건축구조기술사 제102회(2014년) 기출문제
4교시 31문항. 문항을 누르면 앱의 답안지에서 바로 쓸 수 있습니다.
1교시
- 1-1건축구조물을 설계할 때 건축물에 작용하는 공기의 흐름 그 자체를 해석적으로 추정할 수 없기 때문에 바람의 영향을 강하게 받기 쉬운 구조물은 풍동실험을 해야 한다. 풍동실험 구조물의 대상과 특히 풍진동의 영향을 고려해야 할 건축물에 대해 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-2최근에 내진 설계가 되어 있지 않은 학교시설물의 내진 성능 평가를 하여 내진 성능목표를 만족시켜야 한다. 이를 위한 여러 보강방안(전략)중 강도 및 강성보강 방안을 쓰고 그 각각의 보강방안의 특징에 대해 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-3강구조물 접합부의 설계나 시공시 여러 가지 접합 방법을 활용하고 있다. 강구조물의 접합부의 혼용접합과 병용접합의 정의를 설명하고, 병용접합을 할 때 KBC 2009에 따른 가능한 병용 방법에 대해 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-4편심가새골조의 링크회전각에 대해 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-5시간의 변동성에 따른 하중의 종류를 분류하고 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-6기초지반 지지력 산정의 영향요소와 형상계수에 대해 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-7강구조물에서 국부좌굴(Local buckling)에 대해 설명하고 강구조기준에서 이를 어떻게 반영하고 있는지를 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-85-D22(d_b=22.2 mm)의 휨인장철근을 1단으로 배근하기 위한 보의 최소폭을 구하시오. (단, KCI 2012기준, 스터럽은 D10(d_b = 9.53 mm)을 사용하고, 굵은 골재의 최대치수는 20 mm이며, 철근은 이음하지 않는다.)10점답안 쓰기
- 1-9휨을 받는 부재의 단면에서 압축연단 콘크리트의 극한변형률이 0.003에 도달할 때 인장측 철근의 변형률에 따라 단면을 구분하여 설명하고 또한 구분된 단면의 종류에 따른 강도감소계수를 구하시오. (KCI 2012)10점답안 쓰기
- 1-10철근콘크리트 압축부재 설계시 장주효과를 무시할 수 있는 한계세장비를 비횡구속골조와 횡구속 골조로 구분하여 설명하시오. (KCI 2012)10점답안 쓰기
- 1-11용접부 피로강도에 영향을 주는 요소를 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-12내진설계의 비탄성거동과 관련하여 비탄성 횡력-변형곡선을 도시하고 반응수정계수(R), 변위증폭계수(Cd), 시스템 초과강도계수(Ω_o)를 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-13건축물의 내진성능 향상을 위한 연성보강 및 감쇠장치 보강의 종류를 나열하고 그림과 같은 요구곡선에 보강 후 성능곡선을 도시하고 특징 및 문제점을 설명하시오.10점답안 쓰기
2교시
- 2-1그림과 같은 라멘구조의 수평반력 분담률을 산정하고 안전성을 검토하시오. [검토조건] 모든 거더의 EI 값은 무한대이며 P = 100 kN 이다. E = 200,000 N/mm², I = 1.0 × 10⁸ mm⁴, H = 5,000 mm, 기둥허용변위 = 1/50025점답안 쓰기
- 2-2건축구조기준(KBC2009) 총칙에 ‘구조안전의 확인’ 절에는 “건축물 및 공작물이 안전한 구조를 갖기 위해서는 설계단계에서부터 시공, 감리 및 유지 관리 단계에 이르기까지 이 기준에 적합하여야 한다”라고 되어 있다. 이를 위한 구조안전의 확인사항에 대해 설명하시오. 또한 KBC 2013에는 리모델링의 시공단계별 구조안전 확인이 포함될 예정인데 리모델링의 시공단계별 구조 안전 확인에 포함될 사항에 대해 설명하시오.25점답안 쓰기
- 2-3그림과 같이 경사지점을 갖는 단순보형 아치에서 전 구간에 휨모멘트가 발생하지 않는 아치의 형태를 x, y의 함수로 표시하시오. (단, C점을 원점으로 한다.)25점답안 쓰기
- 2-4그림과 같이 구조물에서 동일한 강선으로 된 AC와 AD에 작용하는 인장력을 구하시오. (단, BD부재는 무한강체이고, 모든 절점과 지점은 활절점(Pin Joint)으로 되어 있으며 AC 및 AD 부재의 탄성계수와 단면적은 각각 E, A로 동일하다.)25점답안 쓰기
- 2-5그림과 같이 기둥 간격이 양방향 9.0 m로 연속되는 구조물을 직접설계법에 따라 플랫슬래브를 설계하시오. [설계조건] 기둥크기 : 400 mm × 400 mm, 슬래브 두께 : 250 mm; 마감하중 : 0.9 kN/m², 용도 : 사무실; 콘크리트 강도 : f_ck = 24 MPa, f_y = 400 MPa (1) 플랫슬래브로 설계하고 구조평면도를 그리시오.(주열대, 중간대, 지판크기 등) (2) (1)항의 설계결과에 따른 철근배근을 스케치 하시오.25점답안 쓰기
- 2-6그림과 같이 기둥에 연결된 브래킷 접합부에 대해 검토하시오. (KBC 2009) [설계조건] 사용재료 : 강재 SS400 (F_y = 235 N/mm²); 볼트 F10T M20 (F_u = 1,000 N/mm²); 기둥과 브래킷의 연결플레이트는 안전하게 하중을 지지한다. 접합부에 걸리는 응력은 탄성해석법(elastic vector analysis)을 사용한다. (1) 그림 (a)에서와 같은 편심접합부에서 고력볼트의 안전성을 검토하시오. (단, 고력볼트의 내력은 설계전단강도에 의해 지배되는 것으로 가정하며 이 때 나사부는 전단면에 포함되지 않는다.) (2) 그림 (b)에서와 같은 편심접합부에서 편심하중을 지지하기 위한 최소모살용접치수를 구하시오.25점답안 쓰기
3교시
- 3-1다음의 구조물을 포스트 텐션보로 다음의 조건에 따라 T형보로 설계하시오. (단, KBC2009기준) [설계조건] 슬래브 두께 : 170 mm (8.0 m 경간의 1방향 포스트텐션 슬래브로 설계되었음); 마감하중 : 0.9 kN/m², 용도 : 사무실(활하중 저감율을 적용하지 않음); f_ck = 30 MPa (긴장시의 콘크리트 강도는 f_ck의 70%로 본다.); 51개의 직경 12.7 mm의 긴장재(strand) 사용 (1개의 유효프리스트레스력은 P = 103.0 kN으로 검토하고, 프리스트레스 도입시 유효프리스트레스력의 1.2배로 검토한다.); 긴장재(strand)의 위치는 단부는 보상부면에서 75 mm, 보중앙부는 230 mm 위치에 설치하는 것으로 한다. (1) 사용하중 상태에서의 보 단부(CPB1)와 중앙부 상, 하단(PB1)의 보단면 응력의 안전성을 검토하시오. (2) 프리스트레스 도입직후의 보 단부와 중앙부의 상, 하단의 보단면 응력의 안전성을 검토하시오. (3) 긴장재(strand) 설치시의 배치입면(profile)을 스케치하시오.25점답안 쓰기
- 3-2베이스 플레이트와 일체로 제작된 강재보와 고력볼트로 하부철판과 접합된 T형보를 현장용접으로 접합하여 일체화하고자 한다. (단, KBC2009기준) 그림 및 설계조건에 따라 검토하시오.25점답안 쓰기
- 3-3그림과 같은 타원에서 내접하는 직사각형의 y축에 대하여 다음을 구하시오. (1) 단면2차모멘트(I_y)가 최대로 되기 위한 A:B의 비를 구하고 이 때의 단면2차모멘트(I_y(max))를 구하시오. (단, a=1.5b) (2) 단면계수(S_y)가 최대로 되기 위한 A:B의 비를 구하고 이 때의 단면계수(S_y(max))를 구하시오. (단, a=1.5b)25점답안 쓰기
- 3-4그림과 같은 RC건축물의 설계용 풍압계수와 골조용 풍하중을 산정하고, 입력하중을 도시하시오. (단, KBC2009기준) [설계조건] 외벽은 두께 200 mm 보강블럭이며, 하부 1 m 전구간이 개방됨; 모든 부재 규격은 400 mm × 400 mm 임; ㉠, ㉢ 열 입면은 ①, ④ 열 입면과 동일함; q_h=10m = 2.0 kN/m², q_h=1m = 1.0 kN/m², G_f = 2.0 을 적용함25점답안 쓰기
- 3-5그림과 같은 단근 직사각형 보에 대해 다음 물음에 답하시오. (단, D22 철근 1개의 단면적은 387.1 mm²이고, KCI 2012기준에 따른다.) (1) 그림(a)에서 최대철근비 ρ_max를 구하는 일반공식을 유도하시오. (2) 그림(b)에서 f_ck = 27 MPa, f_y = 500 MPa 인 경우 주어진 단면에 대한 최대 및 최소철근비를 검토하시오. (3) 그림(b)에서 인장철근의 변형률을 구하고 최소변형률을 검토하시오. (4) 그림(b)에서 설계휨강도(φM_n)를 구하시오.25점답안 쓰기
- 3-6그림과 같이 A점은 고정단지점, C점은 이동단지점으로 된 부정정라멘에 대해 다음 물음에 답하시오. (단, AB부재의 축변형을 무시한다.) (1) 이동지점 C의 반력을 구하시오. (2) 라멘의 휨모멘트도를 그리시오. (3) B점의 수평변위를 구하시오.25점답안 쓰기
4교시
- 4-1그림과 같은 조건의 철근콘크리트 보의 부재 이력곡선의 C, E 값을 산출하시오. [검토조건] 부재의 파괴는 휨모멘트에 의해 결정되며, 중립축 위치는 평균압축강도로 한다. f_ck = 21 N/mm², f_ce = 25.2 N/mm² (f_ck × 1.2, 콘크리트 평균압축강도); f_y = 300 N/mm², f_ye = 375 N/mm² (f_y × 1.25, 철근의 평균강도); C = a/θ + 1, E = b/θ + 1, θ = φM_n/K, K = 6(0.5 E_c I_g)/L; E_c = 8500∛f_cu N/mm², f_cu = f_ck + 8, I_g = b_w h³/12; 주근의 배근상태 : ρ/ρ_b, 작용 전단력의 크기(전단력 비) : V_u/(√f_ck b_w d)25점답안 쓰기
- 4-2아래와 같은 철골 구조물의 전단접합부(가), (나), (다)의 상세를 스케치하고, 상세와 일치하는 해석모델과 설계변수를 표기하시오. [설계조건] 보 : H-300×150×6.5×9(F10T 3-M20); 기둥 : H-194×150×6.5×9; 가새 : CT-150×150×6.5×9(F10T 4-M20); 베이스 플레이트 : PL-250×200×20, 2-M24 앵커볼트; 모든 거셋 플레이트의 두께는 10 mm 를 사용하고 가새는 기둥에 접합됨25점답안 쓰기
- 4-3횡력 P=100 kN의 하중을 지지하기 위한 가새(V1)를 아래의 순서대로 검토하고 용접부를 스케치하고 용접기호를 표시하시오. (단, KBC2009기준) [설계조건] 강재는 SM400(F_y=235 N/mm²), 모살용접의 공칭용접강도 F_uw=0.6F_y; C1, B1: H-200×200×8×12 (C_x=100 mm); V1 : L-120×120×8 (C_x=32.4 mm). (1) 거셋 플레이트 : 기둥에 모살용접하며, 거셋 플레이트 접합면 길이는 400 mm이고 양면의 모살용접을 지그재그로 길이 100 mm, 간격 200 mm로 할 경우 안전성을 검토하고, 도시하시오. (거셋 플레이트 두께 : 8 mm, 모살용접 사이즈 : 6 mm) (2) 가새(V1)와 거셋 플레이트 접합은 모살용접이며, 편심이 발생하지 않는 양면의 용접길이를 각각 산정하여 표기하시오. (모살용접 사이즈 : 6 mm) (3) 작업점(working point)은 가새(V1)과 기둥(C1)의 도심에서 일치되도록 표기하시오.25점답안 쓰기
- 4-4그림과 같은 구조물을 강성골조와 전단벽 구조로 했을 때의 강성을 비교하고자 한다. 조건에 따라 물음에 답하시오. [설계조건] 총수 : 15층; 층고 : 4.0 m; 기둥 : 600 mm×600 mm, 보 : 600 mm×600 mm; 벽체 두께 : 250 mm; 풍하중 : 1.5 kN/m² (검토편의상 등분포 하중으로 본다.); E_c=25,000 N/mm²; 횡력에 의한 기둥의 축력효과는 무시한다.; 풍하중산정시 건물의 폭은 계산 편의상 48 m로 한다. (1) 구조평면도 A안은 횡력에 대해 강성골조로 저항시키도록 설계하려 한다. 이 때 강성골조의 횡변위를 구하시오. (2) 구조평면도 B안은 횡력에 대해 가운데에 위치한 박스형 전단벽이 전부 횡력을 부담하도록 설계하려 한다. 이 때 전단벽의 횡변위를 구하시오. (3) 두 횡력 시스템의 강성비를 구하시오.25점답안 쓰기
- 4-5그림과 같은 캔틸레버 옹벽에 대한 다음 물음에 답하시오. (단, KCI 2012기준)25점답안 쓰기
- 4-6그림과 같이 중앙부에 P=100 kN의 집중하중을 받는 단순보의 지점 ‘가’에서 1.0 m 떨어진 위치의 단면에 대해 다음 물음에 답하시오. (단, 사용된 부재의 단면은 H-400×200×20×30 이다.) (1) 단면의 A점에 생기는 주응력과 최대전단력을 구하시오. (2) 단면의 플랜지와 웨브 접합점 B에 생기는 주응력을 구하시오. (3) 단면의 C점에 생기는 주응력 크기와 방향을 구한 후 Mohr's 원과 주응력 상태를 그리시오.25점답안 쓰기