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건축구조기술사 제124회(2021년) 기출문제

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1교시 13문항 중 10문항 선택 · 100분

  1. 1-1비틀림 해석의 기본 가정에 대해 설명하고, 속 빈 폐단면의 원형 강관(반지름: r)과 정방형 각형 강관(외변의 한쪽 길이: b)의 비틀림 각의 비를 비교하시오. (단, 두 강관의 각 부재의 길이, 두께(t), 단면적, 재료는 모두 같고, 균일한 전단응력으로 가정)10점답안 쓰기
  2. 1-2내진설계에서 건물형상의 수직과 평면 비정형성 유형 중 다음을 설명하시오. (1) 기하학적 비정형 (2) 횡력저항 수직저항요소의 비정형 (3) 강도의 불연속-약층10점답안 쓰기
  3. 1-3그림과 같은 캔틸레버보의 자유단 A에 중량이 w인 물체가 높이 h로부터 낙하하였다. 이 충격하중과 동등한 정하중과 최대휨응력을 산정하시오. (단, 전단의 영향은 무시하고, 에너지법을 사용할 것)10점답안 쓰기
  4. 1-4지하구조물 내진설계 시 지진토압을 산정하는 방법은 등가정적법, 응답변위법, 시간 이력 해석법이 있다. 이 3가지 방법에 대해 간략하게 설명하시오.10점답안 쓰기
  5. 1-5KDS 41 20 00 4.4.13 말뚝기초의 내진상세에서 (7) 내진설계범주 D로 분류된 구조물에 사용하는 말뚝은 기초판과의 구속에 따른 인발력 및 휨모멘트에 의해 발생되는 축력을 조합하여 설계하여야 하며, 말뚝의 인장강도의 25 % 이상 발휘할 수 있도록 기초판속으로 정착하여야 한다. 이 때 말뚝머리의 정착이 만족해야 할 3가지 규정을 쓰시오.10점답안 쓰기
  6. 1-6철근콘크리트구조의 고층건축물 구조설계 시 수평부재와 수직부재의 콘크리트 설계기준 압축강도를 다르게 할 경우, 콘크리트 타설 시 수평부재와 수직부재의 콘크리트 강도 차이에 따른 해당 접합부의 콘크리트 타설 기준을 구조적 관점에서 설명하시오.(KDS 14 20 20)10점답안 쓰기
  7. 1-7철근콘크리트의 내구성 설계기준(KDS 14 20 40) 중 노출범주를 나열하고 각각의 노출범주에 대한 등급, 조건, 예를 설명하시오.10점답안 쓰기
  8. 1-8다음 항목에 대하여 설명하시오. (1) SM355C (2) 샤르피 충격시험10점답안 쓰기
  9. 1-9온도 변화에 따른 강재의 성질 변화에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  10. 1-10강구조물의 보-기둥 모멘트 내진접합부의 3가지 종류와 주요 구조적 설계요건에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  11. 1-11KDS 41 17 00 건축물내진설계기준에 의하여 칸막이벽이 조적조 혹은 비구조콘크리트 벽으로 구성된 경우, 구조설계에서 취할 수 있는 2가지 방안을 설명하시오.10점답안 쓰기
  12. 1-12철근콘크리트 고층건물에서 기둥의 부등축소에 대하여 정의, 문제점, 대책을 설명하시오.10점답안 쓰기
  13. 1-13내진갈고리(seismic hook)에 대하여 설명하고, 내진갈고리상세를 1가지만 도시하시오.10점답안 쓰기

2교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 2-15층 이하 필로티 건축물에서 감리자의 내진설계 품질관리 체크리스트와 관련하여 다음 사항에 대하여 설명하시오. (1) 철근콘크리트 구조의 검토사항 및 세부검토 사항 (2) 필로티 기둥의 상세도 (3) 화단벽 및 수벽과 기둥의 이격25점답안 쓰기
  2. 2-2그림과 같이 계수하중에 의한 부재력을 받는 기둥 웨브 패널존의 전단강도를 검토하고, 패널존 보강이 필요시에는 2중플레이트(SM355)로 보강하고 보강판의 소요두께와 크기를 산정하시오.(단, 보강방법은 필릿용접, 필릿사이즈 5mm) - 기둥 : H-344×348×10×16 (SM355, r=20, A=14.60×10³mm²) -보: H-400×200×8×13 (SM275, r=16, A=8.412×10³mm²)25점답안 쓰기
  3. 2-3그림과 같이 높이 5m인 캔틸레버식 옹벽을 설치할 경우 다음을 검토하시오. (1) 설계토압산정 (2) 전도에 대한 안정성 (3) 활동에 대한 안정성 (4) 지지력(침하)에 대한 안정성 <설계조건> - 콘크리트 단위중량 24kN/m3 - 흙의 단위중량 γ=19kN/m3 - 상재하중 ωs=10kN/m2 - 흙의 내부마찰각 ø =30° - 흙의 점착력 c=0 - 옹벽의 밑면은 G.L.로부터 1.2m 아래에 위치하며 지표면에서 300mm는 표토부분으로 흙의 수동토압에서 무시한다. - 지반의 허용지내력 qa=250kN/m2 - 콘크리트와 흙의 마찰계수 μ=0.4 - 활동저항력 검토 시 수동토압무시 - 옹벽의 뒤채움 흙(배면토)의 경사각 δ=0°25점답안 쓰기
  4. 2-4그림과 같은 단면에 대하여 다음을 구하시오. (1) 도심에 대한 x축과 y축의 단면2차모멘트 (2) 단면상승모멘트의 정의 (3) xy축에 대한 단면상승모멘트 (4) (1)과 (3)의 결과를 이용하여 산정한 주축에 대한 단면2차모멘트25점답안 쓰기
  5. 2-5그림과 같이 크레인 보를 지지하는 브라켓의 이음면을 양면 필릿용접으로 접합할 때 최대계수하중(Pu)을 구하시오. (단, 부재의 재질은 모두 SM355이고, 필릿사이즈는 10mm이며 이음부 플레이트는 안전한 것으로 가정한다. 용접재(KS D 7006 고장력강용 피복아크 용접봉)의 인장강도는 Fu_w = 490N/mm²이다.)25점답안 쓰기
  6. 2-6그림과 같은 보-기둥 접합부에서 기둥주근 D25, D29 철근을 겹침이음하고 띠철근은 D10@150으로 배근하려고 한다. 또한 보 상단의 부모멘트에 의한 소요 철근량 1,380mm²에 대하여 3-D25가 사용되고 D10@300 스터럽으로 횡보강 하였다. 아래 물음에 답하시오. (1) 기둥의 압축철근 겹침이음길이(ls)를 구하시오.(단, 소요철근량은 배근철근량의 0.86배) (2) 보 상부철근의 기둥면에서 보 쪽으로의 인장정착길이(ld)를 구하시오. (3) 보 상부철근의 기둥쪽으로의 90도 표준갈고리를 갖는 경우의 인장정착길이(ldh)를 구하시오. (단, 보 주근을 기둥 주근 안쪽에 배근 하는 것으로 가정) <검토조건> - 사용재료강도 : 일반콘크리트 fck=30MPa, 철근(도막되지 않음) fy=400MPa - D10 : 직경 9.53mm, 단면적 71.3mm² - D25 : 직경 25.4mm, 단면적 506.7mm² - D29 : 직경 28.6mm, 단면적 642.4mm² - 피복두께 40mm - KDS 14 20 52에 의해서 철근량(길이)은 최소화하여 산출25점답안 쓰기

3교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 3-1용접조립 충전형 합성기둥(강재 SM355, 콘크리트 fck=50MPa)에서 내경이 350mm인 각형강관 단면으로 소요강도 Pu=7,500kN에 대해 안전하게 설계하기 위한 최소 강관 두께를 구하시오. (단, 강관 두께는 N mm이며, N은 정수값. 콘크리트 탄성계수 Ec는 33,353MPa이고 부재의 유효좌굴길이 KL은 1,400mm이다.) <참고식> [문제지에 제시된 참고식]25점답안 쓰기
  2. 3-2그림과 같이 복근 직사각형 보의 단면크기(300 × 560)가 제한되어 있다. 사용된 재료의 강도는 보통중량콘크리트 설계기준 압축강도 fck=30MPa이고 도막되지 않은 이형철근의 항복강도 fy=400MPa, 탄성계수 Es=200G Pa 이다. (단, 휨 설계시 KDS 14 20 20 기준 직사각형보의 포물선-직선형상의 응력-변형률 관계에서 응력분포의 변수 및 계수는 아래에 제시된 값을 따른다.) · 콘크리트의 압축응력-변형률 관계에서 상승곡선부의 형상을 나타내는 계수 n=2.0 · 콘크리트의 압축응력-변형률 관계에서 최대응력에 처음 도달할 때의 변형률 εco=0.002 · 콘크리트의 극한변형률 εcu=0.0033 · 콘크리트 압축합력의 크기를 나타내는 계수 α=0.8 · 콘크리트 압축합력의 작용위치를 나타내는 계수 β=0.4 · 그림에 제시된 철근 개수는 예시이므로 계산에 의해 철근량 산정 할 것 <그림> (1) 계수하중에 의한 휨모멘트 Mu=500kN·m가 작용 시 상하부 철근량을 결정하시오. (단, 상부철근 D19(As′=287mm²), 하부철근 D25(As=507mm²) 사용) (2) 계수하중에 의한 전단력 Vu=320kN이 작용 시 전단보강을 검토하시오. - U형 수직 전단보강근 D13(Av=127mm²) 사용25점답안 쓰기
  3. 3-3지진하중을 받는 고층 건축물의 구조계획 시 성능향상을 위해 적용하고 있는 면진구조와 관련된 다음 사항을 설명하시오.(KDS 41 17 00 : 2019) (1) 면진구조물의 설계 시 중요도 계수를 1.0으로 하는 이유 (2) 면진시스템의 요구사항 중 5가지 (3) 구조시스템의 요구사항25점답안 쓰기
  4. 3-4다음 그림과 같은 보에서 지점 B가 15mm 침하했을 때 처짐각법을 사용하여 구조물을 해석하시오. (단, 탄성계수 E=200×10⁶kN/m², 단면이차모멘트 I=400×10⁻⁶m⁴이다.)25점답안 쓰기
  5. 3-5건축구조기준(KDS 41)에 의거한 콘크리트 구조의 재하실험에 대해 아래 항목에 따라 설명하시오. (1) 재하실험 목적 (2) 재하실험 시 세부평가 항목 (3) 재하실험 시 책임 기술자의 역할25점답안 쓰기
  6. 3-6그림과 같은 독립기초를 설계하시오. <설계조건> - 고정하중 PD=550kN, MD=550kN·m - 활하중 PL=400kN, ML=400kN·m - 상재하중 5kN/m², 흙과 콘크리트의 평균 중량 21kN/m³ - 장기허용지내력 qa=250kN/m² - 기둥크기 600×600mm - 철근항복강도 fy=400MPa, 보통중량 콘크리트 설계기준압축강도 fck=24MPa - 기초판의 크기가 5,000mm×5,000mm일 때, 기초판의 춤은 800mm이며, 유효깊이(d)는 700mm이다. (단, 위험단면은 0.75d로 가정하며, 휨보강 철근은 D19(As=286.5mm²)를 사용한다.)25점답안 쓰기

4교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 4-1시설물의 종별 구분과 안전점검, 정밀안전진단 및 성능평가에 대하여 설명하고, 안전등급 B, C를 기준으로 실시 시기를 정리하여 설명하시오.25점답안 쓰기
  2. 4-2막구조의 구조적 안정성을 확보할 수 있는 막구조곡면의 개념과 막구조시스템의 종류에 따른 각각의 개념도를 도시하여 특징을 설명하시오.25점답안 쓰기
  3. 4-3아래 그림과 같은 매입형 합성기둥에 고정하중 3,000kN과 활하중 3,000kN의 순수 압축력이 작용할 때 800mm × 800mm 평면크기의 철근콘크리트 페데스탈 위에 위치한 합성기둥의 베이스플레이트를 설계하시오. (단, 합성기둥단면의 크기는 600mm × 600mm) 1. 재료 정수 강재코어 : Fy=355MPa, Fu=490MPa, Es=210,000MPa 콘크리트 : fck=35MPa, Ec=28,800MPa 철근 : Fyr=400MPa 베이스플레이트 : Fy=355MPa, Fu=490MPa 2. 단면 특성 내부강재코어 H-250 × 250 × 9 × 14 : As=9,220mm², Isx=108×10⁶mm⁴, Isy=36.5×10⁶mm⁴ 내부주근 8-D22 : Asr=3,096mm²25점답안 쓰기
  4. 4-4국내 A지역의 2400년 최대예상지진의 유효지반가속도가 S=0.2이고, S2지반일 때 아래 물음에 답하시오. (1) 아래에 주어진 위험도계수를 사용하여 이 지역에 건설되는 건축물의 설계응답가속도 스펙트럼을 작성하고 기능수행 성능레벨(재현주기 100년)을 평가하기 위한 응답가속도 스펙트럼을 작성하시오. (2) T=0.6sec일 때 구조물의 설계응답가속도에 해당하는 지진과 재현주기 100년에 해당하는 지진에 대해 변위를 각각 구하시오. 평균재현주기 (년) 50 100 200 500 1000 2400 4800 위험도계수, I 0.40 0.57 0.73 1 1.4 2.0 2.6 - 단주기 지반증폭계수, Fa 지반종류 지진지역 S≤0.1 S=0.2 S=0.3 S1 1.12 1.12 1.12 S2 1.4 1.4 1.3 S3 1.7 1.5 1.3 S4 1.6 1.4 1.2 S5 1.8 1.3 1.3 - 1초주기 지반증폭계수, Fv 지반종류 지진지역 S≤0.1 S=0.2 S=0.3 S1 0.84 0.84 0.84 S2 1.5 1.4 1.3 S3 1.7 1.6 1.5 S4 2.2 2.0 1.8 S5 3.0 2.7 2.425점답안 쓰기
  5. 4-5그림과 같은 단면에 대해 좌표변환에 의한 도심, 주단면2차모멘트(최대 및 최소)와 전단중심을 결정하시오. (단, 단면의 두께는 2 mm 로 동일하고, Ixo 및 Iyo는 무시한다.) - q_sx = [ (Sx Iy)/(IxIy − Ixy²) ] ∫₀ˢ tyds − [ (Sx Ixy)/(IxIy − Ixy²) ] ∫₀ˢ txds - q_sy = [ (Sy Ixy)/(IxIy − Ixy²) ] ∫₀ˢ txds − [ (Sy Ix)/(IxIy − Ixy²) ] ∫₀ˢ tyds - q_sx : x방향의 전단흐름, q_sy : y 방향의 전단흐름 - Sx, Sy : x와 y 방향의 전단하중 - Ixy : 단면상승모멘트25점답안 쓰기
  6. 4-6그림과 같은 켄틸레버 보의 처짐을 구하시오. (단, 활하중 50%가 5년 이상 지속 시의 장기처짐에 대해서도 검토 포함) <조건> - 고정하중 PD=18kN - 활하중 PL=5kN - WD=20kN/m(자중포함), WL=5kN/m - 철근항복강도 fy=400MPa, 설계기준압축강도 fck=24MPa, 경량콘크리트계수 λ=1.0 - 철근 탄성계수 Es=200,000MPa, 콘크리트 탄성계수 Ec=25,500MPa - n=Es/Ec=8로 가정 - 단, 캔틸레버보의 처짐을 계산할 때 모멘트가 최대인 지점의 유효단면2차모멘트가 전구간에 적용된다고 가정25점답안 쓰기