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건축구조기술사 제131회(2023년) 기출문제

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1교시 13문항 중 10문항 선택 · 100분

  1. 1-1그림과 같은 골조에서 AB 기둥에 발생하는 좌굴의 두 형상 중 어느 것이 지배적인지 그 이유를 설명하시오.10점답안 쓰기
  2. 1-2건축물 콘크리트구조 설계기준(KDS 41 20 00)에 따른 철근콘크리트 구조물의 강도 감소계수(φ)와 순인장변형률(εt)의 관계를 그래프를 이용하여 설명하고, 변화구간 단면에서의 φ 식을 유도하시오. (단, 철근의 Es=2×10⁵ MPa, fy=500MPa 이며, 휨재와 띠철근 기둥에 대하여 설명)10점답안 쓰기
  3. 1-3건축물 강구조 설계기준(KDS 41 30 10)에 따른 고장력볼트의 미끄럼강도에 대하여 다음 물음에 답하시오. 1) 고장력볼트의 설계미끄럼강도 산정식을 설명하시오. 2) 아래 조건에 따라 3-M22(F13T)의 설계미끄럼강도를 구하시오. 장슬롯, 무기질 아연말 프라이머 도장한 표면, 끼움재를 사용하지 않음, 전단면의 수 : 1, M22(F13T)의 최소 인장하중 : 394.4kN10점답안 쓰기
  4. 1-4그림과 같이 집중하중이 작용하는 연속보의 처짐 형상을 개략적으로 그리시오. (단, 두 경간의 부재와 길이는 동일한 것으로 가정하며, 지점부의 이동도 표현)10점답안 쓰기
  5. 1-5건축물 콘크리트구조 설계기준(KDS 41 20 00)에 따른 용접이형철망의 정착길이 및 이음길이에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  6. 1-6건축물 내진설계기준(KDS 41 17 00)에 따른 내진구조계획 시 구조물의 내진안정성을 제고하기 위한 고려사항을 설명하시오.10점답안 쓰기
  7. 1-7시설물의 안전 및 유지관리 실시 세부지침(안전점검·진단 편)에 따른 건축물의 재료 시험 기준수량 산정을 위한 표본 층(단위) 선정 시 고려사항을 설명하시오.10점답안 쓰기
  8. 1-8건축물 콘크리트구조 설계기준(KDS 41 20 00)에 따른 기둥 및 접합부 철근의 특별 배치 상세를 설명하시오. (1) 옵셋굽힘철근 (2) 강재 심부 (3) 접합부10점답안 쓰기
  9. 1-9강구조 내진 설계기준(KDS 14 31 60)에 따른 좌굴방지 가새골조의 강재 코아에 대한 설계 요구사항을 설명하시오.10점답안 쓰기
  10. 1-10건축물 내진설계기준(KDS 41 17 00)에 따른 내진구조용 강재의 사용 목적과 재료 요구사항을 설명하시오.10점답안 쓰기
  11. 1-11아래 그림은 건설현장에서 사용하는 고장력볼트(TS볼트)이다. 고장력볼트 조임 시 회전력인 토크와 볼트의 축력과의 관계를 설명하고 토크계수에 영향을 미치는 요소를 설명하시오.10점답안 쓰기
  12. 1-12막구조 설계기준(KDS 43 10 10)에 따라 구조설계 시 고려해야 할 막재의 최대변위 제한규정 및 허용인장응력에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  13. 1-13건축물 기초구조 설계기준(KDS 41 19 00)에 따른 깊은기초 설계 시 기초 종류별 말뚝재료의 허용압축응력에 대하여 설명하시오. (1) 기성콘크리트말뚝 (2) 현장타설콘크리트말뚝 (3) 강말뚝10점답안 쓰기

2교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 2-1그림의 압연 H형강보(H-500×200×10×16, SM275)에 강축 방향으로 포물선 계수 분포하중이 작용할 때 다음 물음에 답하시오. 1) 길이 방향 t에 대한 탄성처짐곡선의 미분방정식을 활용하여 B점의 반력을 구하시오. 2) 휨과 전단에 대한 안전성을 검토하시오. (건축물 강구조 설계기준(KDS 41 30 10) 적용) <조건> ▪포물선 계수 분포하중의 최대값 ωu=200kN/m ▪L=Lb=5m, Lr=πrt√(E/0.7Fy), rt=√(Iyho/2Sx), Cb=1.0으로 가정 ▪단면성능: Sx=1.91×10⁶mm³, Zx=2.18×10⁶mm³, r=20mm, ry=43.3mm, J=702×10³mm⁴, Ix=4.78×10⁸mm⁴, Iy=21.4×10⁶mm⁴25점답안 쓰기
  2. 2-2그림과 같이 원형 구조물의 자유단에 하중 P가 아래 방향으로 작용하고 있다. 단위하중법을 활용하여 하중 작용점의 X 및 Y 방향에 대한 변위를 구하시오. (단, 휨에 대한 영향만 고려하며(EI는 일정) 자유단과 고정단의 갭(Gap)은 무시)25점답안 쓰기
  3. 2-3건축물 설계하중(KDS 41 12 00)에 제시된 성능기반 내풍설계에서 응답해석 및 구조 성능 단계별 목표성능수준을 설명하시오.25점답안 쓰기
  4. 2-4목구조 설계 요구사항(KDS 41 50 15)에 따라 목구조 건축물의 구조안전성, 사용성, 내구성 및 친환경성을 확보하기 위한 다음의 설계 요구사항에 대하여 설명하시오. (1) 구조해석 기본가정 (2) 수직하중 계획 (3) 수평하중 계획 (4) 지진하중 계획25점답안 쓰기
  5. 2-5그림의 각형강관(□-200×150×9, SNRT275)이 두께 8mm의 거셋플레이트에 용접되어 있다. 부재에 축방향 인장력 PD=200kN과 PL=500kN이 작용할 때 안전성을 검토하시오. (단, 건축물 강구조 설계기준(KDS 41 30 10) 적용, 거셋플레이트의 안전성 검토는 생략) <조건> ▪각형강관: Ag=5,767mm², L=7m, ry=59.3mm, Fu=410MPa ▪필릿용접치수 s=6mm, 용접재 인장강도 Fuw=490MPa ▪각형강관과 거셋플레이트 상·하부 사이의 간격은 각 1mm25점답안 쓰기
  6. 2-6아래 그림과 같은 철근콘크리트 복근보의 설계휨강도 φMn을 구하시오. (단, 건축물 콘크리트구조 설계기준(KDS 41 20 00) 적용) <조건> ▪fck=27MPa, fy=500MPa, Es=2×10⁵MPa ▪콘크리트 압축응력의 분포는 등가 직사각형 압축응력블록으로 가정(η=1) ▪D22의 단면적=387mm², D25의 단면적=507mm² ▪압축철근에 의한 콘크리트의 단면 손실은 무시25점답안 쓰기

3교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 3-1아래 그림과 같이 길이가 3m인 정사각형 각재를 상부 콘크리트면과 3mm 이격하여 설치하였다. 다음 물음에 답하시오. (단, 각재의 항복강도 Fy=275MPa, E=210,000MPa, 선팽창계수 α=15×10⁻⁶/℃) 1) 화재가 발생하여 실내 온도가 50℃ 상승하였을 때 각재에 발생하는 압축응력을 구하시오. 2) 온도가 지속적으로 상승하는 경우에 각재에 발생하는 축력과 온도의 관계를 그래프로 표현하시오. (단, 최초 온도는 0℃로 가정)25점답안 쓰기
  2. 3-2그림의 압연 H형강보(H-440×300×11×18, SM275)가 단면의 도심을 향하는 경사 등분포 하중 wD=15kN/m, wL=5kN/m를 받고 있다. 다음 물음에 답하시오. (단, 건축물 강구조 설계기준(KDS 41 30 10) 적용) 1) 계수하중에 의해 보의 단면에 발생하는 최대 휨응력의 크기 및 위치를 구하시오. 2) 강축 및 약축에 대한 설계휨강도를 구하고 2축 휨에 대한 안전성을 검토하시오. <조건> ▪L=Lb=8m, Lr=πrts√(E/0.7Fy), rts=√(Iyho/2Sx) ▪단면성능: Sx=2.55×10⁶mm³, Sy=5.41×10⁵mm³, Zx=2.82×10⁶mm³, Zy=8.28×10⁵mm³, r=24mm, rx=189mm, ry=71.8mm, J=1.35×10⁶mm⁴, Ix=5.61×10⁸mm⁴, Iy=8.11×10⁷mm⁴25점답안 쓰기
  3. 3-3시설물의 안전 및 유지관리 실시 세부지침(안전점검·진단 편)에 따른 건축물의 정밀안전진단 현장조사 요령 중 정밀조사의 항목과 방법을 설명하시오.25점답안 쓰기
  4. 3-4아래 그림과 같은 두 변단면 기둥의 좌굴하중을 Rayleigh-Ritz method로 구하고 좌굴하중의 비(Pcr,a/Pcr,b)를 구하시오. (단, 변위 함수는 y=αsin(πx/L)로 가정)25점답안 쓰기
  5. 3-5가시설물 설계기준(KDS 21 00 00)에 따라 해체공사 시 설치하는 비계 및 안전시설물의 설계에 반영하는 하중에 대하여 다음 각 내용을 설명하시오. (1) 연직하중 (2) 수평하중 (3) 풍하중(단, 풍력계수 Cf와 풍력저감계수(γf)만 서술) (4) 특수하중25점답안 쓰기
  6. 3-6기둥으로부터 축방향 고정하중 2,600kN, 활하중 2,400kN을 받는 철근콘크리트 직사각형 독립기초를 설계하시오. (단, 건축물 콘크리트구조 설계기준(KDS 41 20 00) 적용) <조건> ▪기초와 흙의 무게는 수직하중의 15% ▪허용지내력 qa=300kN/m² ▪기둥의 크기=600mm×600mm, 기둥은 기초의 중심부에 위치 ▪기초 춤 D=1,000mm(d=900mm) ▪단변의 길이는 3.6m ▪콘크리트는 보통중량골재를 사용, fck=27MPa, η=1 ▪기초판의 휨보강철근은 D22(387mm²), fy=500MPa ▪기초판의 전단에 대한 검토는 생략25점답안 쓰기

4교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 4-1충전형 합성부재에 대하여 다음 물음에 답하시오. (단, 건축물 강합성구조 설계기준(KDS 41 30 20) 적용) 1) 휨을 받는 충전형 합성부재의 국부좌굴에 대한 단면 분류를 설명하시오. 2) 그림과 같은 충전형 각형강관 합성단면의 설계휨강도를 구하시오. <조건> ▪각형강관: B=H=500mm, t=12mm, Fy=355MPa, Es=210,000MPa ▪콘크리트: fck=35MPa ▪모서리 곡률 반지름은 0으로 가정, 필요한 단면성능은 직접 계산25점답안 쓰기
  2. 4-2특수철근콘크리트 구조벽체의 연결보에 대하여 다음 물음에 답하시오. (단, 콘크리트 내진설계기준(KDS 14 20 80) 적용) 1) 세장비에 따른 연결보의 보강방법을 설명하시오. 2) 연결보의 대각선 철근을 횡철근으로 감싸주는 대신에 보 전체 단면을 횡구속하려는 경우 보강상세를 도시하고 설명하시오.25점답안 쓰기
  3. 4-3건축물 해체공사 현장에서 붕괴사고가 빈번하게 발생하고 있다. 건축물관리법에 따른 건축물 해체계획서의 작성 및 감리업무 등에 관한 기준에서 해체계획서의 작성 시 사전준비단계를 설명하시오.25점답안 쓰기
  4. 4-4강구조 건축물 및 주요구조부의 내화성능 평가는 설계화재, 구조물의 열전달, 강재의 온도특성 등을 고려하여 수행하여야 한다. 강구조 물고임 및 내화 설계기준(KDS 14 31 50)에 따른 구조해석에 의한 내화성능 평가방법을 설명하시오.25점답안 쓰기
  5. 4-5방호구조물이 폭발, 충돌 등의 충격하중을 받을 경우 가장 많이 사용하는 방식 중 하나는 삼각형 펄스 형태로 충격하중을 단순화하여 구조물의 응답을 계산하는 것이다. 강성 k=2,500kN/m이고 고유주기 Tn=0.2초인 구조물에 대하여 아래의 삼각형 펄스 하중에 대한 강제진동구간 및 자유진동구간의 변위 식들을 활용하여 다음 물음에 답하시오. 1) td=0.5초에 대한 최대변위를 구하시오. 2) td=0.5초, 0.1초, 0.05초 3가지 경우에 대하여 동적변위-시간 그래프와 정적변위-시간 그래프를 개략적으로 그리고 비교하여 설명하시오. 강제진동구간 변위: u(t)=ust{t/td−Tn/(2πtd)sin(2πt/Tn)} (0≤t≤td) 자유진동구간 변위: u(t)=ust{cos[2π/Tn(t−td)]+[Tn/(2πtd)sin(2πtd/Tn)−Tn/(2πtd)sin(2πt/Tn)]} (t≥td) 여기서 t: 시간, ust: po에 의한 정적변형(=po/k), Tn: 구조물의 고유주기25점답안 쓰기
  6. 4-6다음 그림과 같은 단순보에서 크리프와 건조수축에 의한 추가 장기처짐 Δcp+sh를 구하시오. (단, 건축물 콘크리트구조 설계기준(KDS 41 20 00) 적용) <조건> ▪보 춤 h=650mm, 고정하중(ωD)=40kN/m, 활하중(ωL)=35kN/m ▪건물이 완공된 후 5년이 경과 ▪지속하중은 고정하중의 100%와 활하중의 20% ▪콘크리트는 보통중량골재를 사용, fck=27MPa, η=1 ▪D22 단면적=387mm², Es=2×10⁵MPa25점답안 쓰기