건축구조기술사 제137회 기출문제

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1교시 13문항 중 10문항 선택 · 100분

1-1건축물 내진설계기준(KDS 41 17 00)에 따른 건축구조물 고유주기의 약산법에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-2m y″ + c y′ + k y = P₀ cos ωt 에서 c = 0일 경우, 일반해를 제시하고 공진현상 발생조건을 설명하시오.10점답안 쓰기
1-3구조물의 부재 사이에서 불연속 접촉면이 발생될 경우 해석방법을 설명하시오.10점답안 쓰기
1-4프리스트레스트 콘크리트 구조에서 응력손실을 발생 원인에 따라 구별하여 설명하고 프리텐션/포스트텐션공법에 따라 응력손실 계산순서가 달라지는 이유와 그 계산순서를 설명하시오.10점답안 쓰기
1-5그림과 같이 건축물 프리캐스트 콘크리트 제품의 걸침상세가 지압력을 받을 경우, 작용하는 지압력에 의한 5가지 파괴모드(파괴양상)를 설명하고, 파괴모드에 대한 일반적인 보강상세를 그리시오.10점답안 쓰기
1-6다음 강재의 표준명, 최소인장강도, 특징 및 용도를 설명하시오. (1) SS410 (2) SM355 (3) SN355 (4) SHN355 (5) HSA650 (6) FR355 (7) SSC275 (8) SGT35510점답안 쓰기
1-7합성구조 내진 설계기준(KDS 14 31 85)에서 매입형 합성기둥의 중간 내진시스템 횡방향 철근 요구사항을 설명하시오.10점답안 쓰기
1-8강구조 내화구조설계에서 인장재의 설계내력 산정 시 고려사항을 설명하시오.10점답안 쓰기
1-9국토교통부, 국토안전관리원의 제3종시설물 안전등급 평가 매뉴얼에 따른 건축물 구조부재의 철근 부식, 노출 또는 콘크리트 박리·박락 상태에 대하여 시설물 부재 상태(a~e) 및 조치내용을 설명하고 개략적인 그림을 도시하시오.10점답안 쓰기
1-10일반콘크리트 시방서(KCS 14 20 10)에서 콘크리트의 배합강도, 설계기준압축강도, 품질기준강도, 호칭강도를 설명하시오.10점답안 쓰기
1-11건축물 내진설계기준(KDS 41 17 00)에서 기술한 평면비정형성, 수직비정형성의 유형과 정의에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-12건축물 설계하중(KDS 41 12 00)에서 정의하는 풍하중에 대한 용어를 설명하시오. (1) 가스트영향계수 (2) 내압가스트영향계수 (3) 밀폐형 건축구조물 (4) 개방형 건축구조물10점답안 쓰기
1-13조적식구조 경험적설계법(KDS 41 60 40)에 따라 조적벽이 구조물의 횡안정성을 확보하기 위한 방안을 설명하시오.10점답안 쓰기

2교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

2-1그림과 같은 골조 구조물에 대하여 다음 물음에 답하시오. (1) 반력을 구하시오. (2) 부재 ac, bc, ce의 자유물체도에 대한 부재력을 표시하시오. (3) 골조의 휨모멘트도를 작성하시오.25점답안 쓰기
2-2그림과 같은 단면에서 빗금친 부분의 x축에 대한 단면2차모멘트를 구하시오.25점답안 쓰기
2-3그림과 같이 기초판과 지상 1층 S.O.G(Slab on Grade)가 시공된 상태이며, 모든 콘크리트는 설계기준압축강도 이상을 확보하고 있다. 다음의 물음에 답하시오. (1) 시공중 지상 1층 S.O.G 위에 허용 가능한 장비운용 검토를 위한 최대 상재하중(Dₛ)을 구하시오. (2) 기초판의 전단내력을 검토하여 전단에 대한 구조안전성을 판단하시오. <조건> - 기둥에 작용하는 고정하중 P_D = 1,610 kN - 기둥에 작용하는 활하중 P_L = 1,200 kN - 기초판 바닥 위 토사의 단위중량 18 kN/m3 - 보통중량 철근콘크리트의 단위중량 24 kN/m3 - 기초판 밑면의 지반의 허용지지력 q_a = 250 kN/m2 - 콘크리트 설계기준압축강도 f_ck = 35 MPa - 철근 항복강도 f_y = 500 MPa - 주철근비 ρ = 0.2% = 0.002 - 최대상재하중(D_s)계산결과는 소수점 이하는 버리고 정수로 표현할 것 - 전단검토시 유효깊이는 d = h - 100 mm로 가정할 것 - S.O.G의 구조안전성은 검토대상에서 제외 - 기초판의 휨내력과 기둥 밑면의 지압력에 대한 내력은 충분한 것으로 가정 - 전단보강근은 배치되지 않음 - 2방향 전단 검토 시 각 수식의 변수 및 계수에 대한 의미를 함께 설명할 것 - 내부기둥의 중심은 기초판의 중심과 일치함25점답안 쓰기
2-4보의 단면, 길이 및 하중 형태가 그림과 같을 때, 보의 곡률 연성비가 2일 경우 다음 물음에 답하시오. (1) 극한하중(P_u)을 구하시오. (2) 인장측 철근량(A_s)을 구하시오. (3) 철근량, 재료강도 및 변형률의 영향을 포함하여 보의 곡률연성비를 2보다 크도록 증대시킬 수 있는 요인 5가지를 설명하시오. <조건> - φ_u/φ_y = 1.5w − 0.075f_ck, w = ρf_y/f_ck - 콘크리트 설계기준압축강도 f_ck = 27 MPa - 철근 항복강도 f_y = 500 MPa - 분포하중 w_u는 철근콘크리트보 자중만 고려하며 하중계수는 1.2를 적용25점답안 쓰기
2-5강구조 압축재 설계에서 유효좌굴길이계수 계산도표 사용 시 보의 타단이 힌지나 고정으로 되어 있는 경우 보의 강성(EI_g/L_g)은 보정계수를 곱하여 적용한다. 다음 표에 나타낸 보의 강성 보정계수를 처짐각법을 사용하여 유도하시오. <보의 강성 보정계수> 횡변위가 구속된 경우 / 횡변위가 구속되지 않는 경우 타단 힌지 1.5 / 0.50 타단 고정 2.0 / 0.6725점답안 쓰기
2-6건축구조기준 구조검사 및 실험(KDS 41 10 10)에 따라 내진구조검사를 해야 하는 대상 건축물과 예외사항에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기

3교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

3-1그림과 같은 보에서 탄성곡선의 지배방정식을 이용하여 다음을 구하시오. (단, EI 는 일정하다.) (1) C점에서의 처짐과 처짐각 (2) A, B점에서의 처짐각25점답안 쓰기
3-2그림과 같은 계단슬래브를 1방향 슬래브로 설계하고 A-A단면도와 배근도를 그리시오. <조건> - 계단의 경사면을 고려한 유효길이를 반영할 것 - 계단 슬래브의 평균 두께 t = 211 mm이며 자중 산정시 적용할 것 - 평균계수하중은 다음식을 사용할 것 w_u,avg = [(계단참길이 3.95m × 계단참의 w_u) + (계단길이 2.75m × 계단의 w_u)] / 부재경간 6.7m - 단부지지조건은 양단고정으로 적용하고, WG1의 단면크기는 400 ×600으로 하되, WG1의 배근 표기는 생략 - 층고 h = 4.0 m, jd = 0.925 d, 피복두께 20 mm 적용 - 콘크리트 설계기준압축강도 f_ck = 27 MPa - 철근 항복강도 f_y = 400 MPa - 철근은 호칭직경을 사용하고, 단부 주철근은 D16, 중앙부 주철근은 D13, 그 외는 D10을 적용할 것 - 설계하중 ※ 단위중량: 테라죠타일(20kN/m3), 화강석버너마감(26kN/m3), 시멘트모르타르(21kN/m3) ※ 활하중: 5 kN/m2 - 시공성 및 경제성을 고려하여 주철근 상·하부근의 간격은 서로 배수가 되도록 하고, 25 mm단위로 배근할 것 - 미표기 치수는 mm임25점답안 쓰기
3-3그림과 같은 양단부 힌지조건인 철골기둥의 설계압축강도를 산정하시오. <조건> - 단면: BH - 600 × 600 × 13 × 20 (SM355) - 길이: Lx = 12 m, Ly = 6 m - 유효좌굴길이계수: kx = ky = 1 - Q_s = 1.415 − 0.65(b/t)√(F_y/Ek_c) - Q_a = 2A + b_f t_w / A_e, b_w = 1.92t_f√(E/F_y)(1 − 0.34√(E/F_y)/(h/t_w))25점답안 쓰기
3-4철근콘크리트 건축구조물의 성능기반 내진설계를 위한 비선형 해석모델 적용 시 섬유요소 모델의 일반사항과 콘크리트요소에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
3-5조적식 구조 설계일반(KDS 41 60 15)에 따라 조적식구조의 공간쌓기벽에서 벽체연결철물의 설계조건을 설명하시오.25점답안 쓰기
3-6H형강 기둥 주각부의 종류, 설계 및 시공 시 주의사항을 설명하시오.25점답안 쓰기

4교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

4-1그림과 같은 보에서 강성매트릭스법을 이용하여 다음을 구하시오. (단, EI 는 일정하다.) (1) C점에서의 처짐과 처짐각 (2) A, B점에서의 반력25점답안 쓰기
4-2다음 그림은 소규모 필로티(4층) 건축물의 2층 전이층 바닥 구조평면도이다. 구조평면도를 검토하여 Y열 중에서 비틀림을 검토해야 할 가장 중요한 철근콘크리트 전이보 1개를 지정하고, 그 지정한 1개의 전이보에 대하여 전단 및 비틀림을 검토하고 보 배근도를 작성하시오. <조건> - fck = 27 MPa(보통중량콘크리트) - fy = 400 MPa, fyt = 400 MPa - 소요전단강도 V_u = 240 kN - 소요비틀림강도 T_u = 100 kN·m - 부재단면크기(보) TB1 (400 × 600) TB2, TB3 (300 × 600) TG1, TG3 ~ TG6 (700 × 600) TG2 (1000 × 600) TWG1 (500 × 600) - 보의 유효깊이 d = h - 60 적용 - 비틀림 검토시 압축경사각 θ는 45° 적용 - 휨검토 결과인 상하부 주철근은 각각 6 - D19이며 비틀림 보강근과 함께 표현할 것 - 스터럽은 D10, 종방향 비틀림 보강근의 직경은 시공성을 고려하여 주철근과 동일하게 적용할 것 - 철근은 호칭직경을 사용할 것 - 미표기 치수의 단위는 mm임25점답안 쓰기
4-3그림과 같은 노출형 합성보 SB1에 있어서 시공 시 및 완공 시의 휨과 전단에 대한 안전성을 검토하시오. <조건> 1) H형강(SB1) ① 단면: H - 500 × 200 × 104 × 16(SM355, r = 20 mm) ② 단면적: A_s = 1.142 × 10^4 mm^2 ③ 단위길이당 중량: 8.78 × 10^-1 kN/m ④ 단면2차모멘트(x축): I_x = 4.78 × 10^7 mm^4 ⑤ 단면2차모멘트(y축): I_y = 2.14 × 10^6 mm^4 ⑥ 소성단면계수(x축): Z_x = 2.18 × 10^5 mm^3 ⑦ 소성단면계수(y축): Z_y = 3.35 × 10^4 mm^3 ⑧ 소성한계 비지지길이: L_p = 1,854 mm ⑨ 비탄성한계 비지지길이: L_r = 5,371 mm ⑩ 횡좌굴모멘트수정계수: C_b = 1.0(가정) 2) 슬래브(DS1) ① 형상: T형 단면 ② 두께: 150 mm ③ 콘크리트 설계기준압축강도: f_ck = 30 MPa ④ 콘크리트 탄성계수: E_c = 27,537 MPa 3) 스터드 앵커 ① 1 - ϕ19 @150(SS275, L = 120 mm) 4) 설계하중 ① 활하중: 5.0 kN/m2 ② 마감하중: 2.6 kN/m2 ③ 시공하중: 2.5 kN/m25점답안 쓰기
4-4철근콘크리트구조 필로티 건물의 설계도서 검토 시 내진설계 특별지진하중 준수여부 검토사항, 필로티층 기둥 철근 상세도, 화단벽 및 수벽의 기둥과의 이격에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
4-5건축공사에서 구조 형식별 공사감리 중간보고서 제출시기를 철근콘크리트조인 경우와 철골조인 경우로 구분하여 해당 공정을 설명하시오. 또한 제출방법 및 제출서류를 설명하시오.25점답안 쓰기
4-6기존 시설물(건축물) 내진보강 매뉴얼에 제시된 기존 시설물(건축물) 비보강 조적조 및 조적채움벽의 내진보강 공법에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기