토목구조기술사 제100회(2013년) 기출문제

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1교시 13문항 중 10문항 선택 · 100분

1-1고성능강(High Performance Steel)의 종류에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-2하천에 가설되는 교량의 계획고 및 경간장 결정방법을 설명하시오.10점답안 쓰기
1-3스트레스리본교(Stress Ribbon Bridge)의 구조적 특징을 설명하시오.10점답안 쓰기
1-4탄성받침의 팽출(膨出)현상과 롤오버(Rollover)현상에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-5교량용 교면방수포장공법인 L.M.C.(Latex Modified Concrete)를 기존 교량 바닥판의 보수, 보강 시 적용성에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-6콘크리트교량을 한계상태설계법으로 설계하는 경우에 극한한계상태와 사용한계상태, 피로한계상태에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-7강재의 취성파괴 발생원인 및 방지대책에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-8강재 재료 특성 중 인장강도, 인성(Toughness), 취성(Brittleness), 강성(Rigidity), 연성(Ductility), 전성(Malleability) 및 경성(Hardness)에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-9왕복운동 기계를 지지하는 그림과 같은 단자유도(Single-Degree of Freedom) 강체 블록기초(Rigid Block Foundation)의 동적 해석을 위한 6개 진동모드(Vibration Modes)의 명칭, 해석변수 및 검토 항목(설계관리항목)을 설명하시오.10점답안 쓰기
1-10다음 그림과 같은 철근콘크리트 원형 사일로(Silo)의 벽체부재를 설계하는 경우에 고려하여야 할 하중, 벽체에 배근할 철근의 종류와 상기 철근 산정에 사용되는 부재력을 설명하시오.10점답안 쓰기
1-11다음 그림과 같은 각형강관 □-150×100×6(SPSR490)의 설계비틀림강도()를 하중저항계수설계법에 의해 구하시오.(단, MPa , 항복강도 MPa 이다.)10점답안 쓰기
1-12단순지지된 비균열 단면의 프리스트레스 보가 있다. 긴장재의 배치는 다음 그림과 같고 보의 단면은 일정하다. 이 보의 프리스트레스 힘 에 의한 지간 중앙의 솟음량(Camber)을 구하시오.(단, 보의 탄성계수는 , 단면2차모멘트는 , 지간 길이는 로 한다.)10점답안 쓰기
1-13다음 그림과 같이 h=25cm 인 I 빔에 2° 의 경사로 휨모멘트가 작용할 때, 수직으로 휨모멘트가 작용할 경우보다 점에서의 인장응력이 몇 % 증가하는지 계산하시오. (단, 단면2차모멘트 =5,700㎝4, =330㎝4 이다.)10점답안 쓰기

2교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

2-1구조단면 설계시에 적용하는 안전율에 대한 정의와 고려사항 및 여러 설계방법에서 적용하고 있는 안전율에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
2-2PSC 박스거더교 복부의 사인장균열 발생원인 및 사인장균열 발생시 대책에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
2-3보의 폭원이 500mm 이고 소요철근량(As)이 1,500mm² 인 보에서 휨균열을 제어하기 위한 철근의 배근을 결정하고 그리시오. (단, 보는 습윤환경에 노출되어 있으며 철근의 항복강도(fy)는 400MPa이다. 또한 순피복은 40mm, 스터럽 철근은 D13 을 사용한다.)25점답안 쓰기
2-4그림과 같이 스프링상수가 인 탄성스프링으로 지지된 보에 대하여 각 지점의 반력()과 처짐()을 구하시오.25점답안 쓰기
2-5다음 그림 및 조건과 같이 양단 힌지로 지지되고 있는 길이 6m 기둥이 있다. 이 기둥에 대해 잔류응력, 편심하중, 초기 처짐 등의 영향을 고려하지 않을 때 허용응력설계법을 이용하여 허용 축하중을 구하시오. (단, SM520강재, 항복강도 =355MPa 이다.)25점답안 쓰기
2-6다음 그림 및 조건과 같은 교각지점부 단면의 휨응력, 전단응력, 조합응력 및 항복에 대한 안전성을 해석하시오. (단, 크리이프, 건조수축, 온도 및 비틀림 영향은 무시한다.)25점답안 쓰기

3교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

3-1복합합성형트러스 교량의 상부구조를 설계하고자 한다. 다음의 설계조건들에 대하여 설명하시오. (1) 트러스부재의 유효좌굴길이 (단, 트러스면내 경우) (2) 합성콘크리트 압축부재의 장주효과 계산에 적용하는 합성단면의 회전반지름25점답안 쓰기
3-2강관 말뚝으로 지지된 교대를 설계하고자 한다. 말뚝머리에 다음 그림 및 조건과 같은 힘이 작용하는 경우에 말뚝과 기초판 결합부에 대한 안전성을 검토하시오. (단, 말뚝머리는 고정으로 설계한다.)25점답안 쓰기
3-3등분포하중 w가 작용하는 지간 의 캔틸레버보에서 전단처짐 및 굽힘처짐에 대한 방정식을 구하고, 자유단의 전단처짐과 굽힘처짐의 비 를 구하시오. (단, =200㎝, 재료의 탄성계수비 =2.5이며 보의 단면은 이고 단면적 =224.5cm2, 단면2차모멘트 =130,000cm4 이다.)25점답안 쓰기
3-4다음 그림과 같은 뼈대 구조물 C점에 15kN의 수평력이 작용하고, E점에 20kN의 연직력이 작용하고 있을 때, 다음을 구하시오. (단, A점은 로울러 지점, D점은 힌지 지점, F점은 고정 지점, B는 강절점이다.) (1) 소성힌지가 발생할 수 있는 곳을 명시하고, 붕괴기구 별로 소성모멘트를 구하시오. (2) 각 지점의 반력을 구하고, 휨모멘트도를 그리시오.25점답안 쓰기
3-5다음 그림과 같은 3경간 교량을 PSC 합성거더로 연속화 하고자 한다. (1) PSC 합성거더에 발생하는 응력 검토를 위한 단계별 작용하는 하중, 단면제계수, 설계기준강도, 프리스트레스힘 및 부재력 계산을 위한 구조해석 모델링(구조계)에 대해서 구분하여 설명하시오. (단, 2차응력은 무시한다.) (2) 상기 거더의 안전성 검토를 위한 설계관리 항목을 설명하시오. (단, 철근은 무시한다.) (3) 연속지점부의 교축방향 바닥판 철근 설계에서 고려하여야 할 하중, 단면제계수, 철근량 산정 방법에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
3-6다음 그림과 같은 콘크리트 지중구조물의 양압력에 대한 안전여부를 검토하고, 부상(浮上)방지 대책을 설명하시오. (단, 토피는 4.5m 이고 지표면으로부터 50cm 아스팔트포장이 되어 있으며 G.L-1.5m에 지하수가 존재한다.)25점답안 쓰기

4교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

4-1콘크리트 구조물에서 발생하는 균열을 구속조건별(내부구속, 외부구속, 개구부)과 균열방향 형태별로 구분하여 설명하고, 상기 균열방향 형태별로 발생되는 대표적 균열과 현상을 설명하시오.25점답안 쓰기
4-2사장교 측경간부에 부반력이 발생한 경우 그 대책에 대해서 설명하시오.25점답안 쓰기
4-3다음 그림과 같은 강상형교의 다이아프램 개구부(600×800)는 유지관리용 통로로 활용하기가 작아 개구부를 확대한 규격(800×1300)으로 설계하고자 한다. 이러한 경우 다이아프램의 보강방법을 설명하시오.25점답안 쓰기
4-4다음 그림과 같은 동일한 값을 갖는 보가 있다. (단, 는 재료의 탄성계수, 는 단면2차모멘트, 은 보의 지간이다.) (1) 양단이 핀으로 지지되어 있고 인 조건하에서 중앙점의 처짐을 구하시오. (2) 보의 단면이 폭 30㎝, 높이 50㎝인 직사각형단면으로 가정하고 지간은 =3m 이며, =210000MPa, =5kN, =20kN 일 때, 축력 가 없는 경우에 중앙점의 처짐 과 축력 가 작용하는 경우에 중앙점의 처짐 를 구하여 비교하시오.25점답안 쓰기
4-5지간이 12.0m인 균일단면을 갖는 철근콘크리트 단순보에서 사용 고정하중에 의한 집중하중 45kN과 사용 활하중에 의한 집중하중 85kN이 지간 중앙에 작용하고 있으며, 보의 자중은 5.25kN/m 이다. 단면은 강도설계법으로 설계되었을 때, 다음을 구하시오. (1) 지간 중앙에서 발생하는 즉시처짐 (2) 지간 중앙에서 발생하는 5년 후의 장기처짐 (단, 고정하중만을 지속하중으로 본다.)25점답안 쓰기
4-6한 변이 250mm인 정사각형 단면으로 된 길이 30.5m의 PSC 인장부재가 있다. 인장강도 =1750MPa, 항복강도 =1500MPa 인 PS 강선 12개(=400mm2)를 사용하여 포스트텐션 방식으로 제조하였을 때, 다음을 구하시오.(1) 콘크리트에 인장응력이 발생되지 않도록 하는 최대 인장하중 (2) 균열하중 (3) 파괴하중 (4) 균열 및 파괴에 대한 안전율(5) 및 사용하중 하에서의 부재 길이의 늘음 길이25점답안 쓰기