을 강절점화하여 정적 안정성을 확보한 것은?

  1. 하우트러스(Howe Truss)
  2. 와렌트러스(Warren Truss)
  3. 비렌딜트러스(Vierendeel Truss)
  4. 프랫트러스(Pratt Truss)
(정답률: 66%)
  • 비렌딜트러스는 경사부재를 삭제하지 않고, 대신 강절점화하여 정적 안정성을 확보하는 특징을 가지고 있습니다. 이는 경사부재를 삭제하면 구조체의 강도가 약해지는 단점을 보완할 수 있으며, 강절점화로 인해 구조체의 미적인 면도 강조됩니다. 따라서 비렌딜트러스는 경사부재를 삭제한 하우트러스나 와렌트러스와는 달리, 독특하고 미적인 디자인을 가지고 있습니다.
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16. 기초 및 지반에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 지하연속벽(slurry wall) 공법은 가설 흙막이벽을 건물 본체의 구조벽체로 사용할 수 있는 공법이다.
  2. 샌드드레인공법은 점토질 지반에 사용하는 지반개량공법으로 압밀침하현상을 이용하여 물을 제거하는 공법이다.
  3. 현장타설 콘크리트말뚝을 배치할 때 그 중심간격은 말뚝머리직경의 2.0배 이상 또한 말뚝머리직경에 1,000 mm를 더한 값 이상으로 한다.
  4. 마찰말뚝군의 지지력은 개개의 마찰말뚝 지지력을 합하여 산정한다.
(정답률: 68%)
  • "마찰말뚝군의 지지력은 개개의 마찰말뚝 지지력을 합하여 산정한다."가 옳지 않은 것이다. 마찰말뚝군의 지지력은 개별적인 마찰말뚝의 지지력보다는 그들이 형성하는 지지체의 상호작용에 의해 결정된다. 따라서, 마찰말뚝군의 지지력은 개별적인 마찰말뚝의 지지력을 합산하는 것보다는 그들이 형성하는 지지체의 상호작용을 고려하여 산정되어야 한다.
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17. 철근 콘크리트조에서 철근의 피복두께에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 철근의 피복두께는 콘크리트 표면에서 부재 내 가장 가까운 철근 표면까지의 거리이다.
  2. 현장치기 콘크리트 중 흙에 접하거나 옥외의 공기에 직접 노출되는 콘크리트에 사용되는 D29 이상의 철근의 최소피복두께는 50 mm이다.
  3. 내화를 필요로 하는 구조물의 피복두께는 화열의 온도, 지속시간, 사용골재의 성질 등을 고려하여 정하여야 한다.
  4. 다발철근의 피복두께는 다발의 등가지름 이상으로 하여야 한다.
(정답률: 64%)
  • 정답은 "다발철근의 피복두께는 다발의 등가지름 이상으로 하여야 한다."이다.

    철근의 피복두께는 콘크리트 표면에서 부재 내 가장 가까운 철근 표면까지의 거리이며, 내화를 필요로 하는 구조물의 피복두께는 화열의 온도, 지속시간, 사용골재의 성질 등을 고려하여 정해져야 한다.

    하지만 현장치기 콘크리트 중 흙에 접하거나 옥외의 공기에 직접 노출되는 콘크리트에 사용되는 D29 이상의 철근의 최소피복두께는 50 mm이다. 이는 철근이 노출되어 부식될 가능성이 높기 때문에 보호를 위해 최소한의 피복두께가 필요하다는 것을 나타낸다.
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18. 다음 그림에서 보와 슬래브가 일체로 타설된 T형보(G1)의 유효폭(b)은? (단, 슬래브의 두께는 100mm, 보의 폭은 500mm이다)

  1. 150 cm
  2. 210 cm
  3. 250 cm
  4. 300 cm
(정답률: 70%)
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19. 강구조 설계에서 합성기둥의 구조제한에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 매입형 합성기둥에서 강재코어의 최소단면적은 합성기둥 총 단면적의 4%이다.
  2. 매입형 합성기둥에서 연속된 길이방향철근의 최소철근비는 0.4%이다.
  3. 매입형 합성기둥에서 철근의 피복두께는 4 cm 이상이어야 한다.
  4. 충전형 합성기둥에 사용되는 원형강관의 지름두께비는 0.15E/Fy 이하로 한다.(E :강관의 탄성계수, Fy :강관의 항복강도)
(정답률: 55%)
  • "매입형 합성기둥에서 강재코어의 최소단면적은 합성기둥 총 단면적의 4%이다."가 옳지 않은 것이다. 이는 충전형 합성기둥에서 적용되는 내용이며, 매입형 합성기둥에서는 강재코어의 최소단면적이 정해져 있지 않다.
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20. 지진력저항시스템에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 모멘트골조와 전단벽 또는 가새골조로 이루어진 이중골조시스템에서 모멘트골조는 설계지진력의 최소 25%를 부담하여야 한다.
  2. 구조물의 직교하는 2축을 따라 서로 다른 지진력저항시스템을 사용할 경우, 반응수정계수는 각 시스템에 해당하는 값을 사용하여야 한다.
  3. 서로 다른 구조시스템을 조합하여 같은 방향으로 작용하는 횡력에 저항하도록 사용한 경우, 반응수정계수 값은 각 시스템의 최대값을 사용하여야 한다.
  4. 반응수정계수가 서로 다른 시스템에 의하여 공유되는 구조 부재의 경우, 그 중 큰 반응수정계수에 상응하는 상세를 갖도록 설계하여야 한다.
(정답률: 67%)
  • "서로 다른 구조시스템을 조합하여 같은 방향으로 작용하는 횡력에 저항하도록 사용한 경우, 반응수정계수 값은 각 시스템의 최대값을 사용하여야 한다."가 옳지 않은 설명입니다. 이는 오히려 서로 다른 구조시스템을 조합하여 같은 방향으로 작용하는 횡력에 저항하도록 사용한 경우, 반응수정계수 값은 각 시스템의 최소값을 사용하여야 합니다. 이는 각 시스템의 최소값을 사용하면 전체 구조체의 안전성이 보장될 수 있기 때문입니다.
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