건축구조기술사 제97회(2012년) 기출문제

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

1교시 13문항 중 10문항 선택 · 100분

1-1밀폐형 건축물 및 부분개방형 건축물의 주골조설계용 지붕의 설계풍압(Pr)을 산정하는 식을 쓰고 각 매개 변수를 설명하시오.10점답안 쓰기
1-2이중골조시스템과 전단벽-골조상호작용시스템에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-3한계상태설계법(Limit State Design)과 허용응력설계법(Allowable Stress Design)을 설명하시오.10점답안 쓰기
1-4철골구조물의 콤팩트단면(Compact Section), 비콤팩트단면(Noncompact Section) 및 세장단면(Slender section)에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-5연약지반 대책공법중 선행재하공법(Preloading)에 관하여 공법의 개요 및 원리에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-6굴착공사 시 주변구조물에 미치는 영향의 원인과 대책을 5가지 설명하시오.10점답안 쓰기
1-7면진구조 및 제진구조설계 시 목표성능과 지진응답특성예측의 차이점에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-8그림과 같이 건물의 외벽을 시공하려 한다. 흙막이 공사 중 띠장이 GL-2500에 설치되어 있으며 시공 중 한번 이어치기 할 경우 이음위치 선정시 고려사항에 대하여 설명하시오.(단, 흙과 접하는 부분의 철근은 D19를, 내부 철근은 D16을 사용한다.)10점답안 쓰기
1-9콘크리트가 타설된 후, 수화열에 의하여 균열이 발생할 수 있다. 이 때, 타설된 콘크리트와 기존의 재료간의 구속조건(외부구속 조건) 또는 이 외에 온도 및 수축에 의한 콘크리트 단면의 내외부 체적변화가 부등한 경우(내부구속 조건)에 균열이 발생하는 예가 있다. (1) 외부구속 조건의 예를 들고 이에 따라 발생되는 인장응력 방향을 그림으로 나타내고 왜 인장응력이 발생하게 되는지 구속조건과 관련하여 설명하시오. (2) 내부구속 조건의 예를 들고 이에 따라 발생되는 인장응력 방향을 그림으로 나타내고 왜 인장응력이 발생하게 되는지 구속조건과 관련하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-10그림(a)와 같이 평면 내에 한쌍의 전단벽체가 독립적으로 있는 경우보다 이를 그림(b)와 같이 연결보로 연결할 경우 횡하중 저항에 있어 더 효율적으로 저항할 수 있다. 그 이유에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-11철골조 이음에서 마찰접합과 지압접합에 대하여 설계순서 및 검토방법의 차이점을 설명하시오.10점답안 쓰기
1-12어떤 섬유보강 합성재(composite)가 인장응력 하에서 선형탄성 거동을 나타내는 모재(matrix)와 섬유(fiber)로 구성되어 있다. 이 합성재의 경우, 모재와 섬유간 변형률 적합조건(compatibility condition)이 성립한다. 이 합성재를 구성하는 재료의 체적률(volume fraction)은 모재의 경우 , 섬유의 경우 이다. (참고 : 이다.) (1) 이 합성재의 탄성계수()를 모재의 탄성계수()와 섬유의 탄성계수(), 그리고 과 로 나타내시오. (2) 왜 상기 (1)과 같은 식으로 나타나는지 수식으로 그 과정을 나타내시오.10점답안 쓰기
1-13지붕활하중에 대한 다음 각각에 대하여 답하시오. (1) 용어의 정의 (2) 기본등분포활하중의 값 (3) 기본집중활하중의 값 (4) 지붕활하중의 저감에 영향을 주는 요소 (5) 지붕활하중의 저감 시 최소값10점답안 쓰기

2교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

2-1<그림>의 건물은 X-방향에 대하여 횡구속 되었다. 이 건물 2층 기둥(C)이 <표>와 같은 축하중 및 Y-축을 중심으로 회전하는 단일곡률(Single curvature) 모멘트를 기둥의 상․하단에 받을 경우에 대하여 확대계수휨모멘트를 구하시오.25점답안 쓰기
2-2양단단순지지된 압축재 H-250×250×9×14(SM490)에 고정하중 =600kN, 활하중 =450kN 이 작용할 때 판폭두께비와 안전성을 검토하시오. (단, =325MPa, =205,000MPa, =92.18×102mm2, =10,800×104mm4, = 3,650×104mm4, = 108mm =62.9mm =16mm 이다.)25점답안 쓰기
2-3그림과 같은 연속보의 각지점의 휨모멘트를 모멘트 분배법에 의하여 구하고 휨모멘트도를 그리시오. (단, 는 일정하다.)25점답안 쓰기
2-4스팬 6.0m 캔틸래버보에 연직방향으로 11kN/m 의 등분포하중이 작용하고 있고, 보의 횡변위는 구속되어 있지 않다. H-450×200×9×14(SS400)의 압연 형강보를 사용할 때, 횡좌굴강도를 구하고, 안전성을 검토하시오.(단, H형강의 필렛부 반경 =18mm 이다.) (조건) =2.29m, =6.85m =235MPa, =205,000MPa, =9.6760×103mm2, =3.35×108mm4, = 1.87×107mm4, = 186mm, =44mm, =1.49×106mm3, =1.87×105mm3 =1.69×106mm3, =2.91×105mm3 =8.89×1011mm6, =4.68×105mm425점답안 쓰기
2-5X1열과 Y1열의 기초가 도면과 다르게 시공되었다. 고정하중, 활하중, 지진하중을 고려하여 다음 물음에 답하시오. (단, 기초상부는 PIN이며, 활하중저감, 자중(거더, 보, 기둥, 기초) 및 횡력에 의한 우력은 고려하지 않는다.) (조건) 1) 지진하중, 활하중, 고정하중 각각의 축력을 구하고 파일개수 설계를 위하여 하중조합 후 최대 축력을 산정하시오. 2) X1열 Y1열이 그림과 같이 오시공 되었을 때 허용 파일내력에 대한 안전성을 검토하시오. (파일은 ∅400 이며 최대 허용 지지력은 kN/개 로 가정한다.)25점답안 쓰기
2-6그림과 같은 철근콘크리트 바닥 구조에서 외곽보(400mm×600mm)의 단부 위험단면에 대하여 적합비틀림을 고려한 폐쇄스터럽의 소요간격을 건축구조기준에 따라 구하시오. 단부의 배근은 그림과 같고 스터럽은 D10(단면적 71)을 사용하며 피복두께는 40mm로 한다. 단부 위험단면의 소요전단강도,이다. (단, , , 단면 치수의 적합성, 최소비틀림철근량 및 스터럽의 최대간격 검토는 생략한다.)25점답안 쓰기

3교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

3-1양단이 PIN으로 지지되고, 기설치된 B1 부재(H-588×300×12×20)의 진동수 f(frequency)= 5Hz가 되도록 아래 그림의 보강플레이트의 두께를 정하시오. (단, 하중분포는 일방향으로 하고 슬래브와의 합성효과 및 인접보와 기둥의 영향은 고려하지 않는다.)25점답안 쓰기
3-2그림과 같은 T형보의 설계모멘트 강도를 산정하시오. (단, =25MPa, =400MPa 이다.)25점답안 쓰기
3-3그림과 같은 라멘을 처짐각법을 적용하여 재단모멘트를 산정하시오. 괄호안의 값은 강도계수의 상대적인 값이다.25점답안 쓰기
3-4다음 <그림 (a)>와 같이 경간이 9m인 단순지지 콘크리트보가 있다. 이 보는 철근 대신 섬유보강폴리머(Fiber Reinforced Polymer:FRP) 보강근으로 휨배근 되어 있다. FRP 보강근의 응력-변형률은 <그림 (b)>와 같다. 이 보는 전단에 대하여 안전하도록 배근되었으며 콘크리트와 FRP 휨배근은 완전부착 되었다고 가정한다. 조건: ⓛ 보 단면크기: 300mm×600mm (유효깊이 540mm) ② 보 경간 : 9,000mm ③ 콘크리트 압축강도: =30MPa ④ FRP : 인장강도 =1500MPa 탄성계수 =150GPa 1) 이 보가 정모멘트에 의한 휨에 의하여 보 하단에 첫 균열이 발생할 때의 모멘트(균열모멘트) 크기를 구하시오. 2) 정모멘트에 의한 휨에 의하여 FRP 휨배근 보강근에 인장파단이 발생하기 전에 보상부 압축단의 콘크리트가 선행 압축파괴 하기 위한 최소한의 FRP 휨배근 보강근의 단면적을 구하시오. 3) 만일 이 보에 상기 (2)에서 구한 최소 휨배근 단면적의 2배에 해당하는 동일한 FRP 보강근을 적용할 경우, 이 때 이 보의 공칭모멘트 강도()를 구하시오.25점답안 쓰기
3-5<그림>은 철근콘크리트 2층 골조를 나타낸다. • 조건 - 2층바닥 유효중량 =250kN, 지붕층 유효중량 =200kN - 자유도 : , - 감쇠율 = 0 - 지역계수 : - 지반종류 : (보통암 지반) - 단주기 지반증폭계수 : , 1초주기 지반증폭계수 : - 중요도 : 1, 내진등급 : I - 건축물의 중요도 계수 : - 철근콘크리트 보통모멘트 골조 반응수정계수 : 1) 주어진 2층 철근콘크리트 골조에 대한 지역계수(), 단주기 지반증폭계수(), 1초주기 지반증폭계수()를 이용하여 설계스팩트럼 가속도()의 그래프를 아래의 좌표에 작성하시오. 2) 만약 , 이라고 하고, 주기 에 대한 1차 모드를 , 주기 에 대한 2차 모드를 이라고 할 때, 응답스펙트럼 해석법에 근거하여 1차 모드에 의한 다음 값들을 산정하시오. ⓛ 설계스펙트럼 () ② 모드지진 응답계수 () ③ 유효모드 중력하중 () ④ 밑면 전단력 ()25점답안 쓰기
3-6보통중심가새골조에 그림과 같이 지진하중에 의한 층전단력과 연직하중에 의한 바닥 보의 등분포하중이 작용할 때 다음 2가지 사항에 답하시오. (단, 모든 부재의 자중은 고려하지 않으며, 지진하중과 조합되는 활하중의 하중계수는 1.0을 사용한다.) 1) 지진하중을 포함하는 하중조합에 대하여 가새(BR1)의 강도를 검토하시오. BR1 : 각형강관 □-125×125×6 (내진콤팩트단면이고 세장비 제한조건을 만족한다) SPSR400(, , ) , , (가새의 인장강도는 총단면의 항복한계상태로 산정한다) 2) 지진하중을 포함하는 하중조합에 대한 보(B1)의 소요압축강도와 소요휨강도를 건축구조기준에 따라 산정하시오.25점답안 쓰기

4교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

4-1다음 그림과 같이 자유도가 6개인 트러스의 반력과 부재력을 강성행렬을 이용한 행렬구조 해석법(Matrix structural analysis)중에서 변위법(Displacement method ; 강성법(Stiffness method))을 이용하여 구하시오. (단, 일정하며, R3, R4 는 외력이며, ①, ②, ③ 요소를 각각 4×4 강성행렬을 구한 후 6×6 구조강성행렬을 구성하여, 경계조건을 적용, 2×2 감차행렬을 구하는 순서로 계산을 전개한다.)25점답안 쓰기
4-2<그림>과 같은 보 요소가 있다. 이 보 요소의 양단은 스프링 상수가 인 스프링으로 구성되어 있다. 이 보의 강성행렬 를 구하고자 한다. (, ), (, )는 각각 절점 에서의 (수직력, 수직처짐), (모멘트, 회전각)을 나타낸다. 아래 강성행렬에서 과 을 구하시오.(단, 탄성계수; 단면2차모멘트; 보 경간길이이다.)25점답안 쓰기
4-3그림의 강재 뼈대구조가 거더층에서 수평력 F(t)=900sin (N)을 발생시키는 회전기계를 지지하고 있다. 감쇠를 임계감쇠의 5%로 가정하고 다음을 구하시오. (단, 거더는 무한강성(Rigid)으로 가정한다.) (조건) =5.3(rad/sec), 의 단위 : sec 기둥 : , (1) 정상 진동의 진폭 (2) 기둥의 최대 동적 응력25점답안 쓰기
4-4다음과 같이 경간이 10m인 단순지지 포스트텐션 프리스트레스트보가 있다(<그림 1> 참조). 보와 긴장재 재료는 압축 및 인장에서 선형탄성 거동을 나타내며 그 응력-변형률도는 <그림 2>와 같다. 긴장재는 완전 비부착되어 있으며 긴장재의 단․장기 손실은 발생하지 않는다고 가정한다. 계산의 편의 상, 자중의 영향은 무시한다. 조건: ① 단면크기: =300mm×600mm ② 유효깊이: =500mm ③ 편심: =200mm ④ 보 단면특성: - 단면이차모멘트 : mm4 - 단면적 : mm2 - 보 구성재료 탄성계수: MPa ⑤ 긴장재: - 단면적: =500mm2 - 탄성계수: MPa (1) 이 보가 초기 긴장력 kN 을 받고 있다면 경간 중간(mm) 단면의 상․하단에 발생하는 휨응력과 초기 긴장력()에 의한 긴장재의 변형률을 구하시오. (2) 만일 이 보의 양 지점에 <그림 3>과 같이 초기 긴장력 kN에 더하여 추가적인 외부모멘트 kN․m 를 가하였다. 이 추가 모멘트로 인하여 비부착 긴장재가 추가적으로 늘어나는 길이와 비부착 긴장재의 추가 인장변형률을 구하시오.25점답안 쓰기
4-5그림과 같은 특수모멘트골조의 내부 보에서, 건축구조기준의 전단강도 요구조건과 후프철근의 요구조건을 만족하도록 보 단부의 횡방향철근을 설계하시오. 구조해석에 의한 최대 소요전단력, 이며, 지진하중을 포함한 하중조합에서 활하중의 하중계수는 1.0을 사용한다. (단, 보의 압축력은 없으며 횡방향철근의 간격은 10mm 단위로 증감하고, , , 피복두께=40mm, 횡방향철근 : D10 이다.)25점답안 쓰기
4-6H형강 부재가 플랜지에 수직이며 웨브에 대하여 대칭으로 단일집중하중 또는 이중집중하중을 받는 경우에는, 플랜지 및 웨브의 국부적인 강도를 검토하여야한다. 이러한 국부강도의 유형과 적용조건, 그리고 설계강도가 부족할 경우의 보강 방법을 쓰시오.25점답안 쓰기