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건축구조기술사 제123회(2021년) 기출문제

4교시 31문항. 문항을 누르면 앱의 답안지에서 바로 쓸 수 있습니다.

1교시 13문항 중 10문항 선택 · 100분

  1. 1-1학교시설 내진성능평가에서 m 계수법, 비선형정적절차, 비선형동적절차 선택을 위한 조건에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  2. 1-2그림과 같은 각각의 트러스에서 부재력이 발생하지 않는 영부재를 표시(O)하시오. (단, 부재의 자중은 무시한다.)10점답안 쓰기
  3. 1-3그림과 같은 z축에 대해 대칭인 ㄷ형 단면에서 전단흐름(F 1, F 2)에 대한 전단중심(shear center)에 대하여 설명하고 그 위치(e)를 구하시오.10점답안 쓰기
  4. 1-4모드해석(modal analysis)에서 1차 모드와 모드형상의 개념을 설명하시오.10점답안 쓰기
  5. 1-5초고층 건축물에 사용되는 메가컬럼(mega column)의 개념과 하중전달경로 및 건축 계획/구조/시공 측면에서 장단점에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  6. 1-6건축물 내진설계기준(KDS 41 17 00: 2019)에 따른 건축물 동적해석 시 응답스펙트럼 해석법에 의한 설계값의 산정방법에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  7. 1-7건축물 강구조 설계기준(KDS 41 31 00: 2019)에 따른 비탄성해석 및 설계시 재료 조건 및 모멘트재분배에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  8. 1-8학교시설 내진성능평가 및 보강 매뉴얼(MOE 2019)에 따른 철근콘크리트 채움벽 보강에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  9. 1-9콘크리트 장기변형 특성 중 다음의 수축(shrinkage)에 대하여 발생하는 시기와 원인에 대하여 설명하시오. 1) 소성수축(plastic shrinkage) 2) 자기수축(autogeneous shrinkage)10점답안 쓰기
  10. 1-10콘크리트구조 철근상세 설계기준(KDS 14 20 50: 2016)에 의한 철근콘크리트 보와 기둥 부재의 주철근 배근 시 최소 간격에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  11. 1-11강구조 건축물의 강접합된 보-기둥 접합부에서 기둥에 설치하는 수평스티프너의 역할에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  12. 1-12콘크리트 비파괴 시험방법 중 반발경도법과 초음파속도법의 시험방법 및 시험 시 유의사항에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  13. 1-13건축물 내진설계기준(KDS 41 17 00: 2019)에 제시되어 있는 면진시스템 요구사항 중 5가지만 설명하시오.10점답안 쓰기

2교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 2-1공동주택 성능기반 내진설계 시 성능검증을 위한 허용기준에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
  2. 2-2그림과 같은 하중(P=100kN)을 받는 기둥에서 다음을 구하시오. (단, 기둥하단은 고정단, 압축은 (-), 인장은 (+)로 가정하며, 단면 수치의 단위는 mm이다.) (1) 기둥이 탄성상태에 있을 때, 단면 ABCD에서 A, B, C, D점에서의 응력크기 (2) AD 변과 BC 변을 따라서 응력이 0이 되는 위치 (단, AD 변에서는 A점으로부터 떨어진 위치, BC 변에서는 B점으로부터 떨어진 위치)25점답안 쓰기
  3. 2-3그림과 같이 완전 탄소성 재료인 세 개의 강봉이 대칭적으로 구성되어 하중 P 를 받고 있을 때 다음을 구하시오. ▪모든 강봉의 항복강도 σ 는 400 MPa ▪탄성계수 E = 200GPa ▪단면적 A =100 mm2 ▪BC 부재의 길이 L =3000 mm ▪수직재와 경사재가 이루는 각 α = 15° (단, 각 α 는 이 시스템의 변형 후에도 동일하다고 가정) 1) 세 개의 강봉 중 최초 항복이 발생할 때 하중(P )과 그 때의 수직변위(Δ )를 C점에서 변형 적합조건을 이용하여 구하시오. 2) 위 시스템이 저항할 수 있는 최대하중(P )과 그 때의 수직변위(Δ )를 구하시오.25점답안 쓰기
  4. 2-4그림과 같은 지하외벽 단면에 작용하는 지진토압을 응답변위법으로 산정하고자 할 때 다음을 구하시오. (단, 건물의 중요도는 (1), 반응수정계수는 2.5이다.) 1) 가중평균을 사용한 토층의 평균전단파 속도 2) 단일코사인법에 의한 토압 <전단파속도 시험 결과> 심도 토층분류 전단파속도 밀도 (m) (m/s) (kN/m3) 1 퇴적층 279 18 2 퇴적층 334 18 3 풍화토 420 19 4 풍화토 455 19 5 풍화토 463 19 6 풍화암 550 20 7 풍화암 603 20 8 연암 750 24 9 연암 790 24 10 연암 823 24 <심도별 지반변위> 수평지반반력계수(K_H) 심도(m) u(z) (mm) 1 0.895 2 0.793 3 0.688 4 0.597 5 0.496 6 0.379 7 0.247 8 0.104 9 0.000 10 0.000 지표면∼H/3: 93,979, H/3∼2H/3: 130,541, 2H/3∼기반암면: 201,03925점답안 쓰기
  5. 2-5그림과 같이 계수하중에 의해 모든 철근이 압축응력을 받는 철근콘크리트 기둥에서 바닥판 상부로의 기둥 주철근 겹침이음길이( l_s)를 500mm로 시공하였을 때 적합성을 검토하시오. ▪ f_ck = 24MPa의 보통중량콘크리트 ▪ f_y = f_yt= 400MPa의 도막되지 않은 철근 ▪상하부 기둥의 스터럽은 D10@200 ▪묻힘길이에 의한 압축 이형철근의 보정계수는 1.0으로 가정 ▪단면 수치의 단위는 mm25점답안 쓰기
  6. 2-6그림과 같은 복근 직사각형 보의 설계휨강도(M_d)를 구하시오. ▪압축측에 3-D25(A'_s=1,520mm2)의 철근 배근 ▪인장측에 6-D25(A_s=3,040mm2)의 철근 배근 ▪보의 유효춤은 510mm ▪f_ck=24MPa의 보통중량콘크리트 ▪철근은 f_y=400MPa이고, E_s=200GPa의 도막되지 않은 철근 ▪스터럽은 D13@200mm으로 배근 ▪단면 수치의 단위는 mm임 ▪피복두께는 40mm25점답안 쓰기

3교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 3-1목구조의 방화설계(KDS 41 33 09)에 대하여, 다음 사항을 설명하시오. (1) 방화설계 시 고려사항 (2) 주요 구조부의 내화성능기준 (3) 목조계단의 내화성능을 확보하기 위한 주요 목재의 조건25점답안 쓰기
  2. 3-2그림과 같은 라멘구조에서 모멘트 분배법을 이용하여 각 절점(B, B’, C, C’)에서의 휨모멘트를 구하고, 휨모멘트도(bending moment diagram : B.M.D)를 그리시오. (단, 모멘트분배는 2회까지 실시하고, 모든 부재의 재료 탄성계수는 동일하며, 부재의 자중은 무시한다.)25점답안 쓰기
  3. 3-3그림 (a), (b)와 같은 평면을 가지는 건축물에 대하여 그림 (c)와 같은 평면을 가지도록 수평증축과 함께 3개층 수직증축 리모델링하고자 한다. 이 때, 현행법 적용에 따른 구조설계 근거를 제시하고 효과적인 구조계획 및 보강계획을 구조안전성, 시공성, 품질, 공사기간 등을 고려하여 현실적으로 가능한 방법으로 제시하시오. ▪층수 : 기존 15층, 리모델링 후 18층 ▪기존 공동주택 준공년도 : 1992년 ▪리모델링 계획 ① 기존 구조벽체 위치는 변경없이 방문 위치변경으로 기존 벽체의 부분적 개구부 설치 ② 건축평면도 기준 가로방향, 세로방향으로 부분적 내력벽 신설 ③ 기존 슬래브 두께 135mm ④ 왼쪽 2개 세대는 신축으로 중량충격음 기준에 따라 슬래브 두께 210mm ⑤ 층고 : 기존 2.6m, 신축부분 2.8m ▪ 구조벽체 : 기존 180mm 기준25점답안 쓰기
  4. 3-4그림과 같은 강재 기둥에 대하여 다음 사항을 구하시오. (1) 소요휨강도(Mr) (2) 설계압축강도(Pc) (3) 설계휨강도(Mcx) [하중조건] ▪압축력 : P_D = 700 kN, P_L = 1800 kN ▪휨모멘트(강축방향) : M_nt,D = 60 kN⋅m, M_nt,L = 170 kN⋅m [강재 기둥의 재료 및 단면 성질] ▪재료 : Fy=345 MPa, Es=210 GPa ▪단면 : H-414×405×18×28, A=29,540 mm² (Zx=5.03×10⁶ mm³, Zy=2.33×10⁶ mm³, Ix=9.28×10⁸ mm⁴, Iy=3.10×10⁸ mm⁴, Sx=4.48×10⁶ mm³, Sy=1.53×10⁶ mm³, rx=177 mm, ry=102 mm, rts=115.5 mm, r=22 mm) * 면외방향 유효좌굴길이계수 K_y=1.025점답안 쓰기
  5. 3-5그림과 같이 평면이 5m×10m이며, 모든 기둥이 고정단으로 지지된 1층 높이의 구조물이 있다. 각 방향(X, Y방향)의 자유진동에 대한 지배방정식을 유도하고 고유주기를 구하시오. ▪X방향으로는 가새골조이며, Y방향으로는 모멘트저항골조로 구성 ▪전체 구조물의 무게는 지붕에 도입된 1.5 kPa의 등분포로 가정 (그 외 부재 자중을 무시함) ▪수평 대각가새는 지붕트러스의 하현재에 있으며 충분히 강한 것으로 가정 ▪기둥의 X축 및 Y축에 대한 단면 2차 모멘트는 각각 I_x = 30 × 10⁶ mm⁴ 및 I_y = 8 × 10⁶ mm⁴ ▪탄성계수 E_s = 200,000 MPa ▪연직 대각가새는 30 mm 지름의 강봉으로 제작(연직 대각가새는 핀접합으로 가정)25점답안 쓰기
  6. 3-6그림과 같은 철근콘크리트 단순보에 대하여 다음 사항을 검토하시오. (1) 휨 모멘트에 대한 검토 (2) 전단력에 대한 검토 (3) 처짐 검토 여부의 확인 (4) 모든 하중이 작용한 경우 즉시처짐 산정 (5) 고정하중만이 작용하는 경우 즉시처짐 산정 (6) 활하중의 즉시처짐 산정 [하중조건] ▪P_D=150 kN, P_L=80 kN ▪W_D=8 kN/m (자중포함), W_L=2 kN/m [재료] ▪f_ck=27 MPa, Ec=25,500 MPa, 보통중량콘크리트 ▪f_y=400 MPa, Es=200,000 MPa ▪n=Es/Ec=8로 가정 [기타 조건] ▪유효춤 d=550 mm ▪φM_n 산정시 압축근 효과 무시 ▪전단 검토 시 최대전단력 V_u(max)를 기준25점답안 쓰기

4교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 4-1단주 형태의 철근콘크리트 기둥에서 띠철근 기둥과 나선철근 기둥의 설계축강도와 관련하여 다음 사항에 대하여 설명하시오. (1) 띠철근 기둥과 나선철근 기둥의 최대 설계축하중(∅P_n,max) (2) 강도감소계수가 서로 다른 이유 (3) 편심을 고려한 계수가 서로 다른 이유 (4) 콘크리트 강도를 설계기준 압축강도 f_ck에 계수 0.85를 적용하는 이유 (5) 띠철근 기둥과 나선철근 기둥의 구조제한25점답안 쓰기
  2. 4-2그림과 같이 경간 10m의 양단단순지지된 작은보(B1)에 대한 안전성을 검토하시오. (단, 슬래브와의 합성효과는 고려하지 않는다.) [하중조건] ▪용도 : 옥외차도(등분포활하중 12kN/m2) ▪슬래브 두께 : 150mm ▪마감하중 : 3.0kN/m2 <보 조건> ▪F_y=345MPa, E_s=210GPa, C_b=1.0, c=1.0 ▪H-588×300×12×20 (Zx=4.49×10⁶ mm³, Zy=9.28×10⁵ mm³, Ix=1.18×10⁹ mm⁴, Iy=9.02×10⁷ mm⁴, Sx=4.02×10⁶ mm³, Sy=6.01×10⁵ mm³, J=2.41×10⁶ mm⁴, rx=248 mm, ry=68.5 mm, rts=79.8 mm, r=28 mm)25점답안 쓰기
  3. 4-3그림과 같이 소요압축강도 P_u=270 kN 을 받고 있는 강재 이음면의 용접부 안정성을 검토하시오. (단, 모재강도는 안정성을 확보하는 것으로 가정하며, F_uw=490 MPa, 길이 및 두께 단위는 mm이다.)25점답안 쓰기
  4. 4-430mm 두께의 원형강관(ø600)의 내부가 콘크리트로 채워져 있는 충전형 합성기둥이 있다. 강재와 콘크리트의 허용설계응력이 각각 50MPa과 8MPa일 때, 기둥 중앙에 작용하는 최대설계하중 P를 구하시오. (단, 금속과 콘크리트의 수직변형은 동일하다고 가정하며, 강재의 탄성계수는 E1=100GPa이고, 콘크리트의 탄성계수는 E2=20GPa이다.)25점답안 쓰기
  5. 4-5그림 (a)와 같은 완전합성단면 보에 대하여 다음 사항을 구하시오. (단, 콘크리트 f_ck=30MPa, 강재 F_y=345MPa 이며, 탄성계수비 Es/Ec=7로 가정한다. 보 하단부에서 PBA까지의 거리는 245mm이다.) (1) 도심축, 소성중립축(PNA), 소성도심축(PCA, 소성중심축) (2) 합성단면의 소성모멘트(Mp) (3) 압축력과 휨이 동시에 작용하여 그림 (b)와 같은 한계상태의 응력분포를 보일 때 최대모멘트(Mu)와 최대축하중(Pu)25점답안 쓰기
  6. 4-6기존 건축물 내진성능평가(기존 시설물 내진성능 평가요령, 한국시설안전공단 2019) 시 예비평가로 아래 건물의 층별 DCR을 구하고, 성능수준을 판정하시오. [설계조건] ▪건설연도 2010년 ▪지상2층의 RC조, 각층 층고 4.0m, ▪내진설계 중요도계수 I_E=1.0 ▪각층 중량 2,880kN, ▪비정형계수(λ_s)=1 ▪건물주기에 따른 횡력분포계수(k)=1 ▪설계스펙트럼가속도(S_DS)=0.53 ▪전단벽의 전단응력(v_sw)=3.0MPa ▪벽체길이=기둥중심간격 <기둥의 평균전단응력 (단위: MPa)> 기둥분류 건설연도 1970년 이전 1971-1987년 1988-2000년 2001년 이후 전단파괴 v_sc 단주 h_0/D≺2.0: 1.17 1.23 1.30 1.41 일반기둥 2.0≤h_0/D≺6.0: 0.71 0.74 0.79 0.86 휨파괴 v_fc 장주 h_0/D≥6.0: 0.46 0.47 0.48 0.53 <RC조의 성능수준 판정을 위한 DCR 기준> DCR의 범위 성능수준 DCR≤0.5 거주가능 0.5＜DCR≤0.75 인명안전 0.75＜DCR≤1.0 붕괴방지 1.0＜DCR 붕괴위험 <부재단면> 이름 단면 (mm) 보 2G1 400×600, 2G2 400×600 기둥 2B1 400×600, 1C1 400×400, 2C1 400×400 전단벽 1W1 두께 200, 2W1 두께 20025점답안 쓰기