건축구조기술사 제129회(2023년) 기출문제

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1교시 13문항 중 10문항 선택 · 100분

1-1감쇠비(ξ)가 0.1인 단자유도계 구조물에서 변위응답에 대한 동적증폭계수의 최댓값과 공진진동수비를 구하시오.10점답안 쓰기
1-2바람에 의한 구조물의 동적 거동 중 하나인 와류진동의 특성 및 진동저감 대책에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-3평면응력 상태에 있는 재료요소와 평면변형률 상태에 있는 재료요소를 비교 설명하시오.10점답안 쓰기
1-4휨모멘트와 압축력의 조합력을 받는 강재 부재에 대하여 다음을 답하시오. (1) 2차 효과를 설명하시오. (2) 횡구속 부재효과에 따른 모멘트 증폭계수 산정에서 C 계수의 의미를 설명하고, 다음 그림의 각각에 대한 C 계수값을 구하시오.10점답안 쓰기
1-5항복점이 명확한 SS275 강재의 인장시험을 통한 응력-변형도 곡선에서 다음을 설명하시오. (1) 탄성영역, 소성영역, 변형도 경화영역 (2) 소성영역에서 소성변형에 의한 에너지 흡수 개념10점답안 쓰기
1-6활하중의 부분재하 효과를 설명하고, 이를 고려하기 위해 콘크리트구조설계기준(KDS 14 20 00)에서 제시된 고정하중과 활하중의 배치 조건을 3연속 경간에 대하여 도시하시오.10점답안 쓰기
1-7콘크리트의 건조수축(Drying Shrinkage)과 자기수축(Autogenous Shrinkage)에 대하여 설명하고, 콘크리트 배합에서 물시멘트비(w/c) 변화에 따른 건조수축과 자기수축의 크기 변화를 설명하시오.10점답안 쓰기
1-8막구조 설계기준(KDS 43 10 10)에서 제시된 막구조의 설계하중 및 하중조합에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-9소규모건축구조기준 일반사항(KDS 42 10 00)에 제시된 소규모 건축구조 계획 시 고려해야 할 사항에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-10콘크리트구조 내구성 설계기준(KDS 14 20 40)의 보수·보강 및 유지관리 부분에서 보수·보강 설계에 대하여 5가지를 설명하시오.10점답안 쓰기
1-11건축물 설계하중기준(KDS 41 12 00)에 제시된 다음 사항에 관하여 설명하시오. (1) 시공하중의 수평방향력 (2) 홍수하중의 설계 요구조건10점답안 쓰기
1-12케이블구조 설계기준(KDS 43 10 20)에서 제시된 케이블 단부, 교차부, 굴곡부 및 정착부 등의 접합부상세 설계 시 고려사항을 설명하시오.10점답안 쓰기
1-13건축물 내진설계기준(KDS 41 17 00)에서 제시된 지하구조물의 지진해석 및 내진설계 방법에 관하여 설명하시오.10점답안 쓰기

2교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

2-1그림과 같은 강구조 접합부에 고정하중 P_D = 50kN, 활하중 P_L = 70kN이 작용할 때 다음을 검토하시오. (1) 필릿용접부에서 필릿사이즈(s=8mm)가 최대사이즈 및 최소사이즈 범위 내에 있는지 확인하고 필릿용접부의 안전성을 검토하시오. (2) 마찰접합인 고장력볼트 접합부의 설계미끄럼강도를 구하고 안전성을 검토하시오. ▪건축물 강구조 설계기준(KDS 41 30 10) 적용 ▪강재 : SM355 ▪고장력볼트 : 4-M24 (F10T, 표준구멍) ▪미끄럼계수 μ = 0.5 ▪필러계수 h_f = 1.0 ▪설계볼트장력 T_o = 237kN ▪필릿용접부의 설계강도는 용접재강도로 결정함 ▪용접재의 인장강도 F_uw = 490 N/mm² (단위: mm)25점답안 쓰기
2-2그림과 같이 큰보(H-700×300×13×24)의 스티프너에 작은보(H-500×200×10×16)의 웨브가 고장력볼트(4개)로 마찰접합되어 있을 때 다음을 검토하시오. (1) 고장력볼트의 설계미끄럼강도 및 설계전단강도 검토 (2) 작은보 웨브 이음판의 안전성 검토 (F_y = 355 N/mm²) ▪건축물 강구조 설계기준(KDS 41 30 10) 적용 ▪SM 355, F_nv = 500 N/mm², F_u = 490 N/mm², U_bs = 1.0 ▪고장력볼트 M20 (F10T), 표준구멍, μ = 0.5, h_f = 1.0, 설계볼트장력 T_0 = 165 kN ▪존재응력설계법에 의한 전단강도(V_u)는 300kN이고, 편심모멘트는 무시함 ▪접합부는 1면 전단이며, 큰 보의 스티프너(두께 : 10mm)는 안전한 것으로 가정함 (단위: mm)25점답안 쓰기
2-3그림과 같은 단면을 갖는 단순보의 활하중에 의한 즉시 처짐 및 활하중 제거 후 고정하중에 의한 처짐을 계산하시오. ▪건축물 콘크리트구조 설계기준(KDS 41 20 00) 적용 ▪보통 콘크리트 사용 ▪균열단면을 고려하고, 압축철근은 무시함 ▪장기처짐 효과는 고려하지 않음25점답안 쓰기
2-4그림과 같은 변단면 기둥의 탄성좌굴하중을 변형에너지와 위치에너지를 이용하여 계산하시오. (단, 자중은 고려하지 않으며, 변위함수는 y = α sin(πx/L)로 가정한다.)25점답안 쓰기
2-5콘크리트구조 사용성 설계기준(KDS 14 20 30)에서 제시된 내구성 확보에 관한 내용 중 다음 사항을 설명하시오. (1) 철근과 긴장재의 허용균열폭을 강재의 부식에 대한 환경조건에 따라 구분하여 설명하시오. (2) 수처리 구조물의 내구성과 누수방지를 위한 허용균열폭에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
2-6그림과 같이 최상층에 매달린 천장에 대하여 비구조재 내진설계를 수행할 때 다음 물음에 답하시오. 1) 행거볼트 1개당 작용하는 설계지진하중을 등가정적 하중 산정법으로 구하시오. 2) 행거볼트가 수평저항능력이 없어서 그림과 같이 브레이스로 보강하였을 때 행거볼트와 브레이스의 안전성을 검토하고 수평변위를 계산하시오. ▪건축물 내진설계기준(KDS 41 17 00) 적용 ▪서울소재 5층규모(h=25m) 사무소 건물, 내진 특등급, 층고 5m, 천장고 3m ▪브레이스 부재는 행거볼트 3개마다 배치하고 브레이스가 배치된 한쪽 방향에 대해서만 검토함 ▪S₄ = 0.176, 지반 : S, 내진설계범주 : D, S_DS = 0.417 ▪단위면적당 중량 w = 0.25kN/m², a_p = 1.0 (천장), F_p = [0.4a_p S_DS W_p/R_p](1+2z/h) (1.2 ≤ F_p/W_p ≤ 1.6S_DS I_p) ▪하중조합은 (1.2 + 0.2S_DS) × D + Q_E 적용 ▪행거볼트 : Φ9mm, A = 63.6mm², SS275 ▪브레이스 : L-50×50×4, A = 389.2mm², r_min = 9.8mm, SS275 ▪KL/r_min > 4.71√(E/F_y), F_e = π²E/(KL/r)², F_cr = 0.877F_e25점답안 쓰기

3교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

3-1경간 12m인 H형강 단순보에 등분포하중(자중포함) w_u = 20kN/m, 집중하중 P_u = 30kN이 작용하고 있으며, 경간의 3등분 지점마다 횡변위가 구속되어 있을 때, 휨 및 전단에 대한 안전성을 검토하시오. ▪건축물 강구조 설계기준(KDS 41 30 10) 적용 ▪휨검토에서 φ = 0.9 이며, 횡좌굴강도를 고려함 ▪전단검토에서 φ = 1.0 임 ▪H-500×200×10×16 (SM 355) r_t = 20mm, I_x = 4.78×10⁸mm⁴, I_y = 2.14×10⁷mm⁴, r_x = 205mm, r_y = 43.3mm, S_x = 1.91×10⁶mm³, S_y = 2.14×10⁵mm³, Z_x = 2.18×10⁶mm³, Z_y = 3.35×10⁵mm³, J = 7.02×10⁵mm³, E = 210,000 N/mm² ▪L_r = πr_ts√(E/(0.7F_y))25점답안 쓰기
3-2그림과 같은 콘크리트 골조에서 장주 효과를 고려한 기둥의 휨모멘트 확대계수를 산정하고, 기둥의 횡안정성을 검토하시오. ▪건축물 콘크리트구조 설계기준(KDS 41 20 00) 적용 ▪기둥 단면: 500mm×500mm ▪횡구속 골조로 가정 ▪기둥의 좌굴하중 계산 시 EI = 0.25E_cI_g를 적용 ▪E_c = 26,700MPa25점답안 쓰기
3-3그림과 같은 골조에 대한 소성붕괴여부를 판정하고, 휨모멘트도를 그리시오. ▪기둥의 소성 휨모멘트 : 750kN·m ▪보의 소성 휨모멘트 : 1050kN·m ▪부재의 자중 무시25점답안 쓰기
3-4기존 콘크리트구조물의 안전성 평가기준(KDS 14 20 90)에서 제시된 안전성 평가를 위한 입력값 중 다음 항목에 대하여 설명하시오. 1) 재료의 평가입력값 2) 평가를 위한 강도감소계수 3) 평가를 위한 하중 및 하중계수25점답안 쓰기
3-5건축물 설계하중(KDS 41 12 00)에 제시된 성능기반 내풍설계의 적용범위와 응답해석 방법을 설명하시오.25점답안 쓰기
3-6그림과 같이 지하외벽에 작용하는 지진토압을 응답변위법으로 산정하고자 할 때 다음을 구하시오. ▪건축물 내진설계기준(KDS 41 17 00) 적용 ▪건축물의 중요도: 중요도(1) ▪반응수정계수: 3.0 ▪유효지반가속도: 0.176g, g=9.8m/sec² ▪H₁ = 6m, H₂ = 5.1m, H₃ = 0.9m ▪S_a = 유효지반가속도 × 2.5 × 2/3, u_v(z) = (2/π²)s_G T_G cos(πz/2H) ▪지반반력계수는 표 2를 이용하여 직선보간함 (1) 가중평균을 사용한 토층의 평균전단파 속도 (2) 심도별 지반변위 (3) 단일코사인법에 의한 지진토압25점답안 쓰기

4교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

4-1그림과 같이 P_u = 120 kN, V_u = 100 kN이 작용하는 고장력볼트 접합부에서 설계 미끄럼강도에 따른 안전성을 검토하시오. ▪건축물 강구조 설계기준(KDS 41 30 10) 적용 ▪고장력볼트 12-M24(F10T) ▪1면 전단 ▪강도감소계수 φ = 1.0 ▪미끄럼계수 μ = 0.5 ▪필러계수 h_f = 1.0 ▪설계볼트장력 T_o = 237 kN (단위: mm)25점답안 쓰기
4-2그림과 같은 슬래브의 내부 기둥 받침부에서 개구부를 고려한 슬래브의 2방향 설계 전단강도를 콘크리트구조 전단 및 비틀림 설계기준(KDS 14 20 22)에 따라 계산하시오. ▪슬래브 두께 h = 280mm ▪슬래브 유효깊이 d = 250mm ▪평균 주인장철근비 = 0.003 ▪보통콘크리트, f_ck = 27MPa (단위: mm)25점답안 쓰기
4-3그림 1과 같은 철근콘크리트 기둥 단면의 y축에 대한 설계 축력-휨모멘트(PM) 상관도를 약식으로 작성하려고 할 때, 그림 2의 A, B, C 점에 대한 설계축력과 설계휨모멘트를 콘크리트구조 휨 및 압축 설계기준(KDS 14 20 20)에 따라 구하시오. (단, 보통콘크리트로 가정함)25점답안 쓰기
4-4그림 1과 같이 크기가 1.8m×1.4m인 간판을 강관기둥이 지지하고 있을 때, 지반과 접하는 z=0m에서 원형 강관기둥 단면(그림 2)의 점 A와 점 B의 주응력과 최대전단응력을 구하시오. ▪풍하중: 2.0kN/m² ▪풍하중은 간판 전체 면적에 수직으로 작용 ▪기둥 및 기둥과 간판사이의 연결철물에 작용하는 풍하중은 무시 ▪기둥, 간판, 기둥과 간판사이의 연결철물 등에 대한 자중 무시25점답안 쓰기
4-5콘크리트구조 철근상세 설계기준(KDS 14 20 50)에서 제시된 기둥 및 접합부 철근의 특별 배치 상세에 대해 옵셋굽힘철근, 강재심부, 접합부로 구분하여 설명하시오.25점답안 쓰기
4-6그림과 같은 조건에서 보(G1, B1)의 진동에 대한 사용성을 식(1)에 따라 검토하시오. ▪식(1): f_o = 0.18√(g/(Δ_D+Δ_L)) ≥ 2.86 ln(K/(βW)) K = 58, β = 0.03 ▪고정하중 D = 2.2kN/m² (슬래브 자중 포함) 활하중 L = 5.0kN/m² ▪슬래브 토핑콘크리트 두께 80mm, 데크플레이트 춤 75mm, 평균 콘크리트슬래브 두께 118mm ▪작은보 B1 : H-450×200×9×14 (SM355, A=9,676mm², I_x=335×10⁶mm⁴, ω(자중)=0.75kN/m) ▪큰보 G1 : H-692×300×13×20 (SM355, A=21,150mm², I_x=1,720×10⁶mm⁴, ω(자중)=1.63kN/m) ▪f_ck = 30MPa, E_c = 27,000MPa, E_s = 210,000MPa, n = E_s/1.35E_c ▪콘크리트 슬래브 유효폭은 부재간격으로 하되 부재길이의 0.4배를 넘지 않음 ▪B_b = C_b(D_b/D_s)^(1/4)L_b, C_b = 2.0, B_g = C_g(D_g/D_s)^(1/4)L_g, C_g = 1.825점답안 쓰기