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건축구조기술사 제104회(2014년) 기출문제

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1교시 13문항 중 10문항 선택 · 100분

  1. 1-1최근 발생하였던 PEB구조 건축물 붕괴사고와 관련하여 구조설계 시 고려해야 할 사항에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  2. 1-2건축물 내진설계 시 고려하는 고유주기의 개념, 1질점계의 고유주기식, 건축구조기준(KBC 2009)에서 정하는 근사고유주기에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  3. 1-3필로티가 있는 벽식구조 공동주택에서 내진구조계획 시 고려해야 할 사항에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  4. 1-4최근 국토교통부에서 입법 예고한 건축법시행령 제2조(정의)에서 특수구조건축물의 범위와 건축법시행령 제32조(구조안전의 확인)과 동법 시행령 제91조의 3(관계 전문기술자와의 협력)에서 주요 변경사항을 설명하시오.10점답안 쓰기
  5. 1-5다음은 구조 설계법에 대한 약어(略語)들인데 영어 원문과 적절한 우리말 용어를 쓰시오. 1) ASD 2) LSD 3) LRFD 4) USD 5) PBD10점답안 쓰기
  6. 1-6KBC 2009에 규정한 플랫슬래브(flat slab)에서 지판(drop panel)의 크기(폭, 두께)에 관해서 기술하고, 알기 쉽게 그림을 그려서 나타내시오.10점답안 쓰기
  7. 1-7맥스웰의 정리(Maxwell's theorem of reciprocal displacements)를 알기 쉽게 설명하고, 간단한 구조물을 그려서 나타내시오.(단, 정리를 증명할 필요는 없음)10점답안 쓰기
  8. 1-8구조공학에서 취급하는 물리량(物理量) 중에서 스칼라(scalar), 벡터(vector), 텐서(tensor)에 해당되는 대표적인 예를 들고 설명하시오.10점답안 쓰기
  9. 1-9단면의 도심(centroid)과 전단 중심(shear center)의 정의를 설명하시오.10점답안 쓰기
  10. 1-10철근콘크리트 보의 전단강도 산정에 이용되는 변각 트러스 모델에 대해 설명하시오.10점답안 쓰기
  11. 1-11정수압응력상태(hydrostatic stress state)에서 전단응력의 값의 존재여부를 모아 응력원(Mohr's circle of stresses)을 이용하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  12. 1-12건축구조기준(KBC 2009)에 따르면 강재의 압축강도는 3가지의 좌굴한계상태를 고려하여 산정한다. 이 3가지 좌굴한계상태를 간단히 설명하고, 각 한계상태별로 발생하기 쉬운 단면을 예시 하시오.10점답안 쓰기
  13. 1-13건축구조기준(KBC 2009)에서 규정하는 강재의 휨 강도를 산정하기 위한 한계상태를 모두 열거 하시오.10점답안 쓰기

2교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 2-1그림과 같은 직경 D인 원형단면에서 직사각형 단면(B×H)을 추출하여 휨재로 사용하려고 한다. 다음 물음에 답하시오. 1) 전단응력도(shear stress)가 최소가 되는 조건을 밝히고, 폭(B)와 춤(H)를 구하시오. 2) 종국강도가 최대가 되는 조건을 밝히고, 폭(B)와 춤(H)를 구하시오. 3) 처짐(deflection)이 최소가 되는 조건을 밝히고, 폭(B)와 춤(H)를 구하시오.25점답안 쓰기
  2. 2-2캔틸레버 보 AB 구간에 보 단면 h에 따라 보 상단과 하단의 크기가 같은 선형온도 분포가 그림과 같이 주어졌을 때 점 C의 수직과 수평변위를 각각 산정하시오. (단, 보 재질의 선팽창 계수는 이며 AB와 BC 부재의 휨 강성은 각각 EI1, EI2 이다.)25점답안 쓰기
  3. 2-3강재 보로 지지된 1방향슬래브에서 내부 받침부 상부의 부모멘트 철근이 그림과 같이 배근되어 있다. 이 슬래브를 해석하여 내부 받침부 상부의 휨모멘트강도와 건축구조기준에 따른 '부모멘트철근의 정착'을 검토하시오. (단, KBC 2009기준, 구조해석은 그림의 '내부 받침부의 부모멘트'를 이용한다.) 콘크리트 fck = 21 MPa, 철근 fy = 400 MPa, D13 철근의 단면적 127 mm2, 피복두께 20 mm, 고정하중 5.0 kN/m2 (슬래브 자중 포함), 활하중 3.0 kN/m2. 건축구조기준에 따른 '부모멘트철근의 정착': 받침부에서 부모멘트에 대해 배치된 전체 인장철근량의 1/3이상은 반곡점을 지나 부재의 유효깊이 d, 12db, 또는 순경간의 1/16 중 제일 큰 값 이상의 묻힘길이를 확보하여야 한다.25점답안 쓰기
  4. 2-4그림과 같은 강구조 골조에 계수연직하중과 계수횡하중이 작용하고 있다. 모든 기둥의 주각은 힌지이며, Ⓑ열과 Ⓒ열 사이의 보는 강접으로 나머지 보는 핀으로 접합되어 있다. 이 골조의 Ⓒ열 기둥의 소요휨강도 Mr 과 소요압축강도 Pr 을 2차해석으로 구하시오. 1차해석은 다음의 해석 결과를 사용하고, 2차해석은 건축구조기준에 따라 '증폭1차탄성해석에 의한 2차해석' 방법을 사용한다. (단, KBC2009기준, 보와 기둥의 자중은 계수연직하중에 포함된 것으로 한다.) 계수연직하중 kN m kN kN, 계수횡하중 kN, 기둥 및 보 mm, MPa. 1차해석 결과 (Ⓒ열 기둥): 계수연직하중 휨모멘트 M=-72 kN m(상단), 0 kN m(하단), 횡변위 0 mm. 계수횡하중 휨모멘트 M=-90 kN m(상단), 0 kN m(하단), 횡변위 20 mm. 건축구조기준(KBC 2009)에 따른 증폭1차탄성해석에 의한 2차해석 (모멘트골조).25점답안 쓰기
  5. 2-5그림과 같이 계수하중에 의한 부재력을 받는 패널존의 전단강도를 검토하고, 보강 필요시 보강부위를 설계하시오. (단, KBC 2009기준) 가정조건: 기둥부재 H-406×403×16×24 (r=22, SHN490), As = 25.49×10^3 mm2. 보 부재 H-594×302×14×23 (r=28, SHN490).25점답안 쓰기
  6. 2-6정팔면체 공간강재트러스의 압축하중이 작용하는 경우 좌굴하중 및 하중방향의 변위를 산정하시오. (단, 모든 12개의 트러스 부재의 각각의 길이는 L, 단면적 A, 탄성 계수는 E이며, 단면 2차모멘트는 I이다.)25점답안 쓰기

3교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 3-1그림과 같은 1/4원으로 된 구조물에서 연직하중 P에 의한 점 A의 수직변위, 수평변위 및 회전각을 구하시오. (단, EI는 일정하며, 휨변형만 고려한다.)25점답안 쓰기
  2. 3-2다음 프레임의 붕괴기구(failure mechanism)를 이용하여 극한하중을 산정하시오. 모든 부재는 강성 EI 와 소성모멘트 Mp 가 일정하다. 극한하중도달 시 B점에서 휨모멘트 크기 및 전체 프레임의 휨모멘트 분포를 그려 항복조건여부를 확인하시오.25점답안 쓰기
  3. 3-3그림과 같은 구조평면도에 창고형매장의 등분포활하중(KBC 2009)과 고정하중 8 kN/m2 이 작용할 때 주어진 단면으로 작은보(B1)를 설계하시오. (단, KCI 2012기준) 가정조건: 1) fck = 21 MPa, fy = 400 MPa 2) 주근 HD25(단면적 507 mm2), 스터럽 HD13(단면적 127 mm2), 피복두께 40 mm 3) 보단면 B×D = 450 mm × 800 mm 4) 작은보 양단부는 핀으로 단순보로 가정하고, 데크플레이트 슬래브로 하중은 1방향으로 작용한다.25점답안 쓰기
  4. 3-4그림과 같은 용접부에서 용접기호를 보고 물음에 답하시오. (단, PL재질 Fy = 235 MPa) 1) 용접부가 전단을 받고 있을 때 두 용접부의 설계강도가 같게 되도록 L을 구하시오. 2) 용접부의 실제 용접형상을 개략적으로 스케치하고 주요치수를 기입해 넣으시오.25점답안 쓰기
  5. 3-5그림과 같은 용접 H형강 압축재의 설계압축강도를 건축구조기준에 따라 산정하시오. (단, 부재의 양단은 양방향으로 핀접합 되어 있으며 다음과 같은 강재를 사용하며, 국부좌굴에 대한 검토는 생략하고 계산 값의 유효숫자는 3자리로 한다.) 재료강도 Fy = 325 MPa, 탄성계수 E = 205,000 MPa, 전단탄성계수 G = 79,000 MPa. 설계압축강도 산정은 건축구조기준의 다음 식들을 사용한다.25점답안 쓰기
  6. 3-6아래 조건의 1방향 철근콘크리트 기초와 2방향 철근콘크리트 기초에 대하여 주근 및 수축·온도철근을 고려하여 기초를 설계하시오. (단, KCI 2012기준) 가정 조건: 1) 기초두께 600 mm, 유효두께 520 mm 2) 1방향 기초에서 소요강도 Mu = 200 kN·m 이고, 2방향 기초는 최소철근을 배근한다. 3) fck = 21 MPa, fy = 400 MPa, HD19(단면적 287 mm2) 사용.25점답안 쓰기

4교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 4-1그림과 같은 부정정보에서 1) B지점의 처짐각 및 모든 지점반력을 강성매트릭스법으로 구하고, 2) BMD를 그리시오. (단, AB구간의 EI = 720 kN m2, BC구간의 EI = 360 kN m2 으로 하고, B지점에 1 cm 의 침하가 발생하였다고 한다.)25점답안 쓰기
  2. 4-2다음 질량과 강성이 연결된 시스템의 1차와 2차고유진동수를 산정하시오.25점답안 쓰기
  3. 4-3그림과 같은 철근콘크리트 바닥구조에서 400×800 mm 보가 150 mm 바닥 슬래브와 일체로 타설되어 T형보로 거동한다. 이 보의 내부 받침부 면의 부모멘트 Mu = -750 kN m 에 대하여 9-D22 철근을 배치하려고 한다. 이 철근이 적합한지를 검토하고 건축구조기준에 따라 배치하여 배근 단면도를 작성하시오. 콘크리트 fck = 24 MPa, 철근 fy = 400 MPa, 스터럽 D10, 종방향철근 D22 (단면적 387 mm2), 피복두께 40 mm.25점답안 쓰기
  4. 4-4다음 그림과 같은 L형강 L-150×100×9 인장재의 고력볼트 접합부에서 전단지연계수 U 를 산정하고, 유효순단면적(An)을 구하시오. (단, 사용고력볼트는 M20(F10T), L형강의 단면적은 Ag=2,184 mm2, 도심 위치는 (23.2 mm, 47.7 mm)라고 한다.)25점답안 쓰기
  5. 4-5그림과 같은 충전형 각형강관 합성기둥의 설계압축강도를 산정하시오. (단, KBC 2009기준) 가정조건: 1) □-600×600×12 (SM490, Fy = 325 MPa) 2) 콘크리트 설계기준강도 fck = 27 MPa 3) 부재의 길이 6 m, 양단 핀지지25점답안 쓰기
  6. 4-6그림과 같은 공장건물의 지붕을 구조계획하여, 지붕 골조평면도(roof framing plan), 설계하중 및 개략 가정단면을 제시하시오. (단, KBC 2009기준) 가정조건: 1) 서울지역으로 경량 샌드위치패널지붕이다. 2) 지붕보 및 기둥은 H형강으로 계획한다. 3) 하부기둥의 지지조건은 힌지로 한다.25점답안 쓰기