9급 국가직 공무원 토목설계(2021. 4. 17.) 시험일자 : 2021년 4월 17일
1. 보 또는 슬래브에서 부(－)모멘트에 의해 생긴 인장응력에 대하여 배치하는 철근은?
- ① 정철근
- ② 부철근
- ③ 전단철근
- ④ 옵셋굽힘철근
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2. 철근콘크리트 휨부재를 설계할 경우, 인장철근에 대한 최소 허용변형률 규정을 두는 이유는? (단, KDS 14 20 20: 2021을 따른다)
- ① 균열발생을 억제하여 내구성을 증대하기 위함이다.
- ② 처짐감소를 통해 구조물의 사용성을 증대하기 위함이다.
- ③ 연성파괴를 유도하여 구조물의 안전성을 증대하기 위함이다.
- ④ 콘크리트 압축변형률을 증가시켜 보의 휨강도를 증대하기 위함이다.
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3. 구조부재의 단면에 작용하는 부재 내력과 응력에 관한 사항으로 옳지 않은 것은?
- ① 도심축에 작용하는 인장력은 단면 전체에 균일한 인장응력을 발생시킨다.
- ② 도심축에 작용하는 압축력은 단면 전체에 균일한 압축응력을 발생시킨다.
- ③ 보에 작용하는 휨모멘트는 단면의 상하에서 압축력과 인장력을 발생시킨다.
- ④ 단면에 평행하게 작용하는 전단력은 단면 전체에 균일한 전단응력을 발생시킨다.
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4. 철근의 부착에 영향을 주는 요인에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 콘크리트의 강도가 클수록 부착에 유리하다.
- ② 콘크리트의 다지기가 불충분하면 부착강도가 저하된다.
- ③ 동일한 철근량을 사용할 경우 지름이 큰 철근을 사용하는 것이 부착에 유리하다.
- ④ 철근의 피복두께가 충분히 확보되어야 부착강도가 제대로 발휘될 수 있으며, 피복두께가 부족하면 콘크리트의 할렬로 부착 파괴가 유발될 수 있다.
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5. 그림과 같은 복철근 단순보의 지간 중앙 단면에서 발생한 지속하중에 의한 순간처짐이 15mm로 측정되었다. 6년 후 지속하중에 의한 추가 장기처짐량[mm]은? (단, As＝1800mm2, As′＝600mm2, KDS 14 20 30: 2021을 따른다)
- ① 14
- ② 15
- ③ 20
- ④ 25
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6. 합력의 연직성분 ∑W＝300kN이 편심거리가 B/6인 위치에 작용할 때 B＝3m인 기초 저판에 발생되는 지지력분포는 그림과 같다. 최대 지반 지지력(pmax)의 크기[kN/m2]는? (단, 단위폭으로 고려하고, 지반조건은 균일하며, 자중은 무시한다)
- ① 185
- ② 190
- ③ 195
- ④ 200
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7. 프리텐션 방식의 프리스트레스트 콘크리트(PSC)보 제작과정에서 측정한 손실값이 표와 같다. 초기 프리스트레스 힘 Pi＝720kN인 경우의 유효율 R[%]은?
- ① 81.3
- ② 85.0
- ③ 86.0
- ④ 88.1
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8. 그림과 같은 단철근 직사각형 단순보에서 전단철근의 배근이 필요 없는 구간 a의 길이[m]는? (단, 보의 단면에서 콘크리트가 부담하는 공칭 전단강도 Vc＝120kN, 자중을 포함한 계수등분포하중 wu＝45kN/m, L＝6m, KDS 14 20 22: 2021을 따른다)
- ① 2.0
- ② 2.2
- ③ 2.4
- ④ 2.6
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9. 축방향 철근량이 50,000mm2이고, 정사각형 500mm×500mm 단면을 가지는 띠철근 기둥에서, 편심이 없는 순수 축하중을 받는 압축재의 설계축강도 Pd의 최대 크기[kN]는? (단, 콘크리트 설계기준강도 fck＝30MPa, 철근의 항복강도 fu＝400MPa이고, KDS 14 20 20: 2021을 따른다)
- ① 12,048
- ② 13,052
- ③ 13,868
- ④ 14,056
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10. 한계상태설계법에 의한 교각 기둥부 내진설계의 심부구속 횡방향철근상세 기준으로 옳지 않은 것은? (단, KDS 24 17 11: 2018을 따른다)
- ① 소성힌지구간에서 나선철근의 연결은 완전용접이음이나 기계적 연결이 허용되지 않는다.
- ② 기둥과 기초 사이에 설치되는 첫 번째 심부구속 횡방향철근은 경계면에서 띠철근 간격의 1/2 위치에 배근한다.
- ③ 사각형 연속띠철근 형태는 양단에 띠철근 지름의 6배와 80mm 중 큰 값 이상의 연장길이를 갖는 135°갈고리를 가져야 하며, 이 갈고리는 축방향철근에 걸리게 하여야 한다.
- ④ 사각형 심부구속 횡방향철근으로는 하나의 사각형 후프띠철근 또는 중복된 사각형 폐합띠철근을 사용할 수 있으며, 보강띠철근은 후프띠철근과 유사한 크기를 사용하여야 한다.
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11. 표준트럭하중이 강합성 거더 교량에 작용할 때, 하중이 전달되는 순서로 옳은 것은?
- ① 바닥판→거더→전단연결재→받침
- ② 받침→거더→전단연결재→바닥판
- ③ 거더→받침→전단연결재→바닥판
- ④ 바닥판→전단연결재→거더→받침
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12. 복철근 직사각형보에서 압축철근을 배근하는 이유로 옳지 않은 것은?
- ① 사용하중 하에서 강성을 감소시킨다.
- ② 지속하중으로 인한 처짐을 감소시킨다.
- ③ 콘크리트 압축파괴 시 연성을 증가시킨다.
- ④ 전단철근의 배근 시 지지하는 역할을 하여 시공성을 향상시킨다.
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13. 그림과 같이 맞대기용접연결된 강판에 전단력 P＝360kN이 작용할 때, 용접 이음부의 전단응력 크기[MPa]는?
- ①
- ②
- ③ 37.5
- ④ 75
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14. 그림과 같은 깊은 보의 스트럿－타이모델에서 F가 200kN인 경우, 경사 스트럿 AB의 부재력(㉠)과 수평 타이 BC의 부재력(㉡)을 바르게 연결한 것은? (단, 자중은 무시한다)
- ① ①
- ② ②
- ③ ③
- ④ ④
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15. 그림과 같이 곡선 배치 된 PSC 단순보에 프리스트레스 힘 P＝2,500kN이 작용할 때, 부재에 작용하는 하중 w와 평형을 이루는 지간 중앙에서의 최대편심(emax) 거리[m]는? (단, 자중과 프리스트레스 손실은 무시한다)
- ① 0.40
- ② 0.45
- ③ 0.55
- ④ 0.60
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16. 프리스트레스트 콘크리트 부재의 설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, KDS 14 20 60: 2021과 KDS 24 14 20: 2016을 따른다)
- ① 설계에서는 프리스트레스에 의하여 발생하는 응력집중을 고려하여야 한다.
- ② 완전균열단면 휨부재의 사용하중에 의한 응력은 균열환산단면을 사용하여 계산하여야 한다.
- ③ 긴장재가 그라우팅으로 부착된 후의 단면 특성을 계산할 경우 덕트로 인한 단면적의 손실을 고려하여야 한다.
- ④ 프리스트레스트 콘크리트 부재의 설계는 프리스트레스를 도입할 때부터 구조물의 수명기간 동안에 모든 재하단계의 강도 및 사용조건에 따른 거동에 근거하여야 한다.
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17. 고장력볼트 마찰접합의 설계미끄럼강도에 영향을 미치는 요인으로 옳지 않은 것은? (단, KDS 14 31 25: 2021을 따른다)
- ① 설계볼트장력
- ② 볼트구멍의 종류
- ③ 마찰면 미끄럼 계수
- ④ 피접합재의 공칭인장강도
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18. 그림과 같은 직사각형 균질단면에서 x축에 대한 회전반경(rx), 탄성단면계수(Sx), 소성단면계수(Zx), 형상계수(f)를 각각 계산한 결과로 옳은 것은?
- ① 회전반경(rx)＝500√3 mm
- ② 탄성단면계수(Sx)＝109mm3
- ③ 소성단면계수(Zx)＝1.5×108mm3
- ④ 형상계수(f)＝0.85
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19. 그림과 같이 높이 6m인 중력식 옹벽의 상부에 상재하중 q＝10kN/m2이 작용할 때, 옹벽의 외적 안정검토를 위한 옹벽의 전면 하부(O점)에 작용하는 전도모멘트의 크기[kNㆍm/m]는? (단, 주동토압계수 ka=1/3, 흙의 단위중량 γs＝18kN/m3이고, 지하수위 영향은 무시하며, KDS 11 80 05: 2020을 따른다)
- ① 216
- ② 276
- ③ 316
- ④ 356
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20. 그림과 같은 기둥의 축력과 휨모멘트의 상관곡선(P-M 상관도)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, Po는 축방향 압축강도, eb는 균형편심, e는 휨모멘트와 축력의 비, emin은 최소편심거리, Pd는 설계압축강도, Md는 설계휨강도이고, KDS 14 20 10 및 KDS 14 20 20: 2021을 따른다)
- ① e＜emin구간에서의 띠철근 기둥의 설계축하중강도는 0.80×0.7×Po이다.
- ② e＜emin구간에서의 나선철근 기둥의 설계축하중강도는 0.85×0.7×Po이다.
- ③ e＞eb이면, Pd와 Md조합하중에 대해 설계해야 되지만, 이때의 부재강도는 철근의 강도(인장)로 지배된다.
- ④ 편심거리 e가 emin＜e＜eb인 경우, 기둥에 작용하는 Pd과 Md의 조합하중으로 설계해야 하며, 부재의 강도는 콘크리트의 강도(압축)로 지배된다.
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