건축구조기술사 제98회(2012년) 기출문제

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1교시 13문항 중 10문항 선택 · 100분

1. 1-1합성보에 대해 간단히 설명하고, ①형태상으로 ②시어커넥터(스터드)에 따라 분류하여 설명하시오.(단, KBC2009 에 의거)10점답안 쓰기
2. 1-2구조공학에서 사용하는 용어 “안전(safety), 불안전(unsafety)”과 “안정(stability), 불안정(instability)”의 개념에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
3. 1-3압축재에 대한 탄성좌굴과 비탄성좌굴의 개념을 비교 설명하시오.10점답안 쓰기
4. 1-4기초판에 기둥으로부터 중심축하중이 아래 그림과 같이 작용하고 있을 때, 기초 저면(底面)에 균등한 반력이 발생하도록 길이 a, b를 정하시오. (단, 기초판의 세로폭은 일정하다.) <그림>10점답안 쓰기
5. 1-5지판이 없는 플랫 슬래브에서 외부접합부와 코너접합부에서 기둥이 아래그림과 같이 슬래브 외부에 돌출되어 배치된 경우, 불균형 휨모멘트 전달을 위한 유효슬래브 폭을 도시하시오. (단, 슬래브 두께 h=250mm 이다.) <그림>10점답안 쓰기
6. 1-6용접 시 용접 전 예열하는 목적에 대하여 간단히 설명하시오.10점답안 쓰기
7. 1-7폭 b=500mm, 깊이 D=1400mm의 보 중앙부의 하부에 12-HD25가 위치하였고, 스터럽은 HD13@200으로 설계된 보 단면의 균열제어용 표피철근의 간격 및 위치를 도시하시오. (단, 이다.)10점답안 쓰기
8. 1-8기존 건축물의 점검이나 진단은 “시설물의 안전관리에 관한 특별법”에 의해 3단계로 정기적으로 점검과 진단을 하게 되어 있다. 이 3단계의 구분과 대상 및 시기, 또 단계별에 따라 시행하여야 하는 조사방법과 가장 중요한 검토사항, 그리고 단계별의 큰 차이점에 대해 설명하시오.10점답안 쓰기
9. 1-9적합 비틀림(Compatibility Torsion)에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
10. 1-10최근에는 기존건축물의 내진 보강을 하기 위해 내진 성능 평가를 하고 있다. 내진 보강 목표치를 설정하는데는 대상 건축물의 지진 후에 어떠한 상태에 있는가가 가장 기본적인 요소인데, 미국의 FEMA-273을 기본으로 하는 손상 상태 기준을 4단계로 분리하여 설명하시오.10점답안 쓰기
11. 1-11구조물을 설계하거나 시공 할 때에는 적절한 위치에 구조 조인트(Joint)를 설치하여야 한다. 다음의 구조 조인트에 대해 설명하고, 필요한 위치, 방법, 간격, 그리고 주의해야 할 점에 대해 설명하시오. 1) construction joint 2) expansion joint 3) control joint 4) delay joint10점답안 쓰기
12. 1-12BIM에서 사용하고 있는 IFC(Industry Foundation Classes)에 대하여 간략히 설명하시오.10점답안 쓰기
13. 1-13구조와 관련된 다음의 국제기구에 대하여 영문원어를 쓰고, 우리말로 번역하시오. 1) CTBUH 2) SEWC 3) IABSE10점답안 쓰기

2교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

1. 2-1아래 그림과 같이 상부가 개방된 물탱크 외벽을 1방향 캔틸레버로 설계하시오. (단, 지하수위는 GL-4m에 위치하며, 지하수위의 변동은 없고 상재하중은 16kPa를 고려한다. 그리고 흙의 내부마찰각 ∅1=30°, 정지토압계수 K0 = 1-sin∅1, 흙의 단위체적중량(), 콘크리트 설계기준압축강도 fck=30MPa, 철근의 설계기준항복강도 fy=400MPa 이며 전단보강설계는 고려하지 않는다.) <그림>25점답안 쓰기
2. 2-2경간 6m의 3스팬 연속된 비대칭 Z형강 중도리에 등분포하중 wD=0.5kN/m와 wL=1.8kN/m이 아래 그림과 같이 작용하고 있다. 이러한 경우, Z형강(KS D 3503 SS400)의 설계 휨강도를 산정하시오. (단, 이 부재는 콤팩트 단면이며 각 부재의 양단과 3등분점에서 Z형강의 중심에 횡구속이 되어 있는 것으로 한다.) , <그림>25점답안 쓰기
3. 2-3아래의 그림과 같은 라멘에서 E점에 외부로부터 M=100 kN․m의 모멘트가 작용했을 때 모멘트분배법으로 휨모멘트도(B.M.D.)를 구하고, 각 지점에서의 반력 및 전단력도(S.F.D.)를 구하시오. - 기둥재 단면 H-400x400x13x21 ( <그림> =66,600 cm4) - 보재 단면 H-400x200x8x13 ( <그림> =23,700 cm4) <그림>25점답안 쓰기
4. 2-4중앙아시아 지역에서 수주한 건물에 대해 IBC로 내진설계를 수행하려고 한다. 그러나 그 지역의 유일한 지반가속도 정보는 UBC97 기준에서 제시된 Zone Factor(500년 재현 주기) 0.3g 이다. 부지고유해석(Site-Specific Analysis)을 수행할 수 없는 경우라 가정하고, UBC Zone Factor를 이용하여 IBC(2400년 재현 주기) 5% 감쇠 탄성설계 가속도 응답 스펙트럼을 작성하시오. ․ 지반조건 : SB 지반 ( = 1.0, = 1.0) ․ n년 재현주기지진의 최대유효지반가속도 = 500년 재현주기 최대유효지반가속도×25점답안 쓰기
5. 2-5Cable을 이용한 Curtain wall을 그림과 같이 설계하려 한다. 이 때 Cable에 작용하여야 할 긴장력(Pre-Tension)은 얼마인지 구하고, 상부지지 캔틸레버 Beam의 철골 Size를 BH-600×200×12×20 으로 했을 경우 부재 응력 및 처짐을 검토하시오.(단, 계수하중에 의한 허용 수직 처짐량은 20mm 이고, 사용강재는 SM490(Fy = 325MPa, Es = 200,000MPa) 이다.) - 풍하중 = 1.5kN/m2 (계수하중), 외장 유리무게는 무시한다. - 케이블 중앙부의 최대 허용 수평 변위는 로 본다. (Cable의 내력은 충분히 안전하므로 Cable 응력 검토는 생략한다.) <그림>25점답안 쓰기
6. 2-6다음의 3-Hinge Truss 구조물의 부재력을 구하시오. (단위 : mm, 부재의 인장․압축 여부를 구분하시오.) <그림> 1) FG 부재 2) CD 부재 3) IJ 부재25점답안 쓰기

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1. 3-1그림과 같은 Flat Plate 슬래브에서 등가골조법을 이용하여 근사식으로 중앙점 A의 탄성처짐량을 구하시오.(단, 균열과 철근의 영향은 무시) - , 슬래브 두께 h = 250mm - 등분포하중 , 기둥 강성 = 무한대값으로 가정함 <그림> - 내부 패널에 대한 주열대 모멘트 분배 계수 <표>25점답안 쓰기
2. 3-2보가 없는 슬래브에서 철근 최소정착길이를 아래 조건에 맞추어 구분하여 도시하시오. 1) 지판이 없는 경우와 지판이 있는 경우 2) 주열대와 중간대의 철근 상단, 하단 구분 3) 외부 받침부(슬래브 불연속)와 내부 받침부(슬래브 연속)의 구분25점답안 쓰기
3. 3-3아래 합성보의 정모멘트에 대한 공칭휨모멘트 을 구하시오. - 철골 =235MPa, 콘크리트 =24MPa 로 계산할 것 - 단면은 완전 합성으로 보고 소성응력분포를 고려하여 합성단면의 전소성모멘트로 구하시오. <그림> <그림>25점답안 쓰기
4. 3-4아래와 같은 10층 규모의 구조물이 있다. 풍하중을 건물의 중앙부에 있는 2개의 coupled beam을 가지는 전단벽이 전부 저항한다고 가정했을 때 다음의 순서에 따라 답하시오. (단, 컴퓨터 정밀해석전에 단면가정을 위한 것이기 때문에 약산법에 의해 검토 할 것) ․ 풍하중 1.0 kN/m2 (검토편의상 등분포 하중으로 본다.) <그림> <그림> 1) 1개의 coupled shear wall 이 부담해야 하는 풍하중에 의한 구조물 1층 바닥에서의 전도모멘트와 전단력을 구하시오. 그리고 각층에 있는 1개의 coupled beam의 풍하중에 의한 전단력과 휨모멘트를 구하시오. 2) 1개의 W1이 1층에서 부담해야 하는 하중(중력하중도 고려)을 KBC2009 에 따른 하중조합에 의하여 구하시오. 여기서 1.0 DL = 5.0 kN/m2, 1.0 LL = 2.5 kN/m2 으로 본다. (기둥, 보, Wall 자중은 무시하며, 모든 층의 설계하중은 동일함.) 3) 중력하중과 풍하중에 의한 coupled beam의 단부에서의 전단력과 휨모멘트를 구하고, KBC2009에 따른 하중조합에 의해 1개의 coupled beam의 단부 휨모멘트와 단부전단력을 구하시오.25점답안 쓰기
5. 3-5아래 그림과 같은 중간에 핀이 있는 양단(A, B 단) 고정보에 대해서 다음 물음에 답하시오. 1) 휨모멘트도(B.M.D.) 2) 전단력도(S.F.D.) 3) C점의 수직 처짐(단, 전단에 의한 영향은 무시) <그림>25점답안 쓰기
6. 3-6다음은 철근 콘크리트 구조물의 구조평면도이다. 캔틸레버보를 지지하는 기둥 C1의 축력을 구하고 기둥을 단면가정하려고 한다. 다음의 조건에 따라 검토하시오. <그림> <설계조건> ․ 층수 : 20층 ․ 용도 : 사무실 건물 ․ 지붕층, 1층 등 모든층의 설계하중은 편의상 기준층으로 본다. ․ 마감 : 0.9 kN/m2 ․ 보와 기둥의 자중은 무시한다. ․ slab 두께 : 150mm 1) 1층에서의 기둥 C1의 축력 Pu를 구하시오. 2) 1층에서 기둥 C1을 설계하시오.(중력하중만 고려하였을 경우) - fck : 24MPa, fy = 400MPa 사용 - 주근 HD25 ( A= 506.7 mm2 ) ① 철근량을 최소철근비로 했을 때로 검토하고 기둥의 단면에 배근하시오. ② 구조물의 조건이나 시공성을 고려하여 기둥크기를 줄이려고 했을 때 가장 적절한 단면과 철근비를 구하고 기둥의 단면을 배근하시오.25점답안 쓰기

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1. 4-1목재판 100×150mm 크기 3개를 아교로 접합한 집성목재의 4m 경간 단순보 중앙에 작용할 수 있는 최대 하중 P를 구하시오. - 아교 접합면 허용전단응력 : 1 N/mm2 - 목재 허용전단응력 : 2 N/mm2 - 목재 허용휨응력 : 15 N/mm2 <그림> <그림>25점답안 쓰기
2. 4-2다음과 같은 단부모멘트 하중에 저항하기 위하여 요구되는 400×600 철근 콘크리트 보를 설계하고 인장철근의 표준갈고리 정착 상세를 스케치 하시오.(단, 보 설계 시 압축철근은 무시하고 인장철근량을 산정하도록 한다.) <그림> - fck = 24 MPa, fy = 400 MPa, 사용철근 : HD22(As = 387mm2) - MD = -30 kN․m ML = -25 kN․m ME = -50 kN․m - 하중 조합 1.2D + 1.6L 1.2D ± 1.0E + 1.0L 0.9D ± 1.0E - 90〫 표준 갈고리에 대한 기본 정착 길이25점답안 쓰기
3. 4-3아래 그림과 같이 매입형 철골철근콘크리트 합성기둥의 전하중이 직접콘크리트에 가해질 경우 축력의 일부가 철골기둥에 적절하게 전달되도록 시어스터드 ∅19 (Asc=280mm2, Fu=400MPa)의 소요갯수와 간격을 도시하시오. (단, 기둥의 길이는 6.5m, fck=30MPa, fy=400MPa 이고, 내부 철근 12-HD25 (SD400)이며, 내부 철골 H-498×432×45×70 (SM490, As=77,010mm2)이다.) <그림>25점답안 쓰기
4. 4-4아래 그림과 같은 변단면 양단 고정보에 대해서 물음에 답하시오. (1) 재단고정모멘트(Fixed end moment) 를 구하시오. (2) 중앙점 처짐 를 구하시오. (단, 최종 답에서 재단고정모멘트는 , 처짐은 의 형태로 나타내고 , 는 소수 다섯째 자리까지 표기하시오.) <그림>25점답안 쓰기
5. 4-5다음의 구조물은 층고의 제약으로 보의 춤이 400mm 로 한정되어 있다. 따라서, PB1을 포스트텐션보로 설계하려 한다. 다음의 조건에 따라 PB1을 T형보로 설계하시오. (단, KBC 2009에 의거) <표> 1) 사용하중 상태에서의 보 중앙부 상․하단의 콘크리트의 응력을 검토하시오. 2) 프리스트레스 도입직후의 보 중앙부 상․하단의 콘크리트의 응력을 검토하시오. 3) Tendon의 Profile(긴장재의 설치 형상)을 보여주는 보의 입면을 그리시오.25점답안 쓰기
6. 4-6용접기호는 화살표, 기선, 꼬리로 구성되어 있다. 이에 대하여 그림을 그려 설명하고 기본기호 및 보조기호의 사용법을 추가하여 설명하시오.25점답안 쓰기