9급 지방직 공무원 토목설계(2015. 6. 27.) 시험일자 : 2015년 6월 27일
1. 유효깊이 d＝480mm, 압축연단에서 중립축까지의 거리 c＝160mm인 단철근 철근콘크리트 직사각형보의 휨파괴 시 인장철근 변형률은? (단, 인장철근은 1단 배근되어 있고, 파괴 시 압축연단 콘크리트의 변형률은 0.003이다)
- ① 0.003
- ② 0.004
- ③ 0.005
- ④ 0.006
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2. 고장력 볼트이음에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 고장력 볼트는 너트회전법, 직접인장측정법, 토크관리법 등을 사용하여 규정된 설계볼트장력 이상으로 조여야 한다.
- ② 고장력 볼트로 연결된 인장부재의 순단면적은 볼트의 단면적을 포함한 전체 단면적으로 한다.
- ③ 볼트의 최소 및 최대 중심간격, 연단거리 등은 리벳의 경우와 같다.
- ④ 마찰접합은 고장력 볼트의 강력한 조임력으로 부재간에 발생하는 마찰력에 의해 응력을 전달하는 접합형식이다.
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3. 단철근 철근콘크리트 직사각형보의 폭 b＝400mm, 유효깊이 d＝600mm이며, 전단철근 단면적 Av＝200mm2이고, 전단철근 간격 s＝300mm일 때, 보의 계수전단력 Vu[kN]는? (단, ＝5MPa, fyt=400MPa, 는 경량콘크리트 계수, fck는 콘크리트의 설계기준압축강도, fyt는 횡방향철근의 설계기준항복강도이다.)
- ① 270
- ② 360
- ③ 420
- ④ 540
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4. 도로교설계기준(한계상태설계법, 2012)의 기반이 된 한계상태설계법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 부분안전계수를 사용하여 하중 및 각 재료에 대한 특성이 고려된 설계법이다.
- ② 설계이론에서 재료는 선형탄성 구간에 있는 것으로 가정한다.
- ③ 하중과 재료의 불확실성을 고려한 설계법으로 구조 신뢰성 이론에 기반하고 있다.
- ④ 안정성과 사용성을 극한한계상태와 사용한계상태를 이용하여 확보한다.
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5. 축력, 휨모멘트, 전단력의 작용에 의해 부재 단면에 발생하는 응력에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 인장력이 단면의 도심에 작용할 때, 하중작용점에서 충분히 멀리 떨어진 단면의 인장응력은 단면 내에 균등하게 분포된다.
- ② 휨모멘트가 작용할 때, 단면의 상하단 위치에서 최대압축 또는 최대인장 응력이 발생한다.
- ③ 휨모멘트에 의한 휨응력은 단면의 단면2차모멘트가 클수록 작아진다.
- ④ 전단력이 작용할 때, 직사각형 단면의 전단응력은 단면 내에 균등하게 분포된다.
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6. 그림과 같이 설계 축력이 200kN인 고장력 볼트(F10T-M22 볼트) 5개를 이용하여 마찰이음 연결부를 설계할 때, 연결부의 공칭마찰강도[kN]는? (단, 도로교설계기준(한계상태설계법, 2012)에 따라 볼트의 공칭마찰강도는 Rn=KhKsNsPt로 계산하고, Kh는 구멍크기계수, Ks는 표면상태계수, Ns는 볼트 1개당 미끄러짐면의 수, Pt는 볼트의 설계 축력을 나타내며, Kh=0.4, Ks=0.6이다.)
- ① 360
- ② 480
- ③ 600
- ④ 720
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7. 양단이 고정되어 있는 길이 5m의 H형강(300×300×10×15)을 사용한 기둥의 오일러 좌굴하중[kN]은? (단, π2＝10으로 가정하고, H형강의 강축 및 약축의 단면2차모멘트 Ixx＝2×103mm4, Iyy＝5×107mm4, 탄성계수 E＝2.0×105MPa이다)
- ① 16,000
- ② 18,000
- ③ 20,000
- ④ 22,000
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8. 그림과 같이 지간 L＝8m인 프리스트레스트 콘크리트 단순보의 지간 중앙에 집중하중 Q＝240kN이 작용하고 있다. 꺽인 직선 긴장재는 지간 중앙에 편심 e＝0.3m로 설치되었다. 하중평형법에 의해 집중하중 Q와 등가상향력의 크기가 같아지도록 하는 프리스트레스의 크기 P[kN]는? (단, sinθ=2e/L으로 가정하고, 프리스트레스의 손실은 무시하며, 집중하중은 자중을 포함하고 있다.)
- ① 800
- ② 1,000
- ③ 1,300
- ④ 1,600
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9. 다음의 철근콘크리트 확대기초에서 유효깊이 d＝550mm, 지압력 qu＝0.3MPa일 때, 1방향 전단에 대한 위험단면에 작용하는 전단력[kN]은?
- ① 420
- ② 520
- ③ 620
- ④ 720
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10. 도로교설계기준(한계상태설계법, 2012)에 따른 신축이음 설계에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 신축이음의 설계 연직하중은 표준트럭의 후륜하중으로 한다.
- ② 신축이음의 설계 수평하중은 설계 연직하중의 20%로 하고 신축이음에서의 바퀴 접촉과 분포를 고려한다.
- ③ 강교량인 경우 노면 틈새 간격은 계수하중을 고려한 극한 이동 상태에서 25mm 이상이어야 한다.
- ④ 각종 이동량 및 시공 여유량 등을 모두 고려하여 차량 진행방향으로 산정한 신축이음 노면 최대 틈새 간격(W, mm)은 틈새가 하나(for single gap)인 경우 W ≤ 120mm를 만족하여야 한다.
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11. 프리스트레스트 콘크리트 부재에서 프리스트레스의 감소 원인 중 프리스트레스 도입 후에 발생하는 시간적 손실의 원인에 해당하는 것은?
- ① 콘크리트의 크리프
- ② 정착장치의 활동
- ③ 콘크리트의 탄성수축
- ④ 긴장재와 덕트의 마찰
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12. 단철근 철근콘크리트 직사각형보의 폭 b＝400mm, 유효깊이 d＝450mm이며, 인장철근 단면적 As＝1,700mm2, 콘크리트 설계기준압축강도 fck＝20MPa, 철근의 설계기준항복강도 fy＝400MPa일 때, 공칭휨강도 Mn[kNㆍm]은? (단, 인장철근은 1단 배근되어 있다)
- ① 192
- ② 232
- ③ 272
- ④ 312
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13. 콘크리트 기초판에 수직력 P와 모멘트 M이 동시에 작용하고 있다. A지점에 압축응력이 발생하기 위한 최소 수직력 P[kN]는?
- ① 20
- ② 30
- ③ 40
- ④ 50
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14. 콘크리트구조기준(2012)에 따라 철근콘크리트 휨부재의 모멘트 강도를 계산하기 위하여 사용하는 등가직사각형 응력블록에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, a는 등가직사각형 응력블록의 깊이, b는 단면의 폭, fck는 콘크리트의 설계기준압축강도이다)
- ① 콘크리트의 실제 압축응력분포의 면적과 등가직사각형 응력블록의 면적은 같다.
- ② 등가직사각형 응력블록의 도심과 실제 압축응력분포의 도심은 일치하지 않는다.
- ③ 등가직사각형 응력블록에 의한 콘크리트가 받는 압축응력의 합력은 0.85fckab 계산한다.
- ④ 등가직사각형 응력블록을 정의하는 주요 변수 값은 콘크리트 압축강도에 따라 달라진다.
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15. 2방향 콘크리트 슬래브의 중앙에 집중하중 175kN이 작용할 때 장경간이 부담하는 하중[kN]은? (단, 장경간은 3m, 단경간은 2m이다)
- ① 40
- ② 50
- ③ 60
- ④ 70
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16. 프리스트레스트 콘크리트의 성질에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 포스트텐션 방식에서 긴장재의 인장력은 긴장재 끝에서 멀어질수록 감소한다.
- ② 프리텐션 방식은 덕트를 통하여 배치한 긴장재를 콘크리트가 굳은 다음에 긴장시켜 프리스트레스를 주는 방식이다.
- ③ 프리텐션 방식에서 프리스트레스를 도입하기 위하여 긴장재의 고정을 풀어주면 압축응력이 작용하여 콘크리트 부재는 단축되며, 긴장재의 인장응력은 감소한다.
- ④ 긴장재와 덕트가 완전히 직선인 것으로 가정할 경우, 긴장재의 파상마찰로 인한 손실은 일어나지 않는다.
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17. 철근 콘크리트의 전단설계에 관한 설명으로 옳은 것은? (단, s는 전단철근의 간격, Av는 전단철근의 단면적, fyt는 횡방향 철근의 설계기준항복강도, d는 유효깊이, α는 경사스터럽과 부재축 사이의 각도를 나타낸다)
- ① 계수전단력 Vu가 콘크리트가 부담하는 전단력 øVc보다 크지 않은 구간에서는 이론상 전단철근이 필요 없으므로, 실제 설계에서도 전단철근을 배근하지 않는다.
- ② 교대 벽체 및 날개벽, 옹벽의 벽체, 암거 등과 같이 휨이 주거동인 판부재에서는 최소 전단철근을 배근하지 않아도 된다.
- ③ 경사스터럽을 전단철근으로 사용하는 경우에 스터럽이 부담하는 전단강도 이다.
- ④ 수직스터럽의 간격은 0.5d 이하, 800mm 이하로 하여야 한다.
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18. 콘크리트구조기준(2012)에 따른 처짐을 계산하지 않는 경우의 철근콘크리트 1방향 슬래브의 최소 두께로 옳지 않은 것은? (단, 슬래브는 큰 처짐에 의해 손상되기 쉬운 칸막이벽이나 기타 구조물을 지지 또는 부착하지 않은 부재이고, 부재의 길이는 ℓ이다.)
- ① 1단 연속 1방향 슬래브 : ℓ/24
- ② 양단 연속 1방향 슬래브 : ℓ/28
- ③ 단순지지 1방향 슬래브 : ℓ/16
- ④ 캔틸레버 1방향 슬래브 : ℓ/10
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19. 콘크리트구조기준(2012)에 따른 확대머리 이형철근의 인장에 대한 정착길이 계산식을 적용하기 위한 조건으로 옳지 않은 것은?
- ① 철근의 설계기준항복강도는 400MPa 이하이어야 한다.
- ② 콘크리트의 설계기준압축강도는 40MPa 이하이어야 한다.
- ③ 철근의 지름은 40mm 이하이어야 한다.
- ④ 확대머리의 순지압면적은 철근 1개 단면적의 4배 이상이어야 한다.
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20. 다음 그림과 같은 박스형 단면을 갖는 철근콘크리트보의 공칭휨강도 Mn[kNㆍm]은? (단, fck＝20MPa, fy＝400MPa, fck는 콘크리트의 설계기준압축강도, fy는 철근의 설계기준항복강도이다.)
- ① 523.75
- ② 633.75
- ③ 743.75
- ④ 853.75
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