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건축구조기술사 제124회(2021년) 기출문제

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1교시 13문항 중 10문항 선택 · 100분

  1. 1-1비틀림 해석의 기본 가정에 대해 설명하고, 속 빈 폐단면의 원형 강관(반지름: r)과 정방형 각형 강관(외변의 한쪽 길이: b)의 비틀림 각의 비를 비교하시오. (단, 두 강관의 각 부재의 길이, 두께(t), 단면적, 재료는 모두 같고, 균일한 전단응력으로 가정)10점답안 쓰기 모범답안 목차
  2. 1-2내진설계에서 건물형상의 수직과 평면 비정형성 유형 중 다음을 설명하시오. (1) 기하학적 비정형 (2) 횡력저항 수직저항요소의 비정형 (3) 강도의 불연속-약층10점답안 쓰기 모범답안 목차
  3. 1-3그림과 같은 캔틸레버보의 자유단 A에 중량이 w인 물체가 높이 h로부터 낙하하였다. 이 충격하중과 동등한 정하중과 최대휨응력을 산정하시오. (단, 전단의 영향은 무시하고, 에너지법을 사용할 것)10점답안 쓰기 모범답안 목차
  4. 1-4지하구조물 내진설계 시 지진토압을 산정하는 방법은 등가정적법, 응답변위법, 시간 이력 해석법이 있다. 이 3가지 방법에 대해 간략하게 설명하시오.10점답안 쓰기 모범답안 목차
  5. 1-5KDS 41 20 00 4.4.13 말뚝기초의 내진상세에서 (7) 내진설계범주 D로 분류된 구조물에 사용하는 말뚝은 기초판과의 구속에 따른 인발력 및 휨모멘트에 의해 발생되는 축력을 조합하여 설계하여야 하며, 말뚝의 인장강도의 25 % 이상 발휘할 수 있도록 기초판속으로 정착하여야 한다. 이 때 말뚝머리의 정착이 만족해야 할 3가지 규정을 쓰시오.10점답안 쓰기 모범답안 목차
  6. 1-6철근콘크리트구조의 고층건축물 구조설계 시 수평부재와 수직부재의 콘크리트 설계기준 압축강도를 다르게 할 경우, 콘크리트 타설 시 수평부재와 수직부재의 콘크리트 강도 차이에 따른 해당 접합부의 콘크리트 타설 기준을 구조적 관점에서 설명하시오.(KDS 14 20 20)10점답안 쓰기 모범답안 목차
  7. 1-7철근콘크리트의 내구성 설계기준(KDS 14 20 40) 중 노출범주를 나열하고 각각의 노출범주에 대한 등급, 조건, 예를 설명하시오.10점답안 쓰기 모범답안 목차
  8. 1-8다음 항목에 대하여 설명하시오. (1) SM355C (2) 샤르피 충격시험10점답안 쓰기 모범답안 목차
  9. 1-9온도 변화에 따른 강재의 성질 변화에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기 모범답안 목차
  10. 1-10강구조물의 보-기둥 모멘트 내진접합부의 3가지 종류와 주요 구조적 설계요건에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기 모범답안 목차
  11. 1-11KDS 41 17 00 건축물내진설계기준에 의하여 칸막이벽이 조적조 혹은 비구조콘크리트 벽으로 구성된 경우, 구조설계에서 취할 수 있는 2가지 방안을 설명하시오.10점답안 쓰기 모범답안 목차
  12. 1-12철근콘크리트 고층건물에서 기둥의 부등축소에 대하여 정의, 문제점, 대책을 설명하시오.10점답안 쓰기 모범답안 목차
  13. 1-13내진갈고리(seismic hook)에 대하여 설명하고, 내진갈고리상세를 1가지만 도시하시오.10점답안 쓰기 모범답안 목차

2교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 2-15층 이하 필로티 건축물에서 감리자의 내진설계 품질관리 체크리스트와 관련하여 다음 사항에 대하여 설명하시오. (1) 철근콘크리트 구조의 검토사항 및 세부검토 사항 (2) 필로티 기둥의 상세도 (3) 화단벽 및 수벽과 기둥의 이격25점답안 쓰기 모범답안 목차
  2. 2-2그림과 같이 계수하중에 의한 부재력을 받는 기둥 웨브 패널존의 전단강도를 검토하고, 패널존 보강이 필요시에는 2중플레이트(SM355)로 보강하고 보강판의 소요두께와 크기를 산정하시오.(단, 보강방법은 필릿용접, 필릿사이즈 5mm) - 기둥 : H-344×348×10×16 (SM355, r=20, A=14.60×10³mm²) -보: H-400×200×8×13 (SM275, r=16, A=8.412×10³mm²)25점답안 쓰기 모범답안 목차
  3. 2-3그림과 같이 높이 5m인 캔틸레버식 옹벽을 설치할 경우 다음을 검토하시오. (1) 설계토압산정 (2) 전도에 대한 안정성 (3) 활동에 대한 안정성 (4) 지지력(침하)에 대한 안정성 <설계조건> - 콘크리트 단위중량 24kN/m3 - 흙의 단위중량 γ=19kN/m3 - 상재하중 ωs=10kN/m2 - 흙의 내부마찰각 ø =30° - 흙의 점착력 c=0 - 옹벽의 밑면은 G.L.로부터 1.2m 아래에 위치하며 지표면에서 300mm는 표토부분으로 흙의 수동토압에서 무시한다. - 지반의 허용지내력 qa=250kN/m2 - 콘크리트와 흙의 마찰계수 μ=0.4 - 활동저항력 검토 시 수동토압무시 - 옹벽의 뒤채움 흙(배면토)의 경사각 δ=0°25점답안 쓰기 모범답안 목차
  4. 2-4그림과 같은 단면에 대하여 다음을 구하시오. (1) 도심에 대한 x축과 y축의 단면2차모멘트 (2) 단면상승모멘트의 정의 (3) xy축에 대한 단면상승모멘트 (4) (1)과 (3)의 결과를 이용하여 산정한 주축에 대한 단면2차모멘트25점답안 쓰기 모범답안 목차
  5. 2-5그림과 같이 크레인 보를 지지하는 브라켓의 이음면을 양면 필릿용접으로 접합할 때 최대계수하중(Pu)을 구하시오. (단, 부재의 재질은 모두 SM355이고, 필릿사이즈는 10mm이며 이음부 플레이트는 안전한 것으로 가정한다. 용접재(KS D 7006 고장력강용 피복아크 용접봉)의 인장강도는 Fu_w = 490N/mm²이다.)25점답안 쓰기 모범답안 목차
  6. 2-6그림과 같은 보-기둥 접합부에서 기둥주근 D25, D29 철근을 겹침이음하고 띠철근은 D10@150으로 배근하려고 한다. 또한 보 상단의 부모멘트에 의한 소요 철근량 1,380mm²에 대하여 3-D25가 사용되고 D10@300 스터럽으로 횡보강 하였다. 아래 물음에 답하시오. (1) 기둥의 압축철근 겹침이음길이(ls)를 구하시오.(단, 소요철근량은 배근철근량의 0.86배) (2) 보 상부철근의 기둥면에서 보 쪽으로의 인장정착길이(ld)를 구하시오. (3) 보 상부철근의 기둥쪽으로의 90도 표준갈고리를 갖는 경우의 인장정착길이(ldh)를 구하시오. (단, 보 주근을 기둥 주근 안쪽에 배근 하는 것으로 가정) <검토조건> - 사용재료강도 : 일반콘크리트 fck=30MPa, 철근(도막되지 않음) fy=400MPa - D10 : 직경 9.53mm, 단면적 71.3mm² - D25 : 직경 25.4mm, 단면적 506.7mm² - D29 : 직경 28.6mm, 단면적 642.4mm² - 피복두께 40mm - KDS 14 20 52에 의해서 철근량(길이)은 최소화하여 산출25점답안 쓰기 모범답안 목차

3교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 3-1용접조립 충전형 합성기둥(강재 SM355, 콘크리트 fck=50MPa)에서 내경이 350mm인 각형강관 단면으로 소요강도 Pu=7,500kN에 대해 안전하게 설계하기 위한 최소 강관 두께를 구하시오. (단, 강관 두께는 N mm이며, N은 정수값. 콘크리트 탄성계수 Ec는 33,353MPa이고 부재의 유효좌굴길이 KL은 1,400mm이다.) <참고식> [문제지에 제시된 참고식]25점답안 쓰기 모범답안 목차
  2. 3-2그림과 같이 복근 직사각형 보의 단면크기(300 × 560)가 제한되어 있다. 사용된 재료의 강도는 보통중량콘크리트 설계기준 압축강도 fck=30MPa이고 도막되지 않은 이형철근의 항복강도 fy=400MPa, 탄성계수 Es=200G Pa 이다. (단, 휨 설계시 KDS 14 20 20 기준 직사각형보의 포물선-직선형상의 응력-변형률 관계에서 응력분포의 변수 및 계수는 아래에 제시된 값을 따른다.) · 콘크리트의 압축응력-변형률 관계에서 상승곡선부의 형상을 나타내는 계수 n=2.0 · 콘크리트의 압축응력-변형률 관계에서 최대응력에 처음 도달할 때의 변형률 εco=0.002 · 콘크리트의 극한변형률 εcu=0.0033 · 콘크리트 압축합력의 크기를 나타내는 계수 α=0.8 · 콘크리트 압축합력의 작용위치를 나타내는 계수 β=0.4 · 그림에 제시된 철근 개수는 예시이므로 계산에 의해 철근량 산정 할 것 <그림> (1) 계수하중에 의한 휨모멘트 Mu=500kN·m가 작용 시 상하부 철근량을 결정하시오. (단, 상부철근 D19(As′=287mm²), 하부철근 D25(As=507mm²) 사용) (2) 계수하중에 의한 전단력 Vu=320kN이 작용 시 전단보강을 검토하시오. - U형 수직 전단보강근 D13(Av=127mm²) 사용25점답안 쓰기 모범답안 목차
  3. 3-3지진하중을 받는 고층 건축물의 구조계획 시 성능향상을 위해 적용하고 있는 면진구조와 관련된 다음 사항을 설명하시오.(KDS 41 17 00 : 2019) (1) 면진구조물의 설계 시 중요도 계수를 1.0으로 하는 이유 (2) 면진시스템의 요구사항 중 5가지 (3) 구조시스템의 요구사항25점답안 쓰기 모범답안 목차
  4. 3-4다음 그림과 같은 보에서 지점 B가 15mm 침하했을 때 처짐각법을 사용하여 구조물을 해석하시오. (단, 탄성계수 E=200×10⁶kN/m², 단면이차모멘트 I=400×10⁻⁶m⁴이다.)25점답안 쓰기 모범답안 목차
  5. 3-5건축구조기준(KDS 41)에 의거한 콘크리트 구조의 재하실험에 대해 아래 항목에 따라 설명하시오. (1) 재하실험 목적 (2) 재하실험 시 세부평가 항목 (3) 재하실험 시 책임 기술자의 역할25점답안 쓰기 모범답안 목차
  6. 3-6그림과 같은 독립기초를 설계하시오. <설계조건> - 고정하중 PD=550kN, MD=550kN·m - 활하중 PL=400kN, ML=400kN·m - 상재하중 5kN/m², 흙과 콘크리트의 평균 중량 21kN/m³ - 장기허용지내력 qa=250kN/m² - 기둥크기 600×600mm - 철근항복강도 fy=400MPa, 보통중량 콘크리트 설계기준압축강도 fck=24MPa - 기초판의 크기가 5,000mm×5,000mm일 때, 기초판의 춤은 800mm이며, 유효깊이(d)는 700mm이다. (단, 위험단면은 0.75d로 가정하며, 휨보강 철근은 D19(As=286.5mm²)를 사용한다.)25점답안 쓰기 모범답안 목차

4교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

  1. 4-1시설물의 종별 구분과 안전점검, 정밀안전진단 및 성능평가에 대하여 설명하고, 안전등급 B, C를 기준으로 실시 시기를 정리하여 설명하시오.25점답안 쓰기 모범답안 목차
  2. 4-2막구조의 구조적 안정성을 확보할 수 있는 막구조곡면의 개념과 막구조시스템의 종류에 따른 각각의 개념도를 도시하여 특징을 설명하시오.25점답안 쓰기 모범답안 목차
  3. 4-3아래 그림과 같은 매입형 합성기둥에 고정하중 3,000kN과 활하중 3,000kN의 순수 압축력이 작용할 때 800mm × 800mm 평면크기의 철근콘크리트 페데스탈 위에 위치한 합성기둥의 베이스플레이트를 설계하시오. (단, 합성기둥단면의 크기는 600mm × 600mm) 1. 재료 정수 강재코어 : Fy=355MPa, Fu=490MPa, Es=210,000MPa 콘크리트 : fck=35MPa, Ec=28,800MPa 철근 : Fyr=400MPa 베이스플레이트 : Fy=355MPa, Fu=490MPa 2. 단면 특성 내부강재코어 H-250 × 250 × 9 × 14 : As=9,220mm², Isx=108×10⁶mm⁴, Isy=36.5×10⁶mm⁴ 내부주근 8-D22 : Asr=3,096mm²25점답안 쓰기 모범답안 목차
  4. 4-4국내 A지역의 2400년 최대예상지진의 유효지반가속도가 S=0.2이고, S2지반일 때 아래 물음에 답하시오. (1) 아래에 주어진 위험도계수를 사용하여 이 지역에 건설되는 건축물의 설계응답가속도 스펙트럼을 작성하고 기능수행 성능레벨(재현주기 100년)을 평가하기 위한 응답가속도 스펙트럼을 작성하시오. (2) T=0.6sec일 때 구조물의 설계응답가속도에 해당하는 지진과 재현주기 100년에 해당하는 지진에 대해 변위를 각각 구하시오. 평균재현주기 (년) 50 100 200 500 1000 2400 4800 위험도계수, I 0.40 0.57 0.73 1 1.4 2.0 2.6 - 단주기 지반증폭계수, Fa 지반종류 지진지역 S≤0.1 S=0.2 S=0.3 S1 1.12 1.12 1.12 S2 1.4 1.4 1.3 S3 1.7 1.5 1.3 S4 1.6 1.4 1.2 S5 1.8 1.3 1.3 - 1초주기 지반증폭계수, Fv 지반종류 지진지역 S≤0.1 S=0.2 S=0.3 S1 0.84 0.84 0.84 S2 1.5 1.4 1.3 S3 1.7 1.6 1.5 S4 2.2 2.0 1.8 S5 3.0 2.7 2.425점답안 쓰기 모범답안 목차
  5. 4-5그림과 같은 단면에 대해 좌표변환에 의한 도심, 주단면2차모멘트(최대 및 최소)와 전단중심을 결정하시오. (단, 단면의 두께는 2 mm 로 동일하고, Ixo 및 Iyo는 무시한다.) - q_sx = [ (Sx Iy)/(IxIy − Ixy²) ] ∫₀ˢ tyds − [ (Sx Ixy)/(IxIy − Ixy²) ] ∫₀ˢ txds - q_sy = [ (Sy Ixy)/(IxIy − Ixy²) ] ∫₀ˢ txds − [ (Sy Ix)/(IxIy − Ixy²) ] ∫₀ˢ tyds - q_sx : x방향의 전단흐름, q_sy : y 방향의 전단흐름 - Sx, Sy : x와 y 방향의 전단하중 - Ixy : 단면상승모멘트25점답안 쓰기 모범답안 목차
  6. 4-6그림과 같은 켄틸레버 보의 처짐을 구하시오. (단, 활하중 50%가 5년 이상 지속 시의 장기처짐에 대해서도 검토 포함) <조건> - 고정하중 PD=18kN - 활하중 PL=5kN - WD=20kN/m(자중포함), WL=5kN/m - 철근항복강도 fy=400MPa, 설계기준압축강도 fck=24MPa, 경량콘크리트계수 λ=1.0 - 철근 탄성계수 Es=200,000MPa, 콘크리트 탄성계수 Ec=25,500MPa - n=Es/Ec=8로 가정 - 단, 캔틸레버보의 처짐을 계산할 때 모멘트가 최대인 지점의 유효단면2차모멘트가 전구간에 적용된다고 가정25점답안 쓰기 모범답안 목차