2012 국가직 9급 토목설계 문제 해설 - 2012.4.7.

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2012 국가직 9급 토목설계 해설 장성국 (2017-09-30 / 228.9KB / 926회)

토목설계 인 책형 1 쪽 토목설계 문 1. 콘크리트 구조설계기준에 의한 현장치기 콘크리트의 최소 피복 두께에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 흙에 접하여 콘크리트를 친 후 영구히 흙에 묻혀 있는 콘크리트의 피복두께는 80 mm 이상이다. ② 흙에 접하거나 옥외의 공기에 직접 노출되는 콘크리트로 D29 이상의 철근을 사용하는 경우의 피복두께는 60 mm 이상이다. ③ 옥외의 공기나 흙에 직접 접하지 않는 콘크리트로 슬래브나 벽체에서 D35를 초과하는 철근을 사용하는 경우의 피복두께는 60 mm 이상이다. ④ 수중에 타설하는 콘크리트의 피복두께는 100 mm 이상이다. 문 2. 그림과 같은 단철근 직사각형보의 균열모멘트 Mcr [kN․m]은? (단, 콘크리트 설계기준강도 fck ＝ 25 MPa이다) d ＝ 540 mm 60 mm As＝ 4,500 mm2 b ＝ 400 mm ① 55.7 ② 61.2 ③ 75.6 ④ 81.3 문 3. 콘크리트 구조설계기준에서 다음과 같은 휨부재의 최소철근량을 적용하는 이유로 타당한 것은? min       min     ① 두 값 중에 큰 값을 사용하며 취성파괴 방지 ② 인장철근량의 감소를 통한 경제성의 확보 ③ 두 값 중에 작은 값을 사용하며 연성파괴 확보 ④ 인장철근의 균등한 배치에 따른 균형단면의 형성 문 4. 정사각형 확대기초의 중앙에 기초판의 자중을 포함한 축방향 압축력 P ＝ 5,000 kN이 사용하중으로 작용할 때, 가장 경제적인 정사각형 기초의 한 변의 길이[m]는? (단, 기초지반의 허용지지력 qa ＝ 200 kN/m 2이다) ① 4.0 ② 4.5 ③ 5.0 ④ 5.5 문 5. 단철근 직사각형보가 폭 b ＝ 400 mm, 유효깊이 d ＝ 700 mm, 인장철근 단면적 As＝1,445mm2 , 콘크리트 설계기준강도 fck＝20MPa, 철근의 항복강도 fy＝ 400 MPa일 때, 설계휨강도 Md [kN․m]는? ① 287 ② 323 ③ 356 ④ 380 문 6. 콘크리트 설계기준강도 fck ＝ 24 MPa인 철근콘크리트 구조물의 압축 이형철근에 대한 최소 겹침이음길이[mm]는? (단, 겹침이음에 사용되는 두 철근은 항복강도 fy＝ 300 MP a인 D13[공칭직경 db ＝ 13 mm로 가정]을 사용한다) ① 150 ② 200 ③ 250 ④ 300 문 7. 기둥의 길이 L ＝8 m, 지름 d ＝500 mm인 원형기둥의 유효세장비 λ는? (단, 기둥은 양단고정이다) ① 32 ② 44.8 ③ 64 ④ 128 문 8. 그림과 같은 콘크리트로 된 기둥(단주)에 하중 P가 도심에 작용하여 A부분에 압축응력 fA＝ 5 MPa, B부분에 압축응력 fB ＝3 MPa가 각 부재에 일정하게 발생하였다. 이들 응력을 5년 이상의 장기 하중으로 받을 때, 탄성변형 및 크리프 변형에 의한 총 압축변위 [mm]는? (단, 콘크리트의 설계기준강도 fck ＝ 19 MPa, 크리프 계산을 위한 콘크리트의 탄성계수 Ec ＝ 2.5 × 104 MPa, 자중은 무시하며, 기둥은 옥외에 있다) B A LA ＝ 2.0 m P LB ＝ 2.5 m ① 1.5 ② 1.8 ③ 2.1 ④ 2.4 토목설계 인 책형 2 쪽 문 9. 그림과 같은 복철근 직사각형보의 설계휨강도 Md [kN․m]는? (단, 콘크리트 설계기준강도 fck＝20MPa, 철근 항복강도 fy＝400MPa, 인장철근 단면적 As＝7,890 mm2 , 압축철근 단면적 As'＝5,000 mm2 이다) b ＝ 500 mm As d'＝ 50 mm d ＝ 700 mm As' ① 1,452 ② 1,726 ③ 2,074 ④ 2,480 문 10. 계수 전단력 Vu ＝ 480 kN을 받는 직사각형 콘크리트 부재의 단면이 폭 b ＝400 mm, 유효깊이 d ＝600 mm이다. 강도설계법에 의해 전단철근을 배근할 경우, 규정에 따른 수직 스터럽의 최대 간격 s [mm]는? (단, 콘크리트 설계기준강도 fck ＝ 25 MPa이다) ① 150 ② 250 ③ 300 ④ 600 문 11. 길이 L ＝10 m인 포스트텐션 프리스트레스트 콘크리트보의 강선에 1,000 MPa의 인장력을 가했다. 정착 장치에 의한 강선의 활동량이 5 mm일 경우, 정착장치 활동에 의한 프리스트레스 손실[MPa]은? (단, 1단 정착이며, PS강재의 탄성계수 Ep ＝ 2.0 × 105 MPa이다) ① 100 ② 120 ③ 140 ④ 160 문 12. 인장을 받는 이형철근의 직경 db ＝ 25 mm일 때, 기본정착길이 ldb [mm]는? (단, 콘크리트의 설계기준강도 fck ＝ 25 MPa, 철근의 항복강도 fy＝ 400 MPa이다) ① 625 ② 850 ③ 1,200 ④ 1,440 문 13. 콘크리트의 압축강도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 물－시멘트비(W/C : W는 물, C는 시멘트)가 클수록 압축강도는 작아진다. ② 공시체에 하중 가력속도가 빠를수록 압축강도는 커진다. ③ 양생방법, 운반, 다짐방법 등에 따라 압축강도는 달라진다. ④ 형상비(H/D : H는 공시체의 높이, D는 공시체의 지름)가 클수록 압축강도는 커진다. 문 14. 다음 중 1방향 슬래브의 설계기준으로 옳지 않은 것은? ① 건조수축과 온도변화에 따른 균열의 방지를 위해 정철근 및 부철근의 직각방향으로 배력철근을 배치하여야 한다. ② 위험단면에서 슬래브의 정철근 및 부철근의 중심간격은 슬래브 두께의 3배 이하, 400 mm 이하로 하여야 한다. ③ 건조수축 및 온도철근의 콘크리트 총 단면적에 대한 철근비는 0.0014 이상이어야 한다. ④ 배력철근의 간격은 슬래브 두께의 5배 이하, 450 mm 이하 이어야 한다. 문 15. 다음과 같은 긴장재가 포물선으로 배치된 프리스트레스트 콘크리트 단순보에 프리스트레스 P ＝ 600 kN이 가해졌다. 하중평형법에 의해 상향력과 상쇄되고 남은 순하향 하중[kN/m]은? (단, 자중을 포함한 등분포하중 w＝15 kN/m가 작용하고 있으며, 프리스트레스의 손실은 무시하고, s ＝ 0.2 m이다) w＝ 15 kN/m L ＝ 10 m s ＝ 0.2 m P P ① 2.4 ② 3.4 ③ 4.4 ④ 5.4 문 16. 다음과 같은 지간이 L ＝ 10 m인 프리스트레스트 콘크리트 단순보에 자중을 포함한 등분포하중 w＝ 30 kN/m가 작용하고 있다. 부재 단면이 폭 b＝400 mm, 높이 h＝600 mm이며, PS강선은 편심 e ＝ 0.2 m로 직선배치 되어있다. 균등질보개념(응력개념)을 적용할 때, 이 보의 중앙부 하단에 휨에 의한 수직응력이 0(zero)이 되기 위해 도입해야하는 프리스트레스의 크기 P [kN]는? (단, 프리스트레스의 손실은 무시한다) w＝ 30 kN/m L ＝ 10 m e ＝ 0.2 m P P b ＝ 400 mm  h＝ 600 mm  ① 814 ② 950 ③ 1,040 ④ 1,250 문 17. 필릿용접에서 인장력 P ＝120 kN이고, 용접목두께 a ＝6 mm이며, 용접유효길이 L ＝ 2 m일 때, 용접부에 발생하는 응력[MPa]은? ① 10 ② 12 ③ 14 ④ 16 토목설계 인 책형 3 쪽 문 18. 다음과 같은 리벳 이음에서 필요한 최소 리벳 수[개]는? (단, 리벳의 허용전단응력 vsa＝200 MPa , 허용지압응력 fba＝240 MPa, 리벳의 직경 d ＝ 19 mm, 강판의 두께 t ＝ 12 mm이다) 450 kN 450 kN t ＝ 12 mm t ＝ 12 mm d ＝ 19 mm ① 7 ② 8 ③ 9 ④ 10 문 19. 다음과 같은 기초판에 자중을 포함한 계수 축방향하중 Pu＝900 kN이 콘크리트 기둥 도심에 편심없이 작용할 때, 직사각형 확대기초의 2방향 전단에 대한 위험단면에서의 계수 전단력 Vu [kN]는? 0.6 m 3 m qu 4 m 0.6 m 0.4 m P u ① 745 ② 810 ③ 845 ④ 910 문 20. 다음과 같은 정사각형 띠철근 기둥(600 mm × 600 mm)에 대한 축방향 철근의 총단면적 Ast ＝ 10,000 mm2이다. 축방향 하중의 편심 e와 최소편심 emin의 관계가 e ≤ emin인 경우에 설계 축방향 압축강도 Pd [kN]와 균형상태(e ＝ eb, eb는 균형편심)인 경우에 가장 바깥쪽 압축철근의 축방향 변형도 εs'는? (단, 콘크리트 설계기준강도 fck ＝ 20 MP a, 철근의 항복강도 fy＝ 300 MP a, 폭 b＝600 mm, 유효깊이 d ＝540 mm, 압축철근의 깊이 d'＝60 mm 이다) h＝ 600 mm b ＝ 600 mm d ＝ 540 mm d'＝ 60 mm ① Pd ＝ 4,654 , εs' ＝ 0.0023 ② Pd ＝ 4,654 , εs' ＝ 0.0025 ③ Pd ＝ 7,362 , εs' ＝ 0.0023 ④ Pd ＝ 7,362 , εs' ＝ 0.0025