건축구조기술사 제96회 기출문제

풍진동의 영향을 고려해야 할 건축물에 대하여 설명하고, 풍하중에 대한 영향을 감소시킬 수 있는 방법에 대하여 설명하시오.

콘크리트 탄성계수에 대한 정의 및 현재 KBC 2009 에 규정된 콘크리트 탄성계수 산정 방법에 대하여 설명하시오.

구조용 강재종별 표기방법 및 각 기호의 의미에 대하여 기술하시오.

반경 r 인 원형 단면 봉의 항복전단응력이 y이고, 응력-변형도 곡선이 그림과 같을 때 봉의 극한 비틀림 응력모멘트 Tu와 봉단면속에서 항복이 처음 시작될 때의 비틀림 우력모멘트 Ty및Tu/y를 구하시오.

단순소성론(Simple Plastic Theory)에서 재료에 대한 기본 가정 및 “소성힌지(Plastic Hinge)”라는 용어의 개념을 설명하고 소성힌지와 실제 힌지의 차이점을 설명하시오.

단순보에 중앙집중하중을 가력하는 실험을 계획할 때, 실험상으로 중앙부단면의 모멘트- 곡률(Moment-Curvature) 관계를 구하는 방법을 설명하시오.

보의 처짐에서 휨변형과 전단변형의 형태상 차이점을 그림으로 간단히 설명하시오. (단, 아래와 같이 자유단에 집중하중을 받고 있는 캔틸레버보를 이용하여 그림을 그려 설명하시오.) Not Supported Object

최근 국내 공동주택에 인방형 제진장치(Damping System)가 사용되고 있다. 제진장치 적용시 고려해야할 사항을 설명하시오.

테르자기(Terzaghi)가 제안한 직접기초의 허용지지력 산정식을 제시하고, 제계수 및 산정식에서 알 수 있는 사항을 설명하시오.

건축구조기준(KBC 2009)에서 용접과 볼트의 병용에 대한 규정을 설명하고 건축물 내진설계시 H-형강 기둥-보 접합부에 가새가 접합되는 경우 바람직한 상세를 그리고 설명하시오.

초고층 건물의 시공 중 발생할 수 있는 기둥축소의 개념 및 영향에 대해서 설명하시오.

일반적인 가설흙막이 구조형식의 종류를 제시하고 간략히 설명하시오.

최근 내진설계기준을 보면 비구조요소(건축, 기계, 전기)도 내진설계를 수행하게 되어있습니다. 다음의 조건을 고려하여 비구조요소의 설계지진력(등가정하중)을 산정하시오. (KBC 2009) 조 건 ▪ 단주기 설계스펙트럼 SDS= 0.4327 ▪ 비구조부재 증폭계수 a = 2.5 p ▪ 비구조요소 가동중량 Wp= 25kN R ▪ 비구조요소 반응수정계수 p= 2.5 ▪ 비구조요소 중요도계수 p= 1.5

그림과 같은 L 형 단면에 대하여 물음에 답하시오. (1) 도심 G 의 위치( XG,Y G를 구하시오. (2) 도심축(x 축, y 축)에 대한 단면이차모멘트 Irmrmy단면상승모멘트 Irmxy구하시오. (3) 도심 G 에 대한 주단면이차모멘트( ImaxImin 및 주축의 각도( )θ를 구하고 주축을 도시하시오.

다음 캔틸레버보에 대해서 물음에 답하시오. (단, 재료의 탄성계수는 E, 전단탄성계수 G=0.3E라고 한다. 횡좌굴의 영향은 없는 것으로 가정) Not Supported Not Supported Object Object (1) 휨모멘트에 의한 변형에너지( UM)과 전단력에 의한 변형에너지 ( UQ)를 구하고, 휨모멘트에 의한 처짐( δM)과 전단에 의한 처짐(δQ)을 구하시오. (2) 전단에 의한 처짐(Q)이 모멘트에 의한 처짐( δM)의 10%가 될 때 길이L1및 1%가 될 때 길이 L2를 구하시오. P L3 (3) 앞의 결과를 참고해서 캔틸레버에서 일반적인 처짐공식 3 E I 적용에 대한 의견을 쓰시오.

그림과 같이 핀접합으로 연결된 인장재에 고정하중 49 kN, 활하중 5 kN 이 작용할 때 핀접합부 플레이트를 설계하고 상세를 그리시오.(KBC 2009) (단, 강재는 SS400, 플레이트 두께 10 mm, 핀 직경 d = 22 mm 이다.)

그림과 같이 기둥-보 접합부에 고정하중 130 kN, 활하중 70 kN 을 받는 전단접합부를 고력볼트을 이용하여 검토하시오.(KBC 2009) T (단, 고력볼트는 F10T M20(표준구멍), -설계볼트O= 165 kN 미끄럼계수 μ= 0.5 --------------------------------나사부가 전단면에 포함됨 고력볼트 구멍의 설계지압강도는 Rn= 1.2Lc ㆍ t ㆍ Fu ≤ 2.4d ㆍ t ㆍ Fu 고력볼트의 편심은 무시한다. 웨브 접합플레이트는 기둥에 양면모살용접으로 S = 8 mm 이다. )

순경간 8m 의 양단 고정 철근콘크리트보의 단부 및 중앙부 단면을 결정하고 전단보강설계를 하시오.(KBC 2009) (단, fck 27 MPa, fy= 400 MPa, wD= 35 kN/m, wL= 60 kN/m, b= 400 mm, h = 600 mm 으로 하고, 주근은 HD25 을 사용할 것, ρmax 0.0209,ρ min0.0035 이다.) V

그림과 같은 플랫슬래브에 u = 150 kN 이 작용하고 슬래브와 외부기둥연결부에 M u= 70 kN ㆍ m 의 불균형모멘트가 발생하였을 때, 슬래브 전단에 대한 안전성을 검토하시오.(KBC 2009) (단, 슬래브 두께 t = 230 mm, 유효깊이 d = 200 mm, fck 35 MPa, fy= 400 MPa 이다.) 평면 단면

그림과 같은 정정트러스에서 가상일법을 이용하여 D점의 수직처짐(δD)을 구하시오. (단, 각 부재는 동일 재료이며 탄성계수 E= 205000 N/mm , 단면O= 250 mm )

그림과 같은 기둥과 기초의 접촉면에서 지압강도, 다우얼 철근량(D19 사용), 정착에 대하여 검토하시오.(KBC 2009) (단, 기둥은 순수 축력만 받으며, 보정계수는 1.0 적용한다.) : 설계조건 2 2 - 기둥 fck 30 N/mm -----------------------ck 21 N/mm f 2 Pu - 철근 y= 400 N/mm -------------------------= 3500 kN - 기둥크기 : 300 mm × 750 mm--------------- 기초크기 : 4200 mm × 4200 mm - D19 단면적 : As = 287 mm ---------- 기초두께 : 900 mm

다음 변단면 기둥의 좌굴하중을 계산하시오. π x (단, 변위 함수는 =asL로 가정하시오.)

C 1기둥을 충전형 강관으로 설계하시오.(KBC 2009) (단, 횡변위 구속, 원형강관 : D ×t= 500 × 10 (STK490),ck 27 MPa, Es= 205000 MPa, Ec= 8500 rootckfMPa 이다.)

다음 그림에 표기된 지하실 외벽을 설계하고 벽체 철근을 스케치하시오. (단, 상재하중은 옥외주차장으로 승용차, 경량트럭 및 빈버스 용도의 기본 등분포활하중(KBC 2009)을 적용하고 설계조건은 다음과 같다.) - 콘크리트 설계기준강도 fck 24 MPa - - 철근의 항복강도y= 400 MPa - 벽체두께 T = 350 mm---------------------------- 피복두께 = 40 mm - 지하수위 GL-3.0m--------------------------------- 흙의 내부마찰각 ∅=30° γ - 흙의 단위체적 중량( ) (지하수위 상부 γ= 17 kN/m , 지하수위 하부γ= 18 kN/m ) - 토압산정 후 P2+P3 의 하중형태는 삼각형으로, 휨모멘트 산정시 상부는 핀으로 하부는 고정으로, 전단력 산정시는 단순보로 가정한다. wliter MB= 15

철근콘크리트 중간모멘트 골조의 밑면전단력을 산정하시오.(KBC 2009) - 지진구역 1 - 전단파 속도 : 180 에서 360 m/s 인 지반 - 지방자치단체의 청사------------------------------- - 층고 : 4 ｍ------------------------------------------- 층수 : 지상 11 층 - 고정하중은 11 kN/m 으로 산정 2 [ 단주기 지반증폭계수, Fa ] 지진지역 지반종류 S ≤ 0.25 S = 0.50 S = 0.75 s s s SA 0.8 0.8 0.8 SB 1.0 1.0 1.0 SC 1.2 1.2 1.1 SD 1.6 1.4 1.2 SE 2.5 1.9 1.3 [ 1 초주기 지반증폭계수, F v] 지반종류 지진지역 S ≤ 0 .1 S = 0.2 S = 0.3 SA 0.8 0.8 0.8 SB 1.0 1.0 1.0 SC 1.7 1.6 1.5 S D 2.4 2.0 1.8 SE 3.5 3.2 2.8

그림과 같은 단면의 압축재에 대하여 물음에 답하시오. bry (단, - H 형강 한 개의 단면 치수는 H - 294 × 200 × 8 × 12 단면적 A = 72.38 cm 2 강축에 대한 단면이차모멘트 x=11300 cm 4 약축에 대한 단면이차모멘트 y= 1600 cm4 - 압축재의 길이 1416 cm-----------------재료의 탄성계수 E = 205000 MPa - 두 개의 H 형강은 충분히 접합되어서 일체로 거동한다고 볼 수 있음 - 양단은 방향성이 없는 완전한 핀으로 되어 있음 ) (1) 도심 거리 ¯를 구하시오. (2) 도심축에 대한 단면이차모멘트 IX강축), IY약축) 및 단면이차반경 rX,rY를 구하시오. (3) 오일러 좌굴응력도 σcrMPa] 및 좌굴하중 PcrkN]을 구하시오.

다음의 구조물에 대해서 물음에 답하시오. (1) 단면의 소성중립축 위치[cm] 및 소성단면계수 ZP[cm ], 전소성모멘트 MP[ rmkN⋅]를 구하시오. (2) 소성붕괴기구(Collapse mechanism)을 가정하여 도시하고, 소성붕괴하u[kN]를 구하시오. (단, 재료는 인장 및 압축에 대해서 동일하게 거동하는 것으로 보며, 항복응력도 σy = 240 MPa 이며 응력σ( )-변형ϵ( ) 관계는 그림과 같다.) Not Supported Not Supported Object Object Not Supported Object 기술사 제 96 회 제 4 교시 (시험시간: 100 분)

다음과 같은 Cable 구조물에서 Cable A, B 에서의 최대장력과 Cable B, C 의 최대장력을 Cable 의 일반정리를 이용하여 구하시오. (단, Cable 은 완전히 유연하고 임의 점에서의 휨모멘트는 0 으로 가정한다.)

바닥판(슬래브)과 기둥에 사용한 콘크리트 강도가 상이할 경우 다음 물음에 답하시오. (KBC 2009) (단, 기둥은 슬래브로 4 면이 횡구속 되었으며, 기둥의 장주효과는 무시함) (1) 슬래브 fck = 45 N/mm 일 때 기둥의 φPn(max)를 구하시오. (2) 슬래브 fck = 38 N/mm 일 때 슬래브와 기둥접합부를 보강 설계하시오. (단, 보강설계 후 (1)번 문제에서의 φPn(max)가 감소되지 않도록 할 것 보강철근은 D22 ( As = 387 mm , fy = 500 N/mm )

합성 슬래브와 프리캐스트 보 구조에서 슬래브와 보 접촉면의 수평전단연결재(스터럽)를 설계하시오. (KBC 2009) (단, 가장 불리한 경우로 전구간 보강한다.) : 조 건 스터럽 사용철근 : D16 (Avf = 199 mm , fy = 400 N/mm ) 고정하중 :ωD= 12 kN/m , ------------L= 65 kN/m 2 2 콘크리트 설계기준강도 fck = 27 N/mm , 철근의 항복강도 fy = 400 N/mm

인장을 받는 각형강관 □ - 150 × 80 × 6 (SPSR 490)가 두께 10 mm 의 거셋플레이트에 용접되어 있다. 고정하중 110kN, 활하중 350kN 이 작용할 때 안전성을 확인하시오. (KBC 2009) 2 (단, 각형강관의Ag= 2523 my , r = 32.4mm ) L = 8000 mm