2010 국가직 9급 토목설계 문제 해설

토목설계정답(2017-09-16 / 276.7KB / 578회)

2010 국가직 9급 토목설계 해설 장성국 (2017-09-16 / 292.8KB / 711회)

토목설계 고 책형 1 쪽 토목설계 문 1. 압축부재의 설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 압축부재의 유효세장비를 구할 때, 회전반지름 r은 직사각형의 경우 좌굴안정성이 고려되는 방향에 관계없이 단면치수에 0.3배로 사용할 수 있다. ② 압축부재의 비지지길이는 바닥슬래브, 보, 기타 고려하는 방향으로 횡지지할 수 있는 부재들 사이의 순길이로 취하여야 한다. ③ 장주효과를 고려할 때, 압축부재는 2계 비선형해석방법 또는 휨모멘트 확대계수법과 같은 근사해법에 의하여 설계할 수 있다. ④ 압축부재의 유효세장비를 구할 때, 회전반지름 r은 원형의 경우 지름의 0.25배로 사용할 수 있다. 문 2. 콘크리트 옹벽의 뒷면에서 단위 m당 수평력의 합력이 20 kN이 작용할 때, 활동에 대해 안정하려면 활동저항력의 최소값[kN]은? ① 20 ② 30 ③ 40 ④ 50 문 3. 옹벽의 구조세목 중 옳지 않은 것은? ① 콘크리트가 흙에 접하는 면에서는 최소 피복두께를 80 mm 이상으로 해야 한다. ② 부벽식옹벽의 전면벽은 3변 지지된 2방향 슬래브로 설계할 수 있다. ③ 전도 및 지반반력에 대한 안정조건은 만족하지만, 활동에 대한 안정조건을 만족하지 못할 경우에는 활동방지벽 혹은 횡방향 앵커 등을 설치하여 활동저항력을 증대시킬 수 있다. ④ 부벽식 옹벽의 저판은 정밀한 해석이 사용되지 않는 한 부벽간의 거리를 경간으로 가정한 단순보로 설계할 수 있다. 문 4. 그림과 같이 t ＝ 5 mm의 강판에 볼트구멍이 배치된 경우, 순단 면적 [mm2]은? (단, 볼트공칭직경 φ ＝ 19 mm이다) 50 mm 40 mm 40 mm 180 mm 50 mm P P ① 680 ② 650 ③ 720 ④ 640 문 5. 그림과 같이 긴장재를 포물선으로 배치한 프리스트레스트 콘크 리트보를 하중평형의 개념으로 해석할 때, 긴장재를 긴장한 후 양끝을 콘크리트에 정착하면 압축력 외에 등분포의 상향력이 작용하게 된다. 이때 콘크리트보의 중앙단면에서 유효 프리스트레스 힘에 의해 발생하는 부(－)모멘트[kN․m]는? (단, 유효 프리스트레스 힘은 4,000 kN이다) 20 m 중립축 중앙 단면 e ＝ 0.25 m 0.9 m 0.4 m 0.25 m ① 100 ② 200 ③ 500 ④ 1,000 문 6. PS강재가 양 지점부에서는 중립축, 경간 중앙부에서는 편심 e ＝ 100 mm로 포물선 배치된 직사각형 단면 프리스트레스트 콘크리 트보의 유효 프리스트레스 힘이 Pe ＝600 kN일 때, 경간 중앙에서 단면 상연의 응력이 0이 되기 위하여 작용시켜야 할 휨모멘트 [kN․m]는? (단, 단면적 A ＝ 60,000 mm2 , 단면2차모멘트 I ＝ 450,000,000 mm4이다) 100 mm 200 mm 150 mm 150 mm 300 mm ① 30 ② 45 ③ 60 ④ 90 문 7. 그림과 같이 바닥판과 기둥의 중심에 수직하중 P ＝ 580 kN과 모멘트 M＝40kN․m가 작용하는 철근콘크리트 확대기초의 최대 지반반력 [kN/m2]은? P ＝ 580 kN M＝40 kN m 2 m 4 m ① 65.0 ② 80.0 ③ 87.5 ④ 90.0 토목설계 고 책형 2 쪽 문 8. 길이 10 m인 포스트텐션 프리스트레스트 콘크리트보의 강선에 1,000 MPa의 인장응력을 도입한 후 정착하였더니 정착장치에서 활동량의 합이 3 mm였다. 이때 프리스트레스의 감소율 [％]은? (단, PS강재의 탄성계수 Eps ＝ 2.0 × 105 MPa이다) ① 3 ② 4 ③ 5 ④ 6 문 9. 필렛용접 이음이 그림과 같은 경우 용접부에 발생하는 전단응력 [MPa]은? 200 mm 100 mm 100 kN 10 100 kN ① 20 ②  ③  ④ 25 문 10. 휨을 받는 철근콘크리트 직사각형보의 전단철근 설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 여러 종류의 전단철근이 부재의 같은 부분을 보강하기 위해 사용되는 경우의 전단강도 Vs는 각 종류별로 구한 전단강도 Vs를 합한 값으로 하여야 한다. ② 계수전단력 Vu가 콘크리트에 의한 설계전단강도 Vc 이하이고   Vc를 초과하는 경우는 이론상으로는 전단철근이 필요하지 않으나, 보의 전체 깊이가 250 mm를 초과한 경우에는 최소 전단철근량을 배치하도록 콘크리트구조설계기준에서 규정하고 있다. ③   fck bwd  Vs    fck bwd이고, 수직스터럽을 설치할 경우 전단철근의 최대간격은 0.5d 이하, 600 mm 이하로 하여야 한다. ④ 경사스터럽과 굽힘철근은 부재의 중간 높이인 0.5d에서 반력점 방향으로 주인장철근까지 연장된 45o선과 한 번 이상 교차 되도록 배치하여야 한다. 문 11. 콘크리트의 크리프에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 탄성한도 내에서 콘크리트의 크리프 변형률은 작용하는 응력에 비례하고 탄성계수에 반비례한다. ② 콘크리트의 크리프계수는 옥외 구조물이 옥내 구조물보다 크다. ③ 증가되는 응력을 장시간 받았을 경우, 시간의 경과에 따라 탄성 변형이 증가하는 현상을 크리프라 한다. ④ 일시적으로 재하되는 하중에 대하여 설계할 때에도 크리프의 영향을 고려하여 설계해야 한다. 문 12. 현장치기 콘크리트인 경우, 철근의 최소 피복두께에 관한 설명 으로 옳지 않은 것은? (단, 책임기술자의 승인을 받아 피복두께를 변경하지 않고, 철근의 정착길이가 피복두께에 영향을 주지 않음) ① D16 이하인 철근이 배치된 흙에 접하거나 옥외의 공기에 직접 노출되는 콘크리트의 최소 피복두께는 40 mm이다. ② 수중에서 타설하는 콘크리트의 최소 피복두께는 100 mm이다. ③ 흙에 접하여 콘크리트를 친 후 영구히 흙에 묻혀있는 콘크리트의 최소 피복두께는 80 mm이다. ④ 슬래브에 D35를 초과하는 철근이 배치된 옥외의 공기나 흙에 직접 접하지 않는 콘크리트의 최소 피복두께는 30 mm이다. 문 13. 그림과 같이 직사각형단면을 갖는 단순보에 하중 P가 작용하였을 경우, 최대 전단응력과 최대 휨응력을 계산한 값은? b h P l/3 2l/3 최대 전단응력 최대 휨응력 ① bh P  bh  P ② bh P  bh  P ③ bh P  bh  P ④ bh P  bh  P 문 14. 그림과 같은 단철근 직사각형보를 대상으로 할 때, 콘크리트 구조설계기준에서 허용한 최대 철근량(Asmax)을 계산하는 식은? (단, fck ＝30MPa, fy ＝300MPa, 보는 프리스트레스를 가하지 않은 휨부재임) b As d ① Asmax ××fy fck  fy  bd ② Asmax ××fy fck  fy  bd ③ As max ××fy fck  fy  bd ④ Asmax ××fy f ck  fy  bd 토목설계 고 책형 3 쪽 문 15. 압축부재에 사용되는 나선철근이 나선철근으로서의 역할을 하기 위하여 설계시 전제되어야 할 사항으로 옳지 않은 것은? ① 나선철근의 순간격은 25mm 이상이어야 하고 95mm 이하 이어야 한다. ② 현장치기 콘크리트 공사에서 나선철근 지름은 10mm 이상 이어야 한다. ③ 나선철근의 정착은 나선철근의 끝에서 추가로 1.5회전만큼 더 확보하여야 한다. ④ 나선철근은 확대기초판 또는 기초 슬래브의 윗면에서 그 위에 지지된 부재의 최하단 수평철근까지 연장되어야 한다. 문 16. 철근 또는 강연선의 간격에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, db는 철근, 철선 또는 프리스트레싱 강연선의 공칭지름) ① 나선철근과 띠철근 기둥에서 축방향 철근의 순간격은 30 mm 이상, 또한 철근 공칭지름의 1.5배 이상, 굵은 골재 최대치수 4/3배 이상이다. ② 벽체 또는 슬래브에서 휨 주철근의 간격은 벽체나 슬래브 두께의 4배 이하이어야 하고, 또한 450 mm 이하이다. 단, 콘크리트 장선구조는 제외한다. ③ 휨부재의 경간 내에서 끝나는 한 다발철근 내의 개개 철근은 40 db 이상 서로 엇갈리게 끝나야 한다. ④ 콘크리트 압축강도가 28 MPa 보다 작은 경우, 부재단에서 프리텐셔닝 긴장재의 중심간격은 강선의 경우 4 db, 강연선의 경우 5 db 이상이어야 한다. 문 17. 에폭시 도막된 180o 표준갈고리를 갖는 인장 이형철근(D35)을 기둥 속으로 연장하여 정착시키려고 한다. 갈고리 평면에 수직방향인 측면 피복두께가 80 mm이고, 배근철근량은 소요철근량과 같을 때, 표준갈고리의 최소 정착길이를 계산한 값 [mm]은? (단, fck ＝ 25 MPa, fy ＝ 400 MPa이다) ① 588 ② 700 ③ 490 ④ 840 문 18. 계수전단력 Vu가 콘크리트에 의한 설계전단강도 Vc의 1/2을 초과하고 Vc 이하인 모든 철근 콘크리트 휨부재에는 최소전단 철근을 배치한다. 이에 대한 예외규정으로 옳지 않은 것은? ① 슬래브와 기초판 ② 콘크리트 장선구조 ③ I형보, T형보에서 그 깊이가 플랜지 두께의 3.5배 또는 복부폭 중 큰 값 이하인 보 ④ 교대 벽체 및 날개벽, 옹벽의 벽체, 암거 등과 같이 휨이 주 거동인 판 부재 문 19. 콘크리트구조설계기준의 강도감소계수 규정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 압축 콘크리트가 가정된 극한변형률 0.003에 도달할 때, 최외단 인장철근의 순인장변형률이 인장지배변형률 한계 이상인 인장지배 단면은 0.85이다 ② 무근콘크리트의 휨모멘트, 압축력, 전단력, 지압력을 받는 단면은 0.65이다. ③ 전단과 비틀림모멘트를 받는 단면은 0.75이다. ④ 압축 콘크리트가 가정된 극한변형률 0.003에 도달할 때, 최외단 인장철근의 순인장변형률이 압축지배변형률 한계 이하인 압축지배 단면 중 나선철근 규정에 따라 나선철근으로 보강된 철근콘크리트 부재는 0.70이다. 문 20. 단면의 크기가 500 mm × 600 mm이고, 축방향 철근(D29)을 6개 사용한 띠철근(D13) 기둥이 슬래브를 지지하고 있을 때, 슬래브의 최하단 수평철근 아래에 배치되는 첫 번째 띠철근의 최대 수직 간격[mm]은? (단, D29의 지름은 30 mm, D13의 지름은 13 mm이다) ① 312 ② 480 ③ 240 ④ 500