9급 지방직 공무원 토목설계(2010. 5. 22.) 시험일자 : 2010년 5월 22일
1. 콘크리트의 크리프에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 물－시멘트비가 감소할수록 콘크리트의 크리프는 감소한다.
- ② 해당재령에서의 수화율에 따라 크게 영향을 받는다.
- ③ 장기하중의 작용과 밀접한 관계가 있다.
- ④ 크리프의 변형율은 시간의 경과와 더불어 일정하게 증가한다.
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2. 철근콘크리트 아치의 구조 상세 중 옳지 않은 것은?
- ① 아치리브의 상⋅하면 축방향 철근에 직각인 횡방향 철근을 배치하여야 한다. 이 횡방향 철근은 D13 이상, 축방향 철근 지름의 1/3 이상을 사용하되, 그 간격은 축방향 철근 지름의 15배 이하, 300mm 이하, 아치리브 단면의 최소치수 이하로 하여야 한다.
- ② 철근콘크리트 아치는 아치의 상⋅하면에 따라서 가능하면 대칭인 축방향 철근을 배치하여야 한다. 이 축방향 철근은 아치리브 폭 1m당 400mm2 이상, 또 상⋅하면의 철근을 합하여 콘크리트 단면적의 0.15% 이상 배치하여야 한다.
- ③ 폐복식 아치에서는 스프링깅과 측벽의 적당한 위치에 신축이음을 두어야 한다.
- ④ 아치리브가 박스단면인 경우에는 연직재가 붙는 곳에 격벽을 설치하여야 한다.
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3. 단면 크기가 300mm × 600mm인 직사각형 단면 기둥(단주)이 있다. 최소 축방향 주철근량[mm2]과 최대 축방향 주철근량[mm2]은?
- ① 최소 축방향 주철근량: 1,800최대 축방향 주철근량: 7,200
- ② 최소 축방향 주철근량: 1,800최대 축방향 주철근량: 14,400
- ③ 최소 축방향 주철근량: 3,600최대 축방향 주철근량: 7,200
- ④ 최소 축방향 주철근량: 3,600최대 축방향 주철근량: 14,400
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4. 일단 정착하는 프리스트레스트 콘크리트 포스트텐션 부재에서 일단의 정착부 활동이 2mm 발생하였다. PS강선의 길이가 20m, 초기 프리스트레스 fi＝1,200MPa 일 때 PS강선과 쉬스 사이에 마찰이 없는 경우 정착부 활동으로 인한 프리스트레스 손실량[MPa]은? (단, PS강선 탄성계수 Eps＝200,000MPa, 콘크리트 탄성계수 Ec＝28,000MPa이다)
- ① 1.2
- ② 2.8
- ③ 20
- ④ 40
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5. 콘크리트 구조물의 설계개념에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?
- ① 사용하중 상태에서 콘크리트의 압축강도와 철근의 항복강도에 대한 일정 비율로 나타내는 허용응력들을 적절히 규정하여 안전성을 확보하는 설계개념을 허용응력설계법이라 하며, 철근콘크리트와 프리스트레스트 콘크리트 구조물의 설계법은 허용응력 설계법을 기본으로 한다.
- ② 강도설계법에서 사용하는 각각의 하중계수는 다양한 하중 종류의 서로 다른 불확실성 정도를 반영한 것이고, 강도감소계수는 재료 강도와 치수가 변동할 수 있으므로 부재의 강도 저하확률에 대비한 여유 등을 반영한 것이다.
- ③ 구조 부재가 사용 중에 실제로 발생하는 하중보다 큰 계수하중을 적절하게 견딜 수 있도록 단면치수와 철근량을 결정하는 방법을 강도설계법이라 하며, 철근콘크리트와 프리스트레스트콘크리트 구조물의 설계는 강도설계법을 기본으로 한다.
- ④ 강도설계법에서 휨, 전단, 비틀림 등의 다양한 강도는 이들에 대한 탄성거동을 반영하여 계산할 수 있으며, 이들 계산의 정확한 정도를 고려하기 위하여 강도감소계수를 적용한다.
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6. 브래킷과 내민받침에 대한 전단설계에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 전단마찰철근이 전단면에 수직한 경우 전단마찰철근량 Avf는 Vu/ϕμfy로 계산된다.
- ② 수평인장력 Nuc에 저항할 철근량 An은 Nuc≦ϕAnfy로 결정된다. 이 때 Nuc는 크리프, 건조수축 또는 온도변화에 기인한 경우라도 활하중으로 간주하여야 한다.
- ③ 브래킷 상부에 배치되는 주인장철근의 단면적 As는 (An+Af)와 중 큰 값을 사용한다.
- ④ 주인장철근량 As와 나란한 폐쇄스터럽이나 띠철근의 전체단면적 Ah는 0.5(As-An) 이상이어야 하고, As에 인접한 유효깊이의 2/3 내에 균등하게 배치하여야 한다.
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7. 다음 그림과 같이 계수하중 Pu＝1,960kN이 독립확대기초에 작용할 때, 위험단면의 설계휨모멘트 크기[kN⋅m]는?
- ① 260
- ② 280
- ③ 300
- ④ 320
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8. 전단력과 휨모멘트만을 받는 철근콘크리트 부재에서 외력에 의한 전단하중 Vu＝75 kN이 작용할 때, 전단철근없이 견딜 수 있는 철근콘크리트 보의 최소 높이[mm]는? (단, 콘크리트의 설계기준 압축강도 fck＝25MPa이고, 보의 폭은 480mm, 피복두께는 50mm이며, 기타사항은 2007년도 콘크리트구조설계기준에 따른다)
- ① 450
- ② 500
- ③ 550
- ④ 600
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9. 프리스트레스트 콘크리트(PSC)보에 프리스트레스를 도입할 때 다음 중 콘크리트의 탄성변형으로 인한 손실이 발생하지 않는 경우는?
- ① 하나의 긴장재로 이루어진 PSC보가 프리텐션공법으로 제작되었을 때
- ② 여러 가닥의 긴장재로 이루어진 PSC보가 프리텐션공법으로 제작되었을 때
- ③ 프리스트레스를 순차적으로 도입하는 여러 가닥의 긴장재로 이루어진 PSC보가 포스트텐션공법으로 제작되었을 때
- ④ 하나의 긴장재로 이루어진 PSC보가 포스트텐션공법으로 제작되었을 때
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10. 단철근 직사각형 단면보의 폭 b＝400mm, 유효깊이 d＝700mm, 인장철근 단면적 As＝4,080mm2, 콘크리트의 설계기준압축강도 fck＝24MPa, 철근의 설계기준항복강도 fy＝400MPa일 때, 소수점 이하 첫째자리에서 반올림한 설계휨강도의 크기[kN⋅m]는? (단, 단철근 직사각형 단면보는 인장지배 단면이고, 등가직사각형 응력블록의 깊이 a＝200mm이며, 기타사항은 2007년도 콘크리트구조설계기준에 따른다)
- ① 734
- ② 783
- ③ 832
- ④ 979
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11. M20(지름 20mm)을 사용한 1면 전단 고장력볼트의 마찰이음시 강판에 628kN이 작용할 때 볼트의 최소 갯수는? (단, 강판의 파괴는 무시하며, 볼트 허용전단응력 fva100MPa이고, π는 3.14로 한다)
- ① 10개
- ② 14개
- ③ 20개
- ④ 24개
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12. 철근비에 따른 보의 휨 파괴 형태에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 과다철근보는 파괴 시 중립축이 인장측으로 이동한다.
- ② 과소철근보는 압축측 콘크리트가 먼저 항복한다.
- ③ 과소철근보는 가장 위험한 보의 파괴형태이고, 과다철근보는 가장 바람직한 보의 파괴형태이다.
- ④ 연성파괴는 인장철근의 항복과 콘크리트의 압축파괴가 동시에 일어나는 것이다.
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13. 콘크리트의 설계기준압축강도 fck＝25MPa, 철근의 설계기준 항복강도 fy＝ 350MPa인 인장철근 D32 (직경 db＝31.8mm, 공칭단면적 Ab＝794.2mm2)를 정착시키는데 소요되는 기본정착 길이[mm]는? (단, 소수점 이하 첫째 자리에서 반올림한다)
- ① 1,336
- ② 1,558
- ③ 33,356
- ④ 38,926
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14. 단철근 직사각형 보의 철근비에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 인장철근의 변형률이 항복변형률에 도달함과 동시에 콘크리트가 극한변형률인 0.003에 도달할 때의 철근비를 균형철근비라고 한다.
- ② 균형철근비 ρb는 이다.
- ③ 휨부재의 최소 허용변형률과 해당 철근비는 철근의 설계기준 항복강도에 따라 변한다.
- ④ 단철근 직사각형 보의 최소철근비 ρmin은 와 중 큰 값 이상이어야 한다.
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15. 단철근 직사각형보에서 단면폭 b＝400mm, 유효높이 d＝600mm 일 때 철근량 As[mm2]는? (단, fck＝ 20MPa, fy＝ 400MPa, 등가직사각형 응력블록의 깊이 a＝100mm이며, 기타사항은 2007년도 콘크리트구조설계기준에 따른다)
- ① 1,700
- ② 1,800
- ③ 2,700
- ④ 4,010
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16. 지간 40m인 PSC단순보에 자중을 포함한 등분포 하중(w)이 20kN/m로 하향으로 작용하고, PS강선에 프리스트레스 힘 4,000kN이 중앙에서 편심 e＝400mm, 지점에서 편심없이 포물선으로 작용할 때, PS강선에 의한 등분포 상향력[kN/m]과 PSC단순보에 작용하는 순 하향의 등분포 하중[kN/m] 크기는?
- ① 등분포 상향력: 4, 순 하향의 등분포 하중: 16
- ② 등분포 상향력: 8, 순 하향의 등분포 하중: 12
- ③ 등분포 상향력: 10, 순 하향의 등분포 하중: 10
- ④ 등분포 상향력: 12, 순 하향의 등분포 하중: 8
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17. 보의 지간이 10m이고, 양쪽 슬래브의 중심간 거리가 2m인 대칭형 T형보에 있어서 유효 플랜지 폭[mm]은? (단, 복부폭 bω＝500mm, 플랜지 두께 t＝100mm이다)
- ① 2,000
- ② 2,100
- ③ 2,500
- ④ 3,000
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18. 그림과 같이 보 지간 중앙점에 집중하중 P가 작용하고, 양단에 10P의 집중된 압축력이 단면중심에 작용하는 보에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① A, B, C 위치에서 양단의 집중압축력에 의한 압축응력의 크기는 모두 10P/h2 이다.
- ② B 위치(중립축 상)에서 단부압축력과 휨으로 인한 압축응력의 크기는 10P/h2 이다.
- ③ A 위치에서 단부압축력과 휨으로 인한 압축응력의 크기는 28P/h2 이다.
- ④ C 위치에서 단부압축력과 휨으로 인한 인장응력의 크기는 6P/h2 이다.
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19. 그림과 같은 T형 보에 정(+)의 휨모멘트가 작용할 때, 강도설계법에 의하여 이 보의 안전성을 검토한 사항으로 옳은 것은? (단, fck＝21MPa, fy＝280MPa이다)
- ① T형 보로 취급한다.
- ② b를 폭으로 하는 직사각형 보로 취급한다.
- ③ bω를 폭으로 하는 직사각형 보로 취급한다.
- ④ 중립축c를 tf로 보아서 극한 저항 모멘트를 계산한다.
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20. 직접설계법을 이용하여 슬래브 구조를 설계하려고 할 때 만족하여야 하는 사항이 아닌 것은?
- ① 슬래브판들은 단변 경간에 대한 장변 경간의 비가 2이하인 직사각형이어야 한다.
- ② 모든 하중은 연직하중으로서 슬래브판 전체에 걸쳐 등분포 되어야 한다.
- ③ 각 방향으로 연속한 받침부 중심간 경간 길이의 차이는 긴 경간의 1/3 이하이어야 한다.
- ④ 보가 모든 변에서 슬래브판을 지지할 경우, 직교하는 보의 상대강성이 0.1이하라야 한다.
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