기술사 답안 연습

건축구조기술사 제138회 기출문제

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

1교시 13문항 중 10문항 선택 · 100분

  1. 1-1Charpy V-Notch 실험에 대하여 목적 및 방법을 간단히 기술하고, 이로부터 획득한 S자 곡선을 도식하고 설명하시오.10점답안 쓰기
  2. 1-2강재 화학적 성분 중 탄소량(C)과 망간(Mn)이 취성과 연성을 구분하는 변이온도에 미치는 영향을 설명하시오.10점답안 쓰기
  3. 1-3천장 크레인이 8 m 스팬의 큰보(Girder)에 의하여 지지되고 있다. 크레인 거더(Crane Girder)는 아래와 같이 3개의 플레이트를 필릿(Fillet) 용접하여 제작한 I형강이다. 크레인의 주요 용도는 300 kN의 대형용기를 운반하는 것이다. 크레인 작동 시 크레인 거더는 전체 하중의 최대 80%를 반력으로 지지하며, 1개의 집중하중으로 가정한다. 이러한 하중조건에서 크레인은 2 cycles/hour, 10 hours/day, 5 days/week으로 운행하고 있으며, 건물의 설계수명은 대략 40년이다. 크레인 거더의 피로 수명이 충분한지 검토하시오. I형강 거더 (단위: mm) 플랜지PL - 350 × 20(b × t) 웨브PL – 306 × 14 단면2차모멘트 = 448 × 106 mm4 (△F )TH = 110 MPa, N TH = 2.95 × 106 cycles10점답안 쓰기
  4. 1-4진동수를 구하는 방법 중 하나인 ‘Rayleigh-Ritz method’의 개념과 장·단점에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  5. 1-5지름 30 mm, 길이 1 m인 봉에 축인장력 150 kN이 작용한 경우, 길이 방향으로 0.47 mm 늘어나고 폭 방향으로 0.015 mm 줄어들었을 때 전단탄성계수를 구하시오.10점답안 쓰기
  6. 1-6구조물 보수(Repair)와 보강(Strengthening)의 개념을 정의하고, 적용 목적, 대상 구조 성능 및 설계 개념의 차이를 설명하시오.10점답안 쓰기
  7. 1-7건축물 내진설계기준(KDS 41 17 00)에서 제시된 내진설계범주 ‘D’에 속한 건축물 구조계획 시 고려해야 할 사항에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
  8. 1-8풍하중 산정 시 사용되는 아래 용어에 대하여 건축물 설계하중(KDS 41 12 00)에 따른 정의를 설명하시오. 1) 밀폐형 건축물, 개방형 건축물 2) 대기경계층, 대기경계층 시작 높이 3) 와류진동 4) 강체구조물, 유연구조물10점답안 쓰기
  9. 1-9콘크리트용 앵커 설계기준(KDS 14 20 54)에 따른 콘크리트 앵커 설계에서 2개 이상의 앵커가 함께 사용될 때, 앵커 그룹 효과를 고려해야 하는 임계 간격을 파괴 유형에 따라 설명하시오.10점답안 쓰기
  10. 1-10높이가 큰 보를 가설 등의 이유로 현장에서 수평분리타설 하고자 할 때, 발생하는 계수 수평전단하중에 대한 검토 방법을 설명하시오.10점답안 쓰기
  11. 1-11철근콘크리트 구조의 연속보 또는 1방향 슬래브에서 콘크리트구조 해석과 설계 원칙(KDS 14 20 10)에서 규정한 해석방법 중 근사해법을 적용할 수 있는 조건을 열거한 후, 이 근사해법을 사용할 경우 절대값이 최대인 모멘트가 작용하는 조건과 그 모멘트 값을 계수분포하중 wu과 부재의 순경간 ln으로 제시하시오.10점답안 쓰기
  12. 1-12설계기준압축강도 fck = 24 MPa인 보통중량콘크리트를 사용한 폭 b = 400 mm이고 높이 h = 500 mm이고 유효높이 d = 435 mm인 직사각형 철근콘크리트 단면이 있다. 다음과 같이 축력이 작용할 때, 이 단면의 콘크리트에 의한 전단강도 Vc를 콘크리트 구조 전단 및 비틀림 설계기준(KDS 14 20 22)에 따라 구하시오. 1) 축력이 0 kN 2) 압축력이 1,000 kN 3) 인장력이 400 kN10점답안 쓰기
  13. 1-13콘크리트 구조물의 유한요소 구조해석을 위한 콘크리트 재료 모델링에서 인장연화(Tension Softening)와 인장강화(Tension Stiffening)에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기

2교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 2-1그림과 같이 내민 보 ABCD는 두 개의 집중하중 P1과 P2를 지지한다. 다음을 검토하시오. (단, EI = 일정, P1 ≠ 0, P2 ≠ 0이다.) 1) B점에서 처짐이 0이 되기 위한 P1/P2를 산정하시오. 2) D점에서 처짐이 0이 되기 위한 P1/P2를 산정하시오.25점답안 쓰기
  2. 2-2콘크리트의 응력-변형률 관계가 그림과 같다. 철근콘크리트 단면의 휨강도 해석을 위한 등가 직사각형 압축응력블록의 계수 η 와 β 값을 구하시오. (단, 장기거동과 재하속도의 효과는 고려하지 않는다.)25점답안 쓰기
  3. 2-3아래 조건 및 그림의 코너 기둥-보 접합부에서 계수모멘트 M u = 375 kN·m를 지지하기 위한 수직 스티프너 AC 및 BD와 필요시, 패널존에 대각선 스티프너 및 이들의 용접 접합을 설계하시오. 【조건】 ∙ 패널존 설계를 위해서는 축력 및 전단력은 작용하지 않는 것으로 가정 ∙ 기둥 웨브와 보 플랜지의 접합을 위한 계수전단력은 Vu = 680 kN ∙ 용접재는 고장력강용 피복아크 용접봉을 사용 ∙ 보는 조밀단면 ∙ 대각선스티프너(Ast)는 φ Ast cosθ = [식] 로 산정 ∙ Fy = Fyf = Fyw = 350 MPa, Fu = 480 MPa, E = 200 GPa ∙ 보 및 기둥 단면(H형강); H-407 × 178 × 7.7 × 12.8 (k=30)25점답안 쓰기
  4. 2-4아래 조건의 철골 기둥이 화재에 노출되어 강재 단면의 평균온도가 624℃로 상승하였을 때의 안전성을 검토하시오. 【조건】 ∙ 철골 기둥 단면 H - 400 × 400 × 13 × 21(SM 275, Fy = 275 MPa) A = 21,870 mm2, Zx = 3.67 × 106 mm3, r = 22 mm Ix = 6.66 × 108 mm4, Iy = 2.24 × 108 mm4, rx = 175 mm, ry = 101 mm ∙ E = 210,000 MPa, Fcr,fi = [식] ∙ 고정하중 PD = 1,000 kN, 활하중 PL = 850 kN ∙ 기둥의 높이는 4.3 m임 ∙ 각층이 충분한 내화성능을 확보한 개별적인 방화구획으로 구성된 가새골조의 최상층 기둥이며, 보와 기둥은 강접합으로 이루어져 있다. 【고온에서 구조용 강재의 성질】 강재의 온도(℃), kE, ky 값이 제시됨.25점답안 쓰기
  5. 2-5기존 아파트 리모델링 시 수직/수평증축을 고려한 구조계획에서 기존 건축물의 하부가 말뚝기초인 경우 신설말뚝과 기존말뚝의 하중분담에 대한 구조개념을 기술하시오.25점답안 쓰기
  6. 2-6철근콘크리트 기둥의 단면이 그림과 같다. 최대 공칭휨강도를 갖는 상태일 때의 설계축강도 φPn과 설계휨강도 φMn을 각각 구하시오. 이때의 설계축강도 φPn과 최대설계축강도 φPn(max)의 비율(φPn/φPn max %)을 구하시오. 【조건】 ∙ 건축물 콘크리트구조 설계기준(KDS 41 20 00)을 적용함 ∙ 보통 콘크리트 사용함 ∙ 등가 직사각형 압축응력블록을 사용함 ∙ fy = 400 MPa, fck = 27 MPa ∙ D25철근의 단면적 Ab = 506.7 mm225점답안 쓰기

3교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 3-1그림과 같은 캔틸레버 부재의 A에 하중 P가 작용할 때, 다음 사항에 대하여 검토하시오. 1) 그림 (a)와 같이 부재의 구간(AB)이 일정단면(I = bh3/12)일 경우의 A처짐 δA0을 구하시오. 2) 그림 (b)와 같이 부재의 구간(AB)이 변단면일 경우의 A처짐 δA를 구하시오. 3) 처짐의 비(α = δA0/δA)를 구하시오. (단, 탄성계수 E는 일정하다.)25점답안 쓰기
  2. 3-2그림과 같은 단순 지지된 단근보에서 하중에 의한 중앙부의 휨모멘트가 설계휨강도의 60%일 때의 보의 전 단면에 대한 단면 2차모멘트(Ig)와 유효단면 2차모멘트(Ie)의 비 Ie/Ig를 구하시오. 【조건】 ∙ 건축물 콘크리트구조 설계기준(KDS 41 20 00) 적용 ∙ 보통 콘크리트 사용 ∙ 등가 직사각형 압축응력 블록 사용 ∙ 장기처짐 효과는 고려하지 않음 ∙ fy = 400 MPa, fck = 27 MPa ∙ D25철근의 단면적 Ab = 506.7 mm225점답안 쓰기
  3. 3-3내진설계범주 ‘D’에 대한 시스템 제한(KDS 41 17 00)에서 아래와 같은 상황에서, 변형의 적합성에 따른 외곽 기둥의 모멘트를 산정하시오. 【조건】 ∙ 건물골조시스템의 철근콘크리트 보통전단벽시스템(R = 5.0, Ω = 2.5, Cd = 4.5) ∙ fck = 30 MPa ∙ 기둥 크기: 500 mm × 500 mm (단, 기둥의 균열을 고려하여야 하며 기둥 상하단 접합은 강접합) ∙ 중요도(1)에 해당 ∙ 탄성해석에 의한 횡변위(δxe): 15.2 mm ∙ 기둥과 벽체는 강한 격막(Rigid Diaphragm)으로 연결 ∙ 기둥의 강성은 6EcIc/h2 기둥25점답안 쓰기
  4. 3-4아래와 같은 조건의 슬래브를 강한격막(Rigid Diaphragm)으로 검토할 때, 슬래브와 벽체 접합부의 면내전단(In-Plane Shear)에 대한 안전성을 검토하고 Chord-Tension Force를 지지하기 위한 철근의 개수를 산정하시오. 【조건】 ∙ 횡력저항시스템은 철근콘크리트 보통전단벽시스템 ∙ fck = 30 MPa ∙ fy = 500 MPa (D16) ∙ 벽체 두께는 300mm, 슬래브 두께는 250 mm ∙ Horizontal Beam Analogy를 사용할 것 (단, 우발편심은 무시)25점답안 쓰기
  5. 3-55층 건축물의 C1 기둥 기초 하부 파일 공사 중 2번 파일이 x 방향으로 +300 mm, y 방향으로 +150 mm의 시공오차가 발생하였다. 다음에 대하여 검토하시오. 1) 구조설계 시 파일의 지지력에 대한 안전성을 검토하시오. 2) 공사 중 오시공에 대한 파일의 지지력에 대한 안전성을 검토하시오. 3) 파일 오시공에 대하여 추가로 검토할 사항을 기술하시오. 【조건】 ∙ 사용하중에 의한 조합하중(Ps)은 2,850 kN ∙ 파일의 허용 지지력 Qa = 1,200 kN/EA(PHC Φ 600) ∙ 기초의 콘크리트 강도는 fck = 24 MPa ∙ 파일 검토 시, 기초자중은 무시 ∙ 기초판은 강체로 가정25점답안 쓰기
  6. 3-6그림과 같은 Built-up 기둥의 계수 압축 내력(Factored Compressive Resistance)을 산정하시오. (단, 유효길이는 5,000 mm) 【조건】 ∙ E = 200,000 MPa, G = 77,000 MPa, Fy = 300 MPa ∙ A = 12,100 mm2, Ix = 234.1 × 106 mm4, Iy = 60.5 × 106 mm4 ∙ rx = 139 mm, ry = 70.7 mm, J = 1,303 × 103 mm4 ∙ yo = 92.7 mm, Cw = 335.4 × 109 mm6 ∙ Feyz = [식] ∙ S = 전단중심, C = 단면중심25점답안 쓰기

4교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 4-1그림과 같은 라멘구조에서 1)보붕괴, 2)기둥붕괴, 3)복합붕괴 시의 붕괴기구를 도시하고 극한하중 P를 구하시오. (단, EI는 일정)25점답안 쓰기
  2. 4-2플랜지의 유효폭 beff = 500 mm이고 두께 hf = 120 mm를 가진 T형보의 설계휨강도를 구하시오. 【조건】 ∙ 등가 직사각형 압축응력 블록을 사용함. ∙ 보의 복부폭 bw = 300 mm, 높이 h = 600 mm, 유효높이 d = 510 mm ∙ 최외단 인장철근까지의 높이 dt = 540 mm ∙ 인장철근의 단면적 Ast = 4,000 mm2 ∙ fck = 24 MPa, fy = 400 MPa25점답안 쓰기
  3. 4-3그림과 같은 강구조 특수모멘트 골조의 보-기둥 접합부(Joint)에서 연성설계를 위한 절차를 아래 순서에 따라 기술하시오. 【조건】 ∙ M1, M2, M3, M4 = (연직하중 + 지진하중)에 의한 패널존 경계면/둘레에 작용하는 보 및 기둥 단부모멘트 ∙ V1, V2, V3, V4 = M1, M2, M3, M4에 각각 해당하는 전단력 ∙ Mg1, Mg2 = 기둥중심선에 작용하는 연직하중에 의한 보의 모멘트 ∙ Vg1, Vg2 = Mg1, Mg2에 각각 해당하는 기둥중심선에 작용하는 보의 전단력 ∙ db = 보의 전체춤, dc = 기둥의 전체춤, l1, l2 = 보의 스팬, h3, h4 = 기둥의 스팬 1) 강도설계에 따라 부재를 선택한 후 패널존에 작용하는 부재력을 산정하시오. (단, 연직하중에 의한 전단력은 패널존에 작용하는 모멘트와 크기가 동일한 모멘트를 유발하기 위하여 변곡점에 작용하는 것으로 가정한다.) 2) 연성설계를 위해서는 보(B), 보-기둥(C), 혹은 패널존(PZ) 등의 3요소 중에 어느 요소가 항복에 도달하는지를 결정하는 것이 필요하므로(Critical 요소를 판별) 상기 모멘트 및 수평 전단력에 대한 2개의 평형방정식을 유도하시오. 3) 평형방정식을 이용하여 Critical 요소를 결정하는 방법을 설명하시오. 4) Critical 요소에 요구되는 주요 상세를 간략히 기술하시오.25점답안 쓰기
  4. 4-4「건축법 시행령」 제91조의3에 따른 관계전문기술자와 협력에서 건축물 설계 시 건축구조기술사의 협력을 받아야 하는 대상 건축물에 대하여 설명하고, 공사 중 건축구조기술사의 협력을 받아야 하는 건축물과 공정에 대하여 기술하시오. (단, 필로티 건축물은 제외)25점답안 쓰기
  5. 4-5하나의 지하주차장으로 연결된 대단지 아파트를 설계할 때 지하구조물 내진설계(KDS 41 17 00)에 따라 지하구조를 고려한 지진해석 및 내진설계 방법을 기술하시오.25점답안 쓰기
  6. 4-6건축물 설계하중(KDS 41 12 00)에 따른 활하중의 저감 및 제한사항에 대하여 기술하고, 아래 건축물의 1층에서 C1 기둥의 활하중 저감계수가 적용된 설계 활하중을 산정하시오. (단, 일반사무실의 경우 경량칸막이벽의 하중을 고려)25점답안 쓰기