토목구조기술사 제93회(2011년) 기출문제
4교시 31문항. 문항을 누르면 앱의 답안지에서 바로 쓸 수 있습니다.
1교시
- 1-1강교량의 복부(web)에 발생하는 인장장(tension field)을 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-2유효전단변형률()을 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-3항복고원(yielding plateau)에 대해 정의하고 저탄소강 및 고탄소강 철근의 응력-변형률 특성 및 연관성에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-4불완전 합성보의 유효단면 성능에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-5PSC용 강재로 사용되는 PS강선, PS강봉, PSC강연선에 요구되는 성질을 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-6강재의 피로강도에 영향을 주는 요인에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-7PSC보의 압력선과 핵심에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-8PSC사장교의 특징을 강사장교와 비교하여 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-9지하구조물에서 양압력에 의해 발생되는 문제점과 대책을 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-10다음 그림과 같은 구조물의 강성계수 및 고유진동수를 구하시오. (단, W는 판의 중량이다.)10점답안 쓰기
- 1-11다음 그림과 같은 푸팅(footing)의 파일캡(pile cap)에 대한 스트럿-타이(strut-tie) 모델을 작성하고, 타이(tie)에 작용하는 인장력을 구하시오.10점답안 쓰기
- 1-12작용하중 P를 지지하기 위해 연약지반에 길이 L=10m인 강관말뚝을 설치하였고, 이 강관말뚝은 단위길이당 일정한 분포를 나타내는 마찰력(f)에 의해 지지되고 있다. 강관말뚝의 작용하중 P=1000kN, 강관말뚝의 단면적 A=0.01, 탄성계수 E=200GPa 일 때 다음을 구하시오. (단, 강관말뚝의 자중은 무시하고, 작용하중은 P만 고려한다.) (1) 작용하중 P에 의해 줄어든 강관말뚝의 길이를 구하시오. (2) 강관말뚝의 허용응력이 200MPa 일 때, 강관말뚝의 안전성을 검토하고, 강관말뚝에 발생되는 응력분포를 구하시오.10점답안 쓰기
- 1-13다음 그림과 같이 고리추가 달린 길이가 인 봉에 높이 위치에서 질량 인 추를 자유낙하 시킬 때, 봉이 늘어난 최대 길이 를 구하시오. (단, 봉이 늘어난 최대 길이는 정적처짐()의 항으로 표현하고, 봉의 단면적은 A, 탄성계수는 E이다.)10점답안 쓰기
2교시
- 2-1개정 도로교설계기준(2010년)의 연성도를 고려한 내진 설계방법에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 2-2하중저항계수설계법(LRFD)에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 2-3다음 그림과 같이 외부케이블을 퀸포스트(queen post)형식으로 보강한 단순거더의 지간 중앙에 집중하중 2P를 작용시켰을 때 외부케이블에 발생하는 장력 T를 구하시오. (단, 자중은 무시하고, 거더의 탄성계수 및 단면2차 모멘트, 단면적은 각각 Es, Is, As 이고, 케이블의 탄성계수 및 단면적은 각각 Ep, Ap 이다. 여기서, a≤이다.)25점답안 쓰기
- 2-4다음 그림과 같은 3경간 강합성교량의 화재피해 때문에 블럭 1, 2, 3, 4를 해체하고 동일한 블럭으로 재가설하려고 한다. 화재로 인한 전 구간의 구조계 변화를 고려하여 해체 및 재가설시 다음을 설명하시오. (단, 바닥판에 대해서는 고려하지 않는다.) 1) 해체 및 재가설을 위한 최소 벤트(bent) 설치 계획 2) 블럭의 재가설 순서 및 방향 3) 재가설시 변위 관리25점답안 쓰기
- 2-5다음 그림과 같은 2경간 연속교에서 중간교각(BD부재)의 축방향강성(0∞)이 일 때 다음 3가지 경우에 지점(B)의 수직반력(RB)에 대한 영향선을 작성하시오. (단, 상부거더의 EI는 일정하고 D점의 수평반력과 모멘트반력은 무시한다.) 1) =∞일 때 2) =0일 때 3) 임의의 값 일 때25점답안 쓰기
- 2-6다음 그림과 같은 내민보 구조물의 정모멘트 최대부를 복철근 직사각형 단면으로 설계하였다. 단면의 설계 단면력()을 계산하고 단면의 안전성을 검토하시오. (단, 자중을 포함한 고정하중(D)은 = 14kN/m, 활하중(L)은 = 35kN/m 이고, 계수하중은 W = 1.2D + 1.6L 을 적용한다.) 여기서, b=300mm, d=560mm, d'=70mm, =27MPa, =2383(3-D32), =573(2-D19), =400MPa, =200GPa25점답안 쓰기
3교시
- 3-1강교량의 피로손상 원인에 대하여 쓰고, 피로균열이 발생하는 대표적인 사례를 2가지만 들고 설명하시오.25점답안 쓰기
- 3-2장대 해상교량에 사용되는 기초공법 중 케이슨(caisson) 공법의 종류를 쓰고, 각 공법의 특징에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 3-3사장교에서 비선형해석을 해야 하는 주요 요인 3가지를 쓰고, 각 항목에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 3-4다음 그림과 같이 양단이 고정된 봉 AC에서 B점에 축하중 P가 작용할 때, 응력-변형률선도를 고려하여 B점의 연직처짐을 구하시오. (단, 부재 AB의 단면적은 a=1000mm2, 부재 BC의 단면적은 2a=2000mm2이며, 축하중 P=80kN이다.)25점답안 쓰기
- 3-5다음 그림과 같은 연속보의 지점 B에 지점침하(△)가 발생하였다. 이 연속보를 해석하여 전단력도와 휨모멘트도를 작성하시오. (단, 부재의 휨강성 EI는 일정하다.)25점답안 쓰기
- 3-6다음 그림과 같은 3경간 강합성교의 교축방향 내진해석을 수행하여 교축방향의 수평 변위를 구하시오. 해석조건은 다음과 같이 상부거더 전체에서 동일하고 하부교각에서 동일하다. 교량은 내진1등급이며 지진등급은 I구역, 가속도계수(A)는 0.14, 지반계수(S)는 1.2이다. (단, A, B, D점의 지지조건은 롤러(roller)이고, C점의 지지조건은 힌지(hinge)이다.)25점답안 쓰기
4교시
- 4-1이종 부재의 접합으로 구성되는 혼합거더교(복합교)에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 4-2공진(resonance)을 설명하고 설계 시 공진효과를 고려하는 이유에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 4-3교량의 내풍설계에 대해 다음을 답하시오. 1) 정적설계풍하중 산정 시 거스트계수(gust factor, G)를 설명하시오. 2) 지진응답스펙트럼(Earthquake Response Spectrum)과 풍속파워스펙트럼(Wind Power Spectrum)의 차이를 설명하고, 풍속파워스펙트럼을 이용한 거스트계수(G) 산정방법을 설명하시오.25점답안 쓰기
- 4-4다음 그림과 같은 구조물에서 A는 강절점, B는 롤러지점, D는 힌지지점이며, E는 고정지점이다. A점에 시계방향의 모멘트하중 M이 작용할 때, 각 부재의 분배모멘트 MAB, MAC, MAD, MAE를 구하시오. (단, 부재의 길이는 수평부재 LAB=2L, LAD=L 및 수직부재 LAC=L, LAE=L이며, 부재AC 의 휨강성 EI는 무한대(∞)이고, 나머지 부재의 휨강성 EI는 일정하다.)25점답안 쓰기
- 4-5등분포하중을 받는 단순보의 최대모멘트를 감소시키기 위해 그림과 같이 보의 중앙부에 케이블을 설치하였다. 이 때 설치된 케이블은 한쪽이 고정된 캔틸레버에 연결되어 있고, 설치된 케이블은 하중이 작용하기 전에 설치를 하였다. 등분포하중 6kN/m가 작용할 때 다음을 구하시오. (1) 케이블에 작용하는 힘(F) (2) 켄틸레버에 작용하는 최대모멘트(M) (3) 단순보에 발생하는 최대모멘트의 발생위치와 최대모멘트를 계산하고, 단순보의 전단력도(SFD)와 모멘트도(BMD)를 작성하시오.25점답안 쓰기
- 4-6다음 그림과 같은 단경간 프리스트레스트콘크리트(PSC) 거더에서 지간중앙, 1/4지간, 지점에서의 긴장재의 배치 범위를 정하시오. 거더 자중은 6.75kN/m 이며 등분포 활하중(w)은 21.0kN/m 이다. PS도입직후의 허용휨압축응력 = 16.8MPa, 허용휨인장응력 = 1.3MPa이며, PS손실 발생 후의 허용휨압축응력 = 16.0MPa, 허용휨인장응력 = 3.2MPa이다. 초기 프리스트레스힘 Pi = 2,100kN이며, 유효율은 85%로 본다. 단면 상연에 대한 단면계수 Z₁= 48,597cm3 이고, 하연에 대한 단면계수 Z₂= 57,074cm3 이며, 단면적 Ac = 2,700cm2이다. (단, 모멘트는 정수로 산정하며, 배치범위는 소수점1자리, cm단위로 정리한다.)25점답안 쓰기