9급 토목 토목설계 기출문제 해설

총 100문항 · 문제·정답·해설·개념 무료 학습

이 회차는 100문항입니다. 자료를 읽고 푸는 문항이 3문항입니다. 풀이가 붙은 문항이 100문항입니다.

• 1

  콘크리트의 건조수축에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 1. 습윤양생하에서 건조수축량은 증가한다.
  2. 2. 물－시멘트비가 클수록 건조수축량은 감소한다.
  3. 3. 대기 중의 습도가 증가하면 건조수축량은 감소한다.
  4. 4. 콘크리트 타설 시 다짐을 잘하면 건조수축량은 증가한다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 습윤양생은 물을 계속 공급해 표면이 일찍 마르는 것을 막는 방법이다. 수분 손실이 적어 수축이 커지기는커녕 오히려 줄어드는 쪽이므로 옳지 않다.
  2. 물과 시멘트의 비율이 커지면 굳은 뒤 증발할 수 있는 잉여 배합수가 늘어난다. 마르며 오그라드는 양이 커지는 쪽이지 줄어드는 쪽이 아니므로 옳지 않다.
  3. 주변 공기가 습하면 콘크리트 속 수분이 밖으로 빠져나가는 속도와 양이 함께 줄어든다. 마르면서 오그라드는 정도가 작아져 건조수축량이 감소하므로 옳다(정답).
  4. 다짐을 충분히 하면 공극이 메워져 조직이 치밀해지고 수분이 드나들 길이 좁아진다. 건조수축이 늘어나는 것이 아니라 줄어드는 쪽이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 같은 배합의 공시체 두 벌을 한 벌은 물에 담그고 한 벌은 공기 중에 둔 채 길이 변화를 재는 실험 기록을 읽었다. 물에 담갔던 쪽의 수축이 훨씬 작게 나온 표를 공책에 옮겨 적었다.
  2. 甲은 배합수를 늘려 물과 시멘트 비율을 키운 공시체가 마른 뒤 더 많이 오그라든 사진을 살펴보았다. 잉여 수분이 빠져나간 자리가 수축으로 이어진다는 설명에 밑줄을 긋고 여백에 요점을 따로 적었다.
  3. 甲은 장마철과 겨울 건조기에 같은 콘크리트 벽의 균열 폭을 각각 잰 현장 기록을 견주어 보았다. 습도가 높았던 시기의 균열 폭이 더 좁게 적혀 있는 것을 짚어 보고 그 옆에 표시를 달아 두었다.
  4. 甲은 다짐봉으로 충분히 다진 시료와 대충 다진 시료의 수축 변형 측정값을 나란히 놓았다. 치밀하게 다진 쪽의 수축이 더 작게 나온 수치에 동그라미를 치고 이유를 짧게 달아 두었다.

  대기 중 습도가 높아지면 수분이 덜 빠져나가 콘크리트의 건조수축량이 줄어든다.

• 2

  콘크리트의 압축강도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 골재의 강도가 커질수록 콘크리트의 압축강도는 증가한다.
  2. 2. 물－시멘트비가 작을수록 콘크리트의 압축강도는 증가한다.
  3. 3. 콘크리트를 건조양생하면 습윤양생에 비해 압축강도가 더 증가한다.
  4. 4. 콘크리트의 압축강도는 전이영역(transition zone)의 강도와 밀접한 관련이 있다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 골재가 단단할수록 하중을 받았을 때 골재가 먼저 부서지지 않고 끝까지 버티게 된다. 골재 강도가 높아지면 압축강도도 함께 올라가는 것이 맞다.
  2. 물의 비율이 낮을수록 굳은 뒤 남는 공극이 줄어 조직이 치밀해진다. 물과 시멘트의 비율이 작아지면 압축강도가 커지는 것은 콘크리트의 기본 법칙이므로 맞다.
  3. 수화반응은 수분이 있어야 계속 진행되는데 건조양생은 물을 빼앗아 반응을 일찍 멈추게 한다. 습윤양생보다 강도가 더 늘어난다는 설명은 사실과 반대이므로 옳지 않다(정답).
  4. 골재와 시멘트풀이 맞닿은 얇은 경계 영역이 약하면 그곳에서 균열이 먼저 시작된다. 압축강도가 전이영역의 강도와 밀접한 관계를 가진다는 것은 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 강도가 높은 쇄석 골재와 약한 골재로 각각 만든 공시체의 압축시험 결과 표를 받아 보았다. 골재 강도가 높은 쪽이 파괴 하중도 더 컸음을 확인하고 두 열의 차이를 형광펜으로 칠했다.
  2. 甲은 물과 시멘트의 비율을 0.4에서 0.6까지 바꾸어 만든 시료의 28일 강도 그래프를 그려 보았다. 비율이 커질수록 곡선이 아래로 내려가는 모양을 확인하고 그래프 아래에 결과를 옮겨 적었다.
  3. 甲은 건조양생만 한 공시체가 습윤양생한 공시체보다 강도가 낮게 나온 시험 성적서를 받아 보았다. 수분이 모자라 수화가 멈춘다는 설명을 읽고 습윤양생 일수를 시방서 옆에 달아 두었다.
  4. 甲은 현미경 사진에서 골재 표면 주변에 성긴 띠가 둘러진 모습을 살펴보았다. 압축을 가하면 그 띠에서 균열이 먼저 시작된다는 설명을 읽고 사진에 화살표를 그려 넣은 뒤 균열 위치를 표시했다.

  건조양생은 강도 발현에 불리하며, 습윤양생이 압축강도를 더 키운다.

• 3

  그림과 같은 직사각형 철근콘크리트 단면의 공칭휨강도 M_n [kN․m]은? (단, 콘크리트의 설계기준압축강도 f_ck ＝ 20 MPa, 철근의 항복강도 f_y ＝ 300 MPa, A_s ＝ 1,700 mm2이고, KDS 14 20 20 : 2022를 따른다)

  1. 1. 200
  2. 2. 255
  3. 3. 295
  4. 4. 315

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 등가압축응력블록 깊이는 510,000/5,100=100 mm 이고 팔거리는 550−50=500 mm 다. 이 팔거리에 인장력 510 kN 을 곱하면 255 kN·m 로 나오므로 200 kN·m 라는 값은 옳지 않다.
  2. 인장철근 힘 As·fy=1,700×300=510 kN 이고 a=100 mm 이므로 팔거리는 d−a/2=500 mm 다. 510 kN×0.5 m=255 kN·m 가 공칭휨강도이므로 옳다(정답).
  3. 등가응력블록 깊이를 100 mm 로 잡으면 내력 짝의 팔거리는 500 mm 에 그친다. 여기에 인장력 510 kN 을 곱해도 295 kN·m 까지는 오르지 못하므로 옳지 않다.
  4. 공칭휨강도는 압축력과 인장력이 이루는 한 쌍의 힘에 팔거리를 곱해 구한다. 그 값은 255 kN·m 에서 멈추고 315 kN·m 에는 이르지 못하므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 200 kN·m 라고 적힌 이웃 조의 계산서를 받아 보고 검산 표를 새로 짰다. 인장력에 팔거리 500 mm 를 곱해 보니 그 값보다 훨씬 큰 결과가 나와 계산서 위에 빨간 줄을 그었다.
  2. 甲은 폭 300 mm 에 유효깊이 550 mm 단면을 손으로 풀어 보았다. 응력블록 깊이 100 mm 를 먼저 구하고 팔거리를 500 mm 로 잡아 곱해 답을 얻은 뒤 정답표와 견주어 맞다고 표시했다.
  3. 甲은 295 kN·m 라는 답이 나온 풀이의 마지막 줄을 따라가 보았다. 팔거리를 d 에 가깝게 잡은 곳이 눈에 띄어 응력블록 절반만큼 줄여야 한다는 메모를 여백에 달아 두었다.
  4. 甲은 315 kN·m 로 끝난 풀이를 처음부터 다시 검산해 보았다. 압축력과 인장력이 이루는 짝의 힘 크기를 다시 계산해 보니 값이 크게 어긋나 그 풀이를 오답 묶음에 넣어 두었다.

  a=As·fy/(0.85f_ck·b)=100 mm 이므로 Mn=As·fy(d−a/2)=510 kN×0.5 m=255 kN·m 이다.

• 4

  슬래브와 보를 일체로 친 대칭 T형보의 플랜지 유효폭을 결정하는 기준에 해당하지 않는 것은? (단, t_f ＝ 플랜지의 두께, b_w ＝ 복부의 폭, KDS 14 20 10 : 2021을 따른다)

  1. 1. 8b_w
  2. 2. 16t_f + b_w
  3. 3. 보의 경간의 1/4
  4. 4. 양쪽 슬래브의 중심 간 거리

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 플랜지 유효폭은 웨브 폭의 8배로 정하지 않는다. 대칭 T형보의 세 가지 기준에 이 항목이 없으므로 기준에 해당하지 않는다(정답).
  2. 슬래브 두께의 16배에 웨브 폭을 더한 값은 대칭 T형보 유효폭 기준의 하나다. 두꺼운 슬래브일수록 협력하는 폭이 넓어지므로 해당하는 기준이라 맞다.
  3. 보 경간을 네 등분한 길이는 유효폭을 제한하는 기준 가운데 하나다. 경간이 짧으면 플랜지 응력이 고르게 퍼지지 못하므로 해당하는 기준이라 맞다.
  4. 슬래브 양쪽으로 잰 보 중심 사이의 간격은 인접한 보가 나눠 맡는 폭을 넘지 못하게 하는 기준이다. 세 기준 가운데 하나로 쓰이므로 해당하는 기준이라 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 T형보 설계 예제에서 웨브 폭 300 mm 의 8배인 2,400 mm 를 유효폭 후보로 적은 답안을 보았다. 기준서의 세 항목과 대조해 보니 그 항목이 없어 답안에서 그 후보를 지워 나갔다.
  2. 甲은 슬래브 두께 150 mm 웨브 폭 300 mm 인 단면에서 두께의 열여섯 배에 웨브 폭을 더해 2,700 mm 를 얻었다. 그 값을 후보 목록 첫 줄에 적고 다른 후보와 견주어 볼 준비를 했다.
  3. 甲은 경간 9 m 인 보에서 경간의 네 분의 일인 2,250 mm 를 후보로 구했다. 그 수치를 유효폭 후보 표에 넣고 나머지 두 기준의 값이 얼마인지 계산해 옆 칸에 나란히 채워 넣었다.
  4. 甲은 보 간격이 3 m 인 바닥 평면도에서 슬래브 중심 사이의 거리를 후보 폭으로 읽었다. 그 값을 세 후보 가운데 마지막 칸에 옮겨 적고 가장 작은 값에 동그라미를 쳤다.

  대칭 T형보 유효폭은 16tf+bw, 경간의 1/4, 보 중심 간 거리 세 가지 가운데 가장 작은 값이며 8bw 는 기준이 아니다.

• 5

  복철근 직사각형보에서 압축철근을 배근하는 이유로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 전단철근 등 철근의 조립이 편리하다.
  2. 2. 파괴 시 중립축의 깊이가 감소하며 부재의 연성이 증가한다.
  3. 3. 인장철근의 변형률 증가를 억제함으로써 탄성처짐을 감소시킨다.
  4. 4. 지진하중과 같이 하중의 작용 방향이 달라질 경우에 압축철근이 인장철근의 역할을 할 수 있다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 압축철근 곁에는 스터럽 같은 전단철근을 묶어 세울 수 있어 조립이 수월해진다. 철근 배치가 편해진다는 이유로 쓰이는 것이 맞다.
  2. 압축철근을 넣으면 중립축 깊이가 얕아져 콘크리트가 극한변형률에 이르기 전에 인장철근이 더 늘어날 여유가 생긴다. 파괴 전 변형 능력이 커지는 이유이므로 맞다.
  3. 압축철근이 크리프에 따른 추가 처짐을 줄여 준다고 말해야 옳다. 인장철근 변형률 증가를 억제해 탄성처짐을 줄인다는 설명은 이유를 잘못 짚은 것이므로 옳지 않다(정답).
  4. 지진 때는 하중 방향이 뒤바뀌어 평소 압축을 받던 쪽에 인장이 걸린다. 압축철근이 그 순간 인장철근처럼 일을 하게 되므로 이유로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 복철근보 배근도에서 스터럽을 압축철근에 묶어 세우는 순서를 살펴보았다. 위쪽에도 철근이 있으면 스터럽 모서리를 걸 자리가 생겨 조립이 쉬워진다는 설명을 도면 옆에 옮겨 적었다.
  2. 甲은 단철근보와 복철근보의 모멘트 대 곡률 곡선을 겹쳐 그렸다. 복철근보가 항복 뒤에도 더 오래 늘어나며 버티는 모습을 눈여겨보고 그 구간에 화살표를 그려 넣은 뒤 연성이라는 낱말을 곁에 적었다.
  3. 甲은 하중이 오래 가해진 보에서 처짐이 계속 늘어나는 장기 처짐 그래프를 보았다. 압축철근을 넣은 보의 곡선이 완만하게 누워 있는 모습을 짚어 보고 크리프와 압축철근이라고 써 넣었다.
  4. 甲은 지진 하중으로 좌우 방향이 번갈아 바뀌는 보의 모멘트 도표를 그려 보았다. 위아래 철근이 번갈아 인장을 받는 것을 확인하고 두 철근에 같은 굵기를 쓰는 사례를 표시했다.

  압축철근이 줄이는 것은 크리프에 따른 지속 처짐이며, 인장철근 변형률을 억제해 탄성처짐을 줄인다는 말은 옳지 않다.

• 6

  철근콘크리트 휨부재에서 철근의 항복강도 f_y ＝ 500 MPa일 때, 인장지배변형률의 한계값(㉠)과 최소허용인장변형률의 값(㉡)을 바르게 연결한 것은? (단, KDS 14 20 20 : 2022를 따른다)

  ㉠ ㉡

  1. 1. 0.005 0.004
  2. 2. 0.00625 0.004
  3. 3. 0.005 0.005
  4. 4. 0.00625 0.005

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 인장지배변형률 한계로 0.005 를 쓰는 것은 항복강도가 400 MPa 이하일 때다. 500 MPa 철근에서는 이보다 큰 값을 쓰므로 ㉠ 에 이 값을 넣은 짝은 옳지 않다.
  2. 인장지배변형률 한계는 0.00625 로 맞지만 최소허용인장변형률은 항복강도 500 MPa 에서 0.005 를 쓴다. ㉡ 에 0.004 를 넣은 짝은 옳지 않다.
  3. 최소허용인장변형률 0.005 는 맞지만 인장지배변형률 한계를 0.005 로 두면 400 MPa 철근의 값을 그대로 쓴 셈이다. 500 MPa 에서는 ㉠ 이 다르므로 옳지 않다.
  4. 항복강도 500 MPa 에서는 인장지배변형률 한계가 0.00625 이고 최소허용인장변형률이 0.005 다. 두 값이 함께 맞는 짝이므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 400 MPa 철근용 기준표에서 인장지배변형률 0.005 와 최소허용 0.004 를 읽고 500 MPa 철근에 그대로 쓰려 했다. 항복강도가 달라지면 값도 바뀐다는 각주를 발견해 표에 별표를 달았다.
  2. 甲은 0.00625 와 0.004 를 짝지은 답안을 보고 뒤의 값을 기준서에서 찾아보았다. 500 MPa 철근에서 최소허용 값이 0.005 로 적혀 있는 것을 확인해 뒤 숫자에 취소선을 그었다.
  3. 甲은 0.005 와 0.005 를 짝지은 답안의 앞 숫자가 어느 강도에서 온 것인지 따져 보았다. 400 MPa 철근의 한계를 가져다 쓴 사실을 알아채고 앞 칸에 정정 표시를 넣었다.
  4. 甲은 항복강도를 탄성계수로 나눈 0.0025 에 2.5배와 2배를 곱해 보았다. 0.00625 와 0.005 가 나오는 것을 보고 강도별 변형률 한계표 500 MPa 줄에 두 값을 옮겨 적었다.

  fy=500 MPa 이면 인장지배변형률 한계는 0.00625, 최소허용인장변형률은 0.005 이다.

• 7

  그림과 같이 휨모멘트를 받는 복철근 직사각형보의 콘크리트 압축연단이 극한변형률에 도달할 때, 압축철근의 변형률 ε_s prime 에 대한 인장철근의 변형률 ε_s 의 비[ ε_s / ε_s prime ]는? (단, 콘크리트의 설계기준압축강도 f_ck ＝ 30 MPa, 철근의 항복강도 f_y ＝ 400 MPa, A_s prime ＝ 420 mm2, A_s ＝ 4,500 mm2이고, KDS 14 20 20 : 2022를 따른다)

  1. 1. 1.5
  2. 2. 2.0
  3. 3. 2.5
  4. 4. 3.0

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 압축철근이 항복한다고 보고 a 를 160 mm 로 구하면 c 는 200 mm 다. 이때 변형률 비는 0.007425 를 0.002475 로 나눈 3.0 이므로 1.5 는 옳지 않다.
  2. 중립축 깊이 200 mm 에서 인장철근 변형률은 0.007425 이고 압축철근 변형률은 0.002475 다. 두 값의 비가 3.0 이므로 2.0 이라는 값은 옳지 않다.
  3. 변형률은 중립축에서 재는 거리에 비례하므로 (650−200):(200−50)=450:150 의 비를 가진다. 이 비는 2.5 가 아니라 3.0 이므로 옳지 않다.
  4. 극한변형률 0.0033 을 c=200 mm 로 나눠 비례시키면 인장철근이 0.007425 압축철근이 0.002475 다. 두 값의 비가 3.0 이므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 복철근보에서 압축철근이 항복한다고 가정한 뒤 a 가 160 mm 이고 c 가 200 mm 인 것을 구했다. 변형률 비를 1.5 로 적었던 옆 사람의 답을 다시 계산해 보니 값이 크게 달라 고쳐 주었다.
  2. 甲은 c 를 200 mm 로 놓고 중립축에서 위아래로 잰 거리 150 mm 와 450 mm 를 그림에 표시해 보았다. 두 거리의 비가 2 가 아님을 알아채고 2.0 이라는 답을 오답에서 골라내었다.
  3. 甲은 변형률 도표를 삼각형 닮은꼴로 그려 인장측과 압축측 거리의 비를 세어 보았다. 450 대 150 이므로 2.5 배가 나오지 않음을 알고 삼각형 그림 옆에 검산 식을 나란히 그려 넣었다.
  4. 甲은 극한변형률 0.0033 을 c 로 나눠 비례 상수를 잡고 두 철근 위치의 변형률을 차례로 구했다. 0.007425 와 0.002475 의 비가 3 이 되는 것을 보고 답에 동그라미를 쳤다.

  압축철근은 항복하고 c=200 mm 일 때 εs=0.007425, εs'=0.002475 이므로 비는 3.0 이다.

• 8

  철근의 정착에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, KDS 14 20 52 : 2022를 따른다)

  1. 1. 확대머리 이형철근은 경량콘크리트에 적용할 수 없다.
  2. 2. 인장 이형철근의 정착길이는 공칭지름이 클수록 길어진다.
  3. 3. 인장 이형철근의 표준 갈고리는 압축을 받는 경우 철근 정착에 유효하지 않은 것으로 본다.
  4. 4. 동일한 철근과 콘크리트에 대해, 압축 이형철근이 인장 이형철근보다 더 큰 기본정착길이를 가진다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 확대머리 이형철근은 머리 지압으로 힘을 전달하는데 경량콘크리트에서는 지압 성능을 믿기 어렵다. 경량콘크리트에 쓸 수 없다는 규정이므로 맞다.
  2. 정착길이는 철근이 굵어질수록 부착으로 넘겨야 할 힘이 늘어 함께 길어진다. 공칭지름이 클수록 길어지는 성질이 그대로 반영된 서술이므로 맞다.
  3. 표준갈고리는 인장을 받을 때 콘크리트에 걸려 힘을 전달하도록 만든 것이다. 압축을 받을 때는 정착에 도움이 되지 않는 것으로 보는 규정이므로 맞다.
  4. 압축철근은 부착 외에 끝단 지압으로도 힘이 전달되어 인장철근보다 짧아도 된다. 압축철근이 인장철근보다 더 큰 기본정착길이를 가진다는 서술은 사실과 반대이므로 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 경량콘크리트 보에 확대머리 철근을 쓰겠다는 설계안을 검토했다. 기준서에서 이 조합을 금지한 문구를 찾아 그 대목에 형광펜을 칠하고 일반 콘크리트로 바꿔 쓸지 따져 보았다.
  2. 甲은 D19 와 D32 철근의 정착길이를 같은 조건에서 계산해 표로 견주어 보았다. 굵은 철근의 길이가 더 길게 나온 결과를 보고 표 끝에 지름과 정착길이의 관계를 한 줄로 요약해 달아 두었다.
  3. 甲은 기둥 철근 상세에서 갈고리를 둔 압축철근 배근도를 보았다. 갈고리가 압축 정착에는 쓸모없다는 규정을 기준서에서 확인하고 도면의 갈고리 표시 옆에 확인 도장을 찍어 두었다.
  4. 甲은 같은 D25 철근의 압축 기본정착길이와 인장 기본정착길이를 각각 계산해 견주어 보았다. 압축 쪽이 더 짧게 나온 것을 보고 문제지의 서술 4번 옆에 오답 표시를 크게 해 두었다.

  압축 이형철근의 기본정착길이는 인장 이형철근보다 작다.

• 9

  직사각형 철근콘크리트 단면의 계수전단력 V_u ＝ 350 kN일 때, 수직 배근된 전단철근의 최대간격 s [mm]는? (단, 단면폭 b ＝ 400 mm, 유효깊이 d ＝ 600 mm, 보통중량 콘크리트를 사용하였고, 콘크리트의 설계기준압축강도 f_ck ＝ 25 MPa, 전단철근의 항복강도 f_y ＝ 400 MPa, 전단철근의 단면적 A_v ＝ 200 mm2이며, KDS 14 20 22 : 2022를 따른다)

  1. 1. 120
  2. 2. 180
  3. 3. 240
  4. 4. 300

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 필요한 전단철근 간격은 180 mm 로 계산되며 그보다 촘촘하게 놓아야 한다. 120 mm 는 필요 이상으로 좁은 값이므로 최대간격이라 할 수 없어 옳지 않다.
  2. Vc 가 200 kN 이고 Vs 는 350/0.75−200 으로 약 267 kN 이다. 200×400×600/267,000 으로 구한 간격이 약 180 mm 이므로 옳다(정답).
  3. 240 mm 로 놓으면 전단철근이 부담하는 힘이 필요한 267 kN 에 못 미친다. 강도 조건이 요구하는 값은 180 mm 이므로 옳지 않다.
  4. 300 mm 는 d/2 로 정해지는 구조 세부 상한이라 강도 조건에서 나온 값이 아니다. 강도 조건으로는 180 mm 가 먼저 한계가 되므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 계수전단력 350 kN 을 강도감소계수 0.75 로 나눠 필요 공칭전단강도를 구했다. 120 mm 로 적힌 선배 계산서와 견주어 보니 간격이 지나치게 좁게 잡혀 있어 검토 의견을 남겼다.
  2. 甲은 Vc 200 kN 을 빼서 Vs 를 267 kN 으로 얻은 뒤 Av·fy·d 를 곱해 나누었다. 간격이 180 mm 로 나오는 것을 확인하고 계산지 맨 아래에 답 칸을 채워 표시했다.
  3. 甲은 스터럽 간격을 240 mm 로 넓혀 보았을 때 전단철근이 내는 힘을 다시 계산해 보았다. 267 kN 에 못 미치는 결과를 얻고 그 간격은 채택할 수 없다고 표시했다.
  4. 甲은 d/2 인 300 mm 와 600 mm 가 간격 상한이라는 조항을 찾았다. 강도로 구한 값이 이보다 작아 180 mm 가 먼저 걸린다는 점을 계산서 끝에 한 줄 적어 넣었다.

  Vs=350/0.75−200≈267 kN 이고 s=Av·fy·d/Vs≈180 mm 이므로 최대간격은 180 mm 이다.

• 10

  그림과 같이 사질토로 뒷채움된 철근콘크리트 옹벽의 A점에서의 전도 안전율은? (단, 흙의 내부마찰각 φ ＝ 30 °, 흙의 단위중량 γ ＝ 18 kN/m3, 철근콘크리트의 단위중량 m_c ＝ 25 kN/m3이다)

  1. 1. 2.0
  2. 2. 2.5
  3. 3. 3.0
  4. 4. 3.5

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 주동토압 Pa=½×⅓×18×5²=75 kN/m 이고 작용 높이는 H/3 이므로 전도모멘트는 125 kN·m/m 다. 벽체 자중 250 kN/m 의 팔거리 1 m 에서 저항모멘트 250 이므로 안전율은 2.0 이라 옳다(정답).
  2. 안전율 2.5 가 되려면 저항모멘트가 312.5 kN·m/m 는 되어야 한다. 이 옹벽의 저항모멘트는 250 kN·m/m 에 그치므로 옳지 않다.
  3. 안전율 3.0 이 나오려면 저항모멘트가 375 kN·m/m 에 이르러야 한다. 폭 2 m 인 옹벽 자중이 만드는 값은 250 kN·m/m 뿐이므로 옳지 않다.
  4. 안전율 3.5 는 저항모멘트가 437.5 kN·m/m 는 되어야 나온다. 자중 250 kN/m 에 팔거리 1 m 를 곱한 값과 너무 멀어 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 사질토 뒷채움의 주동토압계수를 ⅓ 로 두고 옹벽 높이 5 m 의 토압을 계산해 75 kN/m 를 얻었다. 하단에서 H/3 높이에 합력을 놓고 전도모멘트를 구해 안전율 계산 표의 분모 칸에 채워 넣었다.
  2. 甲은 안전율이 2.5 로 나온다는 동료의 답을 검토하기 위해 필요한 저항모멘트를 거꾸로 계산해 보았다. 312.5 kN·m/m 가 나와 자중이 만드는 값과 맞지 않음을 알고 메모로 남겼다.
  3. 甲은 안전율이 3 이 되려면 저항모멘트가 얼마여야 하는지 역산해 보았다. 375 kN·m/m 라는 값이 나오자 그림의 자중 250 kN/m 와 견주어 보고 조건이 맞지 않는다고 표시했다.
  4. 甲은 답지의 3.5 가 어떤 저항모멘트에서 나온 것인지 따져 보았다. 437.5 kN·m/m 는 벽체 자중으로는 낼 수 없는 값이라는 결론을 얻어 답지 옆에 의문 표시를 넣었다.

  전도모멘트 125 kN·m/m 에 저항모멘트 250 kN·m/m 이므로 안전율은 2.0 이다.

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• 11

  프리스트레스를 가하지 않은 나선철근 기둥의 최대 설계축강도 φ P_n(max) ＝ φ_o × φ [0.85 f_ck (A_g －A_st)＋f_y A_st ] 에서 최소 편심에 대한 계수 φ_o 의 값은? (단, A_st ＝ 축방향 철근량, A_g ＝ 기둥의 전체 단면적, f_ck ＝ 콘크리트의 설계기준압축강도, f_y ＝ 철근의 항복강도, φ ＝ 강도감소계수이고, KDS 14 20 20 : 2022를 따른다)

  1. 1. 0.75
  2. 2. 0.80
  3. 3. 0.85
  4. 4. 0.90

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 0.75 는 전단설계나 앵커 연성강재 인장 설계에 쓰는 강도감소계수 값이지 최소편심계수가 아니다. 설계축강도식의 φo 로는 0.85 를 쓰므로 옳지 않다.
  2. 0.80 은 띠철근 기둥의 최소편심계수다. 나선철근 기둥에는 이보다 더 큰 값을 쓰므로 이 문항이 묻는 φo 로는 옳지 않다.
  3. 나선철근 기둥은 심부가 나선철근으로 잘 구속돼 있어 띠철근 기둥보다 편심계수가 크다. 그 값이 0.85 이므로 옳다(정답).
  4. 0.90 은 기둥의 최소편심계수로 정해진 값이 아니다. 나선철근 기둥의 φo 는 0.85 이고 띠철근 기둥은 0.80 이므로 이 값은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 기둥 설계 예제에서 최소편심계수 자리에 0.75 를 적은 학생 답안을 보았다. 강도감소계수와 최소편심계수가 서로 다른 값이라는 것을 기준서에서 확인하고 두 계수를 다른 색으로 칠했다.
  2. 甲은 띠철근 기둥과 나선철근 기둥의 최대 설계축강도식을 나란히 적어 보았다. 띠철근 쪽 계수가 0.80 으로 더 작다는 사실을 확인하고 그 줄에 띠철근이라고 크게 써 두었다.
  3. 甲은 지진구역 기둥에 나선철근을 쓰는 이유를 찾아 정리했다. 구속이 좋아 편심계수가 0.85 로 더 높게 인정된다는 설명에 밑줄을 긋고 식의 φo 자리에 그 값을 옮겨 적었다.
  4. 甲은 φo 후보를 0.75 0.80 0.85 0.90 순으로 늘어놓고 기준서 값과 한 칸씩 대조해 보았다. 0.90 은 나선철근 기둥에도 띠철근 기둥에도 해당하지 않음을 알고 후보에서 지웠다.

  프리스트레스를 가하지 않은 나선철근 기둥의 최소편심계수 φo 는 0.85 이고 띠철근 기둥은 0.80 이다.

• 12

  구조용 강재의 장점으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 내화성이 우수하다.
  2. 2. 급속시공이 가능하다.
  3. 3. 에너지 흡수능력이나 연성이 우수하다.
  4. 4. 단위체적당 비강성 및 비강도가 매우 크기 때문에 대규모 구조물에 적합하다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 강재는 고온에서 강도와 강성이 급격히 떨어져 화재에 약하다. 내화 피복을 따로 해야 하는 재료이므로 내화성이 우수하다는 서술은 옳지 않다(정답).
  2. 강재는 공장에서 만든 부재를 현장에서 볼트나 용접으로 조립해 공기를 크게 줄일 수 있다. 급속시공이 가능하다는 서술은 맞다.
  3. 강재는 항복 뒤에도 크게 늘어나며 에너지를 흡수하는 성질이 좋다. 그래서 갑작스러운 파괴 없이 버티는 연성이 우수하다는 서술은 맞다.
  4. 강재는 부피에 비해 강도와 강성이 커서 큰 지간과 높은 건물에도 단면이 작아도 된다. 대규모 구조물에 적합하다는 서술은 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 화재 실험 영상에서 무피복 철골 보가 몇 분 만에 크게 처지는 장면을 보았다. 고온에서 강도가 급격히 줄어든다는 자막을 확인하고 내화 피복이 필요한 이유를 노트에 정리했다.
  2. 甲은 철골 공장에서 만든 기둥과 보를 현장에서 볼트로 맞추는 공정표를 살펴보았다. 골조가 며칠 만에 올라가는 일정을 확인하고 철근콘크리트 공정표와 나란히 붙여 견주어 두었다.
  3. 甲은 지진 실험에서 강재 프레임이 항복 뒤에도 크게 휘며 버티는 하중 변위 곡선을 살펴보았다. 곡선 아래 넓은 면적이 흡수한 에너지라는 설명에 색을 칠하고 연성이라고 적어 두었다.
  4. 甲은 큰 지간의 체육관 지붕에 강재 트러스를 쓴 사례를 찾아보았다. 부피 대비 강도가 커서 가는 부재로도 넓은 공간을 덮을 수 있다는 설명에 밑줄을 긋고 사진 아래에 표시했다.

  강재는 내화성이 약해 고온에서 강도가 급격히 떨어지는 것이 단점이다.

• 13

  프리스트레스의 시간적 손실 원인으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 콘크리트의 크리프
  2. 2. 콘크리트의 건조수축
  3. 3. 긴장재 응력의 릴랙세이션
  4. 4. 포스트텐션 긴장재와 덕트 사이의 마찰

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 크리프는 지속 압축응력을 받는 콘크리트가 시간이 지나며 더 줄어드는 현상이다. 긴장재의 늘어난 길이가 줄어 프리스트레스가 서서히 감소하므로 시간적 손실 원인이라 맞다.
  2. 건조수축은 콘크리트가 마르며 오그라드는 현상이라 시간이 갈수록 진행된다. 긴장재가 함께 짧아져 프리스트레스가 줄어드는 시간적 손실이므로 맞다.
  3. 릴랙세이션은 긴장재를 일정 길이로 고정해 두면 응력이 시간에 따라 줄어드는 현상이다. 시간이 지나며 서서히 나타나는 시간적 손실이므로 맞다.
  4. 긴장재와 덕트의 마찰은 긴장을 가하는 순간 접촉면에서 곧바로 생기는 순간손실이다. 시간이 흘러 생기는 손실이 아니므로 시간적 손실 원인이 아니어서 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 교량 거더의 프리스트레스 유효율 검토서에서 크리프 손실 항목을 찾아보았다. 준공 뒤 여러 해 동안 조금씩 커지는 손실이라는 설명을 보고 시간 경과 항목 칸에 옮겨 적었다.
  2. 甲은 새로 친 콘크리트와 몇 년 지난 콘크리트의 길이 변화를 비교한 그래프를 보았다. 건조수축이 오래 이어지며 긴장재도 함께 짧아진다는 설명을 읽고 시간 손실 칸에 표시해 두었다.
  3. 甲은 긴장재를 팽팽하게 고정한 채 응력이 며칠 동안 줄어드는 시험 곡선을 그렸다. 릴랙세이션 탓에 응력이 서서히 내려가는 모양을 눈으로 따라가 보고 곡선 옆에 손실 종류를 써 넣었다.
  4. 甲은 곡선 덕트를 지나는 긴장재를 잭으로 당길 때 끝에서 멀어질수록 힘이 줄어드는 도면을 보았다. 이 손실이 긴장하는 즉시 생기는 것임을 알고 순간손실 칸으로 옮겨 적었다.

  포스트텐션 긴장재와 덕트 사이의 마찰은 도입 직후 생기는 순간손실이며 시간적 손실이 아니다.

• 14

  처짐을 계산하지 않는 경우, 단순지지된 리브가 없는 1방향 슬래브의 최소두께[mm]는? (단, 큰 처짐에 의해 손상되기 쉬운 칸막이벽이나 기타 구조물을 지지 또는 부착하지 않고, 부재의 길이 l ＝ 8 m, 보통중량 콘크리트와 설계기준항복강도 f_y ＝ 400 MPa 철근을 사용하며, KDS 14 20 30 : 2021을 따른다)

  1. 1. 286
  2. 2. 333
  3. 3. 400
  4. 4. 500

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. l/28 을 적용하면 286 mm 가 되지만 이는 단순지지 1방향 슬래브의 기준값이 아니다. 단순지지 슬래브는 l/20 을 쓰므로 옳지 않다.
  2. l/24 를 쓰면 333 mm 가 나오는데 이는 한쪽 연속 부재의 기준이다. 단순지지 조건에서는 l/20 을 써야 하므로 옳지 않다.
  3. 단순지지 리브 없는 1방향 슬래브의 처짐 비계산 최소두께는 l/20 이다. 8,000 mm 를 20 으로 나눈 400 mm 이므로 옳다(정답).
  4. l/16 이면 500 mm 가 나오는데 이는 단순지지 1방향 슬래브 기준이 아니다. 실제 기준 l/20 보다 두꺼워 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 부재 길이 8 m 를 28 로 나눈 값을 최소두께 후보로 계산해 286 mm 를 얻었다. 그 분모가 다른 지지 조건에 쓰인다는 사실을 알고 후보 칸에 이 값은 아님이라고 써 넣었다.
  2. 甲은 경간 8 m 를 24 로 나눈 333 mm 가 한쪽 연속 조건의 값이라는 점을 표에서 확인했다. 단순지지가 아니라는 이유로 그 후보를 지우고 지지 조건 열을 다시 읽었다.
  3. 甲은 처짐 비계산 최소두께 표에서 단순지지 1방향 슬래브 줄을 찾아 l/20 을 읽었다. 8,000 을 20 으로 나눠 400 mm 를 얻고 답 칸에 적은 뒤 단위까지 확인했다.
  4. 甲은 경간을 16 으로 나눈 500 mm 가 슬래브가 아닌 다른 부재 조건의 값이라는 것을 표에서 살폈다. 단순지지 슬래브에는 더 얇은 값이 허용된다는 점을 보고 후보에서 빼 두었다.

  단순지지 1방향 슬래브 최소두께는 l/20 이므로 경간 8 m 에서 400 mm 다.

• 15

  그림과 같이 맞댐용접을 한 두께 12 mm의 강재판에 축방향 인장력 P ＝ 300 kN이 작용할 때, 용접부에 발생하는 인장응력[MPa]은? (단, 용접 시점 및 종점부의 크레이터 영향은 무시하고, KDS 14 30 25 : 2019를 따른다)

  1. 1. 110
  2. 2. 115
  3. 3. 120
  4. 4. 125

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 용접선 길이 230.9 mm 로 나누면 108.3 MPa 이 나와 이 값에 가까워 보이지만, 맞댐용접의 유효길이는 용접선 길이가 아니라 하중에 직각인 접합부 폭이다. 잘못 잡은 길이에서 나온 값이므로 옳지 않다.
  2. 접합부 폭 200 mm 와 판 두께 12 mm 로 낸 유효면적 2,400 mm² 에 300 kN 을 걸면 125 MPa 이 나온다. 115 MPa 은 어느 면적으로도 나오지 않는 값이므로 옳지 않다.
  3. 유효면적을 2,500 mm² 로 잡아야 120 MPa 이 되는데 그런 단면은 이 판에서 만들어지지 않는다. 폭과 두께 어느 쪽도 그 값을 주지 못하므로 옳지 않다.
  4. 맞댐용접의 유효길이는 접합부 폭 200 mm 이고 유효목두께는 얇은 쪽 판 두께 12 mm 이므로 유효면적이 2,400 mm² 다. 300 kN 을 그 면적으로 나누면 125 MPa 이 되므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 그림의 용접선이 기울어져 있는 것을 보고 그 빗변 길이 230.9 mm 를 먼저 재어 면적을 냈다. 108.3 MPa 이 나와 보기 110 에 손이 갔다가 설계기준이 정한 유효길이가 따로 있다는 것을 확인하고 폭으로 되돌렸다.
  2. 甲은 답이 보기 가운데 있기만 하면 된다고 여기고 115 를 골랐다가 어떤 면적에서 그 값이 나오는지 되물었다. 2,609 mm² 라는 어중간한 단면이 필요하다는 것을 계산해 보고 근거 없는 값임을 알았다.
  3. 甲은 120 이 되려면 면적이 얼마여야 하는지 거꾸로 셈해 2,500 mm² 를 얻었다. 폭 200 에 두께 12 를 곱해도 2,400 이라 그 단면이 나올 길이 없다는 것을 확인하고 후보에서 지웠다.
  4. 甲은 맞댐용접에서는 힘이 판 단면을 그대로 지나간다는 점을 떠올리고 폭 200 에 두께 12 를 곱해 2,400 mm² 를 얻었다. 300,000 N 을 그 면적으로 나누어 125 를 적고 딱 떨어지는 것을 보고 답으로 삼았다.

  맞댐용접의 유효길이는 용접선 길이가 아니라 접합부 폭 200 mm 이므로 유효면적이 2,400 mm² 이고 인장응력은 125 MPa 이다.

• 16

  프리스트레스트 콘크리트용 그라우트에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, KCS 14 20 53 : 2022를 따른다)

  1. 1. 그라우트의 물－결합재비는 45 % 이하로 한다.
  2. 2. 사용 혼화제는 블리딩 발생이 없는 타입을 표준으로 한다.
  3. 3. 부재 콘크리트와 긴장재를 일체화시키는 부착강도는 재령 28일 인장강도로 설정할 수 있다.
  4. 4. 부식성 물질의 함유로 인한 강재 부식이 구조물의 소요 성능에 손상을 일으키지 않도록 하여야 한다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 프리스트레스트 콘크리트용 그라우트는 충전성을 위해 물-결합재비를 45 % 이하로 낮게 유지한다. 규정 범위 안의 서술이므로 맞다.
  2. 그라우트에 쓰는 혼화제는 블리딩을 일으키지 않는 형태를 표준으로 한다. 물이 떠올라 덕트 안에 빈틈이 생기는 것을 막으려는 것이므로 맞다.
  3. 그라우트는 긴장재와 부재 콘크리트를 일체화하는 부착성능을 내야 하지만 그 기준은 재령 28일 압축강도 등으로 관리한다. 인장강도로 정한다는 서술이 기준과 다르므로 옳지 않다(정답).
  4. 그라우트에 부식성 물질이 들어 있으면 긴장재가 부식돼 구조물 성능이 손상될 수 있다. 부식이 성능을 해치지 않게 하라는 서술이므로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 그라우트 시방서에서 물-결합재비 상한을 찾아 45 % 이하라는 문구를 확인했다. 배합표의 물 양을 다시 계산해 상한을 넘지 않는지 하나씩 대조하고 확인란에 표시해 두었다.
  2. 甲은 덕트에 그라우트를 채운 뒤 표면에 물이 고인 사진과 고이지 않은 사진을 견주어 보았다. 블리딩이 없는 혼화제를 쓴 쪽만 빈틈이 없다는 설명을 읽고 사진 밑에 옮겨 적었다.
  3. 甲은 그라우트 품질 항목표에서 부착강도를 재령 28일 인장강도로 정한 대목이 있는지 훑어보았다. 기준서 문구와 다르다는 것을 알고 압축강도 기준을 옆에 적은 뒤 그 줄에 빨간 줄을 그어 두었다.
  4. 甲은 염화물이 든 물로 그라우트를 배합한 현장 사례를 읽었다. 긴장재 부식으로 구조물 성능이 떨어질 수 있다는 지적을 보고 배합수 검사 항목에 염화물 함량을 추가해 적었다.

  그라우트 부착강도를 재령 28일 인장강도로 정하는 것은 옳지 않다.

• 17

  그림과 같은 프리스트레스트 콘크리트 단순보의 지간 중앙에서 프리스트레스 힘 P ＝ 500 kN에 의한 상향력과 평형을 이루는 등분포하중 w [kN/m]는? (단, 자중과 프리스트레스 손실은 무시한다)

  1. 1. 12.5
  2. 2. 13.0
  3. 3. 13.5
  4. 4. 14.0

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 지간 8 m 에 편심 200 mm 인 포물선 긴장재에서 P=500 kN 이면 상향력은 w=8Pe/L² 로 구한다. 8×500×0.2/64=12.5 kN/m 이므로 옳다(정답).
  2. 13.0 kN/m 가 되려면 편심이 208 mm 쯤이어야 한다. 그림의 편심 200 mm 로는 12.5 kN/m 이므로 옳지 않다.
  3. 13.5 kN/m 가 되려면 편심이 216 mm 쯤이어야 한다. 그림의 200 mm 편심에서는 상향력이 12.5 kN/m 이므로 옳지 않다.
  4. 14.0 kN/m 에는 편심이 224 mm 는 되어야 한다. 200 mm 로 계산되는 값이 12.5 kN/m 이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 지간 8 m 의 포물선 긴장재 도면에서 프리스트레스 힘 500 kN 과 편심 200 mm 를 읽었다. 8Pe/L² 식에 넣어 12.5 kN/m 를 얻고 자중 없이 상향력과 평형이 됨을 표시했다.
  2. 甲은 13.0 kN/m 가 답이라는 친구 풀이를 받아 편심을 거꾸로 계산했다. 필요한 편심이 200 mm 보다 커서 도면과 맞지 않는다는 점을 확인하고 결과를 메모해 두었다.
  3. 甲은 13.5 kN/m 를 내려면 편심이 얼마여야 하는지 식을 뒤집어 풀었다. 216 mm 가 나와 그림에 적힌 200 mm 와 맞지 않는다는 것을 알고 답 칸에서 그 값을 지웠다.
  4. 甲은 14.0 kN/m 라는 값에 맞는 편심이 얼마인지 식을 뒤집어 역산해 보았다. 224 mm 로 그림에 적힌 200 mm 보다 커서 이 값이 도면과 어긋난다는 것을 확인하고 후보에서 뺐다.

  포물선 긴장재의 등가하중은 w=8Pe/L²=8×500×0.2/8²=12.5 kN/m 이다.

• 18

  계수전단력 V_u ＝ 50 kN이 작용하는 직사각형 단면의 철근콘크리트 휨부재에서 전단철근을 배근하지 않아도 되는 단면의 최소폭[mm]은? (단, 보통중량 콘크리트를 사용하였고, 콘크리트의 설계기준압축강도 f_ck ＝ 25 MPa, 단면의 유효깊이 d ＝ 500 mm이며, KDS 14 20 22 : 2022를 따른다)

  1. 1. 160
  2. 2. 320
  3. 3. 380
  4. 4. 480

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 폭 160 mm 로는 φVc/2 가 약 25 kN 에 그쳐 계수전단력 50 kN 을 감당하지 못한다. 전단철근이 필요해지므로 전단철근이 필요 없는 최소폭으로 옳지 않다.
  2. Vc=(1/6)×5×b×500 이고 φVc/2 가 50 kN 이상이 되려면 b 가 320 mm 이상이어야 한다. 이 값이 전단철근 없이 견디는 최소폭이므로 옳다(정답).
  3. 폭 380 mm 는 전단철근을 생략할 수 있는 폭이지만 최소는 아니다. 최소폭은 320 mm 이므로 이 값은 최소폭이라 할 수 없어 옳지 않다.
  4. 폭 480 mm 는 φVc/2 가 약 75 kN 으로 넉넉한 값이라 최소가 아니다. 최소는 320 mm 이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 폭 160 mm 인 보의 φVc/2 를 계산해 약 25 kN 이라는 값을 얻었다. 계수전단력 50 kN 에 못 미쳐 스터럽이 꼭 필요하다는 결론을 검토서 맨 아래에 남겼다.
  2. 甲은 φVc/2 를 50 kN 과 견주는 b 에 대한 부등식을 세워 풀었다. b 가 320 mm 이상이 되는 것을 확인하고 답안의 최소폭 칸에 그 값을 적은 뒤 밑줄을 그었다.
  3. 甲은 380 mm 폭에서 φVc/2 가 약 59 kN 이라는 값을 계산해 보았다. 50 kN 보다 크지만 딱 맞는 폭은 아니라는 점을 알고 여유 있는 폭이라고 옆에 적었다.
  4. 甲은 480 mm 폭 단면의 φVc/2 를 계산해 75 kN 쯤임을 알아냈다. 계수전단력 50 kN 보다 크게 여유가 있어 최소폭 후보가 아님을 검토표 여백에 적어 넣었다.

  Vu≤φVc/2 이면 전단철근이 필요 없으며 이를 폭 b 로 풀면 b≥320 mm 이다.

• 19

  정사각형 독립기초의 상부기둥에 축방향으로 고정하중 D ＝ 1,000 kN, 활하중 L ＝ 500 kN이 작용하고 있으며, 기초의 자중이 300 kN일 때, 독립기초 한 변의 최소길이[m]는? (단, 기초 밑면의 허용지지력 q_a ＝ 200 kN/m2이다)

  1. 1. 2.4
  2. 2. 3.0
  3. 3. 3.4
  4. 4. 4.0

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 한 변 2.4 m 는 면적이 5.76 m² 에 불과해 하중 1,800 kN 을 허용지지력 200 kN/m² 로 받기에 모자란다. 기초 밑면이 너무 좁아 지반이 허용지지력을 넘어 옳지 않다.
  2. 고정하중 1,000 kN 활하중 500 kN 자중 300 kN 을 합한 1,800 kN 을 허용지지력 200 kN/m² 로 나누면 9 m² 다. 정사각형 한 변은 3.0 m 이므로 옳다(정답).
  3. 한 변 3.4 m 는 면적이 11.56 m² 로 필요한 9 m² 를 넉넉히 넘긴다. 최소길이가 아니라 여유를 둔 값이므로 옳지 않다.
  4. 한 변 4.0 m 는 면적이 16 m² 로 필요면적 9 m² 의 두 배에 가깝다. 최소길이가 될 수 없는 값이라 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 한 변 2.4 m 인 기초가 1,800 kN 을 받을 때의 지반 응력을 계산해 보았다. 312 kN/m² 쯤으로 허용지지력을 넘는다는 것을 알고 그 크기는 안 된다고 표시했다.
  2. 甲은 고정하중과 활하중에 기초 자중까지 더한 1,800 kN 을 허용지지력으로 나누었다. 9 m² 의 제곱근 3.0 m 를 얻고 정사각형 한 변 칸에 적은 뒤 단위를 확인했다.
  3. 甲은 한 변 3.4 m 짜리 기초의 밑면적이 11.56 m² 임을 계산하고 필요면적 9 m² 와 견주어 보았다. 넉넉하지만 최소는 아님을 알고 그 후보 옆에 별표를 붙여 두었다.
  4. 甲은 한 변 4.0 m 인 기초의 지반 응력을 구해 112 kN/m² 쯤으로 매우 낮게 나오는 것을 계산했다. 최소 크기를 묻는 문제에는 맞지 않는다는 것을 확인하고 후보에서 뺐다.

  필요면적=(1,000+500+300)/200=9 m² 이므로 정사각형 한 변은 3.0 m 이다.

• 20

  중심 축하중만을 받는 철근콘크리트 단주의 역학적 거동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 띠철근 기둥은 나선철근 기둥에 비해 횡구속이 크지 않다.
  2. 2. 나선철근 기둥은 지진구역과 같이 연성의 증가가 필요한 곳에 주로 사용된다.
  3. 3. 나선철근 기둥의 나선철근량이 작고, 간격이 크면 취성파괴가 일어날 수도 있다.
  4. 4. 띠철근 기둥은 심부(core)콘크리트 파괴, 피복 콘크리트 탈락, 주철근 좌굴 순으로 파괴된다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 띠철근 기둥은 띠철근 사이가 벌어져 있어 나선철근 기둥보다 심부를 감싸는 구속 효과가 크지 않다. 횡구속이 작다는 서술은 맞다.
  2. 나선철근은 심부를 연속으로 감싸 구속하므로 큰 변형에서도 하중을 유지한다. 연성이 필요한 지진구역에 주로 쓴다는 서술은 맞다.
  3. 나선철근이 적고 간격이 넓으면 구속이 부족해 심부가 예고 없이 갑자기 부서지는 취성 파괴가 날 수 있다. 이 서술은 맞다.
  4. 띠철근 기둥은 먼저 바깥 피복 콘크리트가 떨어져 나가고 그다음 심부가 무너지며 마지막에 주철근이 좌굴한다. 서술이 이 순서와 다르게 뒤바뀌어 있으므로 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 띠철근 기둥과 나선철근 기둥의 단면 그림을 나란히 그려 구속 범위를 견주어 보았다. 띠철근 쪽이 심부를 덜 감싸고 있음을 확인하고 두 그림 아래에 구속 정도를 표시했다.
  2. 甲은 지진 피해 조사 사진에서 나선철근을 두른 기둥이 크게 기울고도 무너지지 않은 모습을 보았다. 연성 확보가 필요한 곳에 나선철근을 쓴다는 설명을 공책에 그대로 옮겨 적었다.
  3. 甲은 나선철근 간격을 넓혀 만든 시험체가 최대 하중 뒤 갑자기 부서지는 실험 영상을 보았다. 취성 파괴가 일어난 장면에서 나선철근 간격 수치를 화면 캡처 위에 크게 써 놓았다.
  4. 甲은 띠철근 기둥 압축 시험의 파괴 과정 사진을 시간 순서대로 늘어놓았다. 바깥 피복이 먼저 떨어지는 사진이 첫 장임을 확인하고 나머지 사진에도 차례대로 번호를 매겨 붙여 두었다.

  중심축하중 띠철근 기둥의 파괴 순서는 피복 콘크리트 탈락, 심부 콘크리트 파괴, 주철근 좌굴이다.

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• 21

  콘크리트를 만들 때 사용하는 혼화재료(admixture)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 콘크리트 등에 특별한 성질을 주기 위해 반죽 혼합 전 또는 반죽 혼합 중에 가해지는 시멘트, 물, 골재 이외의 재료로서 혼화재와 혼화제로 분류한다.
  2. 2. 감수제(water-reducing admixture)는 콘크리트 등의 단위수량을 증가시키지 않고 워커빌리티를 좋게 하거나 워커빌리티를 변화시키지 않고 단위수량을 감소하기 위해 사용하는 혼화제이다.
  3. 3. 급결제(quick setting admixture)는 시멘트의 수화 반응을 촉진시키고 응결 시간을 현저하게 단축하기 위해 사용하는 혼화제이다.
  4. 4. AE제(air-entraining admixture)는 콘크리트 속에 많은 미소한 기포를 일정하게 분포시켜 콘크리트 배합 시 물을 넣지 않아도 되게 하는 혼화제이다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 시멘트와 물과 골재 말고 특별한 성질을 주려고 반죽 전이나 반죽 중에 넣는 재료는 혼화재료다. 이를 혼화재와 혼화제로 나누는 것이 정의에 맞으므로 맞다.
  2. 감수제는 단위수량은 늘리지 않으면서 반죽을 부드럽게 하거나, 반죽의 성질은 두고 물의 양만 줄이려고 쓴다. 감수제의 역할을 옳게 적었으므로 맞다.
  3. 급결제는 시멘트의 수화반응을 재촉해 굳는 시간을 눈에 띄게 줄이는 혼화제다. 뿜어붙이기나 누수 막기처럼 빨리 굳어야 하는 곳에 쓰이므로 맞다.
  4. AE제가 하는 일은 미세한 공기 방울을 고르게 퍼뜨려 반죽을 부드럽게 하고 얼고 녹는 반복에 견디게 하는 것이다. 배합할 때 물을 넣지 않아도 되게 한다는 말은 지어낸 설명이므로 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 콘크리트 시방서의 용어 정의 쪽에서 혼화재료가 어떤 재료를 가리키는지 찾아 읽어 보았다. 시멘트 물 골재를 뺀 나머지를 혼화재와 혼화제로 나눈다는 대목을 형광펜으로 표시했다.
  2. 甲은 같은 단위수량으로 만든 반죽 두 개의 슬럼프를 견주어 보았다. 감수제를 넣은 쪽이 더 부드럽게 퍼진 것을 보고 감수제 칸에 물은 그대로 두고 반죽만 좋아진다고 적어 두었다.
  3. 甲은 터널 누수 구간에 물이 새는 채로 뿜어 붙인 콘크리트 보수 사례를 찾아보았다. 굳는 시간이 몇 분으로 줄어든다는 급결제 설명에 밑줄을 긋고 사례 사진에 표시해 두었다.
  4. 甲은 겨울철 도로 포장 콘크리트가 얼고 녹기를 되풀이해도 표면이 덜 벗겨진 현장 보고서를 읽었다. 그 이유가 미세 기포에 있다는 설명을 옮겨 적고 물을 줄인다는 말은 지웠다.

  AE제는 미소 기포로 워커빌리티와 동결융해 저항성을 높이는 혼화제이며 물을 생략하게 해 주지는 않는다.

• 22

  복철근 직사각형보에서 압축철근을 배근하는 경우에 해당하는 것만을 모두 고르면?

  ㄱ. 지속하중으로 인한 처짐을 줄여야 하는 경우

  ㄴ. 인장파괴를 압축파괴로 전환해야 하는 경우

  ㄷ. 보의 단면의 크기가 제한되는 경우

  ㄹ. 보의 연성거동을 감소시키기 위한 경우

  1. 1. ㄱ, ㄴ
  2. 2. ㄱ, ㄷ
  3. 3. ㄴ, ㄹ
  4. 4. ㄷ, ㄹ

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. ㄱ 은 압축철근을 넣는 이유로 맞지만 ㄴ 의 인장파괴를 압축파괴로 바꾸려는 것은 이유가 될 수 없다. 오히려 연성이 큰 인장파괴를 지향하므로 이 묶음은 옳지 않다.
  2. ㄱ 지속하중에 의한 처짐을 줄이려는 경우와 ㄷ 단면 크기가 제한되어 압축력이 모자란 경우는 둘 다 압축철근을 넣는 이유다. 두 서술이 함께 맞으므로 이 묶음이 맞다.
  3. ㄴ 과 ㄹ 은 모두 압축철근을 넣는 이유와 반대다. 압축철근은 연성을 늘리는 쪽으로 작용하고 압축파괴를 피하게 하므로 이 묶음은 옳지 않다.
  4. ㄷ 은 압축철근을 넣는 이유로 맞지만 ㄹ 의 연성거동을 줄이려는 것은 이유가 아니다. 압축철근은 연성을 키우는 쪽이므로 이 묶음은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 단면 크기를 키울 수 없는 조건의 보 설계 사례에서 위쪽에 철근을 더 넣어 부족한 압축력을 보강한 것을 보았다. 크리프 처짐이 줄었다는 결과 그래프도 함께 복사해 두었다.
  2. 甲은 하중이 오래 걸린 보의 장기 처짐 곡선과 압축철근 유무를 짝지은 표를 만들었다. 압축철근이 있는 쪽 곡선이 낮게 누워 있는 것을 보고 표 위쪽에 두 이유를 나란히 적었다.
  3. 甲은 파괴 형태를 인장파괴와 압축파괴로 나누어 그린 그림을 살펴보았다. 압축파괴는 예고 없이 끝난다는 설명을 읽고 압축철근을 그 방향으로 쓰려는 것이 아님을 여백에 밝혀 두었다.
  4. 甲은 복철근보 시험에서 압축철근이 있는 보가 항복 뒤에도 더 늘어나며 버티는 곡선을 살펴보았다. 연성이 오히려 커진다는 결과를 확인하고 연성 감소라는 서술 옆에 엑스 표시를 했다.

  복철근보의 압축철근은 지속하중 처짐 감소와 단면 크기 제한 때 쓰며, 정답은 2번이다.

• 23

  한계상태설계법을 적용한 교량설계의 한계상태에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, KDS 24 10 11 : 2021을 따른다)

  1. 1. 사용한계상태는 균열, 처짐 등의 사용성에 관한 한계상태로서, 풍하중은 항상 고려하지 않는다.
  2. 2. 피로한계상태는 기대응력범위의 반복 횟수에서 발생하는 단일 피로설계트럭에 의한 응력 범위를 제한하는 것으로 규정한다.
  3. 3. 극한한계상태는 교량의 설계수명 이내에 발생할 것으로 기대되는, 통계적으로 중요하다고 규정한 하중조합에 대하여 국부적/전체적 강도와 안정성을 확보하는 것으로 규정한다.
  4. 4. 극단상황한계상태는 교량의 설계수명을 초과하는 재현주기를 갖는 지진, 유빙하중, 차량과 선박의 충돌 등과 같은 사건과 관련한 한계상태를 말한다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 사용한계상태는 균열과 처짐 같은 사용성을 다루지만 풍하중을 늘 배제한다고 말할 수는 없다. 조건에 따라 고려할 수 있으므로 항상 고려하지 않는다는 서술은 옳지 않다(정답).
  2. 피로한계상태는 하중이 반복되는 횟수 동안 단일 피로설계트럭이 만드는 응력범위를 제한하는 것으로 규정한다. 기대응력범위의 반복 횟수를 기준으로 삼는 설명이므로 맞다.
  3. 극한한계상태는 설계수명 안에 일어날 수 있는 통계적으로 중요한 하중조합에서 강도와 안정성을 확보하도록 규정한다. 국부와 전체 양쪽을 본다는 설명이므로 맞다.
  4. 극단상황한계상태는 설계수명보다 긴 재현주기를 가지는 지진 유빙 충돌 같은 드문 사건에 대응하는 한계상태다. 그 성격을 옳게 설명한 서술이므로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 교량 설계 기준의 하중조합 표에서 사용한계상태 줄에 풍하중 계수가 적힌 조합이 있는지 찾아보았다. 조건부로 풍하중이 들어가는 칸을 확인하고 서술 1번에 오답 표시를 했다.
  2. 甲은 강교 거더의 피로 검토 예제에서 단일 트럭의 응력범위를 허용 값과 견주어 보았다. 반복 횟수에 따라 허용 범위가 달라진다는 설명을 읽고 허용 응력범위와 횟수를 잇는 곡선에 밑줄을 그었다.
  3. 甲은 한계상태를 사용 극한 피로 극단상황 네 종류로 나눈 도표를 그려 보았다. 극한 칸에 통계적으로 중요한 하중조합이라는 문구와 설계수명 안이라는 조건을 적어 넣고 밑줄을 그었다.
  4. 甲은 수백 년에 한 번 오는 지진과 배의 충돌 사례를 극단상황 항목 아래 모아 보았다. 설계수명보다 긴 재현주기라는 설명을 확인하고 재현주기 숫자를 표 끝에 함께 정리했다.

  사용한계상태에서도 조건에 따라 풍하중을 고려할 수 있어 항상 고려하지 않는다는 서술은 옳지 않다.

• 24

  받침부 내면과 위험단면 사이에 집중하중이 작용하지 않을 경우, 철근콘크리트 부재의 전단설계를 수행할 때, 받침부의 최대 계수전단력을 산정하는 위치는? (단, d ＝ 단면의 유효깊이이고, KDS 14 20 22 : 2022를 따른다)

  1. 1. 받침부 내면에서 d 만큼 떨어진 단면
  2. 2. 받침부 중심에서 2d 만큼 떨어진 단면
  3. 3. 받침부 내면에서 3d 만큼 떨어진 단면
  4. 4. 받침부 중심에서 4d 만큼 떨어진 단면

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 받침부 내면에서 유효깊이 d 만큼 떨어진 단면이 규정된 위치다. 집중하중이 없는 구간에서 이곳을 위험단면으로 삼으므로 옳다(정답).
  2. 받침부 중심에서 2d 떨어진 곳은 규정이 정한 위치가 아니다. 규정은 받침부 내면을 기준으로 유효깊이 d 만큼을 재므로 옳지 않다.
  3. 받침부 내면에서 3d 떨어진 단면은 위험단면으로 정해진 위치보다 훨씬 안쪽이다. 기준은 유효깊이 한 배이므로 이 위치는 옳지 않다.
  4. 받침부 중심에서 4d 떨어진 단면은 받침부에서 너무 멀어 전단력이 작게 나오는 자리다. 안전 쪽 위치가 아니므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 단순보 전단력도에서 받침 내면으로부터 유효깊이 하나만큼 떨어진 자리에 세로선을 그어 보았다. 그 선의 전단력 값을 설계 전단력으로 읽는다는 설명을 도면 옆에 옮겨 적었다.
  2. 甲은 받침부 중심에서 유효깊이의 두 배 떨어진 위치를 표시한 답안을 보았다. 기준점이 받침 중심이 아니라 내면이라는 점이 틀렸음을 알고 붉은 색 펜으로 위치를 고쳐 그려 주었다.
  3. 甲은 유효깊이 500 mm 보에서 받침 내면 1,500 mm 지점의 전단력을 뽑아 본 풀이를 검토했다. 위험단면이 너무 안쪽으로 잡혔음을 알고 그 풀이를 오답 함에 넣어 두었다.
  4. 甲은 받침 중심에서 유효깊이의 네 배 떨어진 곳을 위험단면으로 삼은 계산서를 열어 보았다. 받침에서 멀어질수록 전단력이 작아져 위험 쪽 설계가 되지 않는다는 점을 짚어 그 계산서를 반려 함에 넣었다.

  받침부 내면에서 d 만큼 떨어진 단면에서 최대 계수전단력을 산정한다.

• 25

  1방향 철근콘크리트 슬래브의 단면적은 500,000 mm2, 사용한 이형 철근의 설계기준항복강도가 500 MPa일 때, 수축 및 온도 철근량[mm2]은? (단, KDS 14 20 50 : 2022를 따른다)

  1. 1. 600
  2. 2. 700
  3. 3. 800
  4. 4. 900

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 철근비 0.0012 를 곱해야 600 mm² 가 나오는데 항복강도 500 MPa 에서는 이 비율을 쓰지 않는다. 실제 비율은 0.0016 이므로 옳지 않다.
  2. 철근비 0.0014 를 곱하면 700 mm² 가 나오지만 이는 수축온도철근비의 하한 값이다. 항복강도 500 MPa 에서는 0.0016 이므로 옳지 않다.
  3. 항복강도가 400 MPa 를 넘는 이형철근은 0.002×400/f_y 로 철근비를 구한다. 0.0016 에 단면적 500,000 mm² 를 곱해 800 mm² 이므로 옳다(정답).
  4. 철근비 0.0018 을 곱해야 900 mm² 가 되는데 이는 항복강도 400 MPa 를 넘는 철근에 쓰는 값이 아니다. 필요한 양은 800 mm² 이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 슬래브 배근 검토표에서 수축온도철근량을 600 mm² 로 적은 칸을 보았다. 철근비 0.0012 는 어느 항복강도에서 쓰는 값인지 찾아보고 500 MPa 에는 맞지 않음을 알아 칸에 정정 표시를 했다.
  2. 甲은 700 mm² 로 계산한 동료의 풀이에서 곱한 철근비 0.0014 를 확인했다. 그 값이 최소 한계일 뿐 이 조건의 철근비가 아님을 알고 계산서 여백에 정정할 식을 적어 주었다.
  3. 甲은 항복강도 500 MPa 이형철근에 대한 보정식 0.002×400/500 을 계산해 0.0016 을 얻었다. 단면적 500,000 mm² 에 곱해 800 mm² 를 구하고 답란에 적은 뒤 단위를 다시 확인했다.
  4. 甲은 900 mm² 를 답으로 적은 풀이의 철근비 0.0018 이 어디에서 왔는지 따져 보았다. 강도 보정 없이 임의로 큰 비율을 쓴 것이라 판단하고 풀이 옆에 오답이라고 표시했다.

  수축온도철근비=0.002×400/500=0.0016 이므로 500,000×0.0016=800 mm² 이다.

• 26

  그림과 같이 휨모멘트를 받는 직사각형 단면의 철근콘크리트 보에서 콘크리트 압축연단이 극한변형률에 도달할 때, 인장철근의 변형률은? (단, 응력－변형률 관계를 등가직사각형 블록으로 구하며, 콘크리트의 설계기준압축강도 f_ck ＝ 20 MPa, 철근의 설계기준항복강도 f_y ＝ 300 MPa, 철근의 단면적 A_s ＝ 1,700 mm2이고, KDS 14 20 20 : 2022를 따른다)

  1. 1. 0.005
  2. 2. 0.0066
  3. 3. 0.0099
  4. 4. 0.012

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 0.005 는 인장지배변형률의 한계에 가까운 값으로 이 단면의 실제 변형률 0.0099 보다 훨씬 작다. 비례식으로 구한 값과 맞지 않으므로 옳지 않다.
  2. 0.0066 은 중립축 깊이를 대략 167 mm 로 잡아야 나오는 값인데 이 단면의 c 는 125 mm 다. 그러므로 실제 변형률은 이보다 커서 옳지 않다.
  3. 인장철근이 내는 힘 510 kN 으로 a 는 100 mm 이고 β1 이 0.8 이므로 c 는 125 mm 다. 변형률 삼각형에서 0.0033×375/125=0.0099 이므로 옳다(정답).
  4. 0.012 는 중립축이 훨씬 얕아 c 가 108 mm 쯤일 때 나오는 값이다. 이 단면에서 c 는 125 mm 이므로 계산 결과와 맞지 않아 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 폭 300 mm 유효깊이 500 mm 보에서 인장지배 한계가 0.005 라는 사실만 보고 0.005 를 답으로 적은 풀이를 만났다. 실제 변형률은 비례식으로 구해야 함을 알고 식을 옆에 써 주었다.
  2. 甲은 변형률이 0.0066 이 되려면 중립축이 얼마여야 하는지 식을 뒤집어 풀어 보았다. 약 167 mm 라는 값이 나와 이 단면의 125 mm 와 맞지 않는다는 것을 표에 적어 넣었다.
  3. 甲은 a 를 100 mm 로 구하고 β1 로 나눠 c 를 125 mm 로 얻은 뒤 변형률 삼각형을 그렸다. 극한변형률 0.0033 에 375 대 125 의 비를 곱해 0.0099 를 구하고 답에 표시했다.
  4. 甲은 0.012 를 답으로 낸 풀이가 중립축을 몇 mm 로 잡았는지 거꾸로 셈해 보았다. 그림의 단면과 맞지 않는 108 mm 가 나오자 풀이에 가위표를 치고 이유를 짧게 달아 두었다.

  c=a/β1=125 mm 이므로 εt=0.0033×(500−125)/125=0.0099 이다.

• 27

  그림과 같이 순수 축하중을 받아 균등한 극한변형률이 발생한 콘크리트 기둥 단면에서 소성중심까지의 거리 e [mm]는? (단, 철근면적 A_s1 에서의 압축력 C_s1 ＝ 500 kN, 철근면적 A_s2 에서의 압축력 C_s2 ＝ 500 kN, 콘크리트의 압축력 C_c ＝ 4,000 kN, d_1 ＝ 150 mm, d_2 ＝ 50 mm, 철근으로 인한 콘크리트의 단면 손실은 무시한다)

  1. 1. 220
  2. 2. 230
  3. 3. 240
  4. 4. 250

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 소성중심이 우측 연단에서 220 mm 라면 좌측 연단 기준으로는 280 mm 에 있다는 뜻이다. 세 힘의 모멘트 합으로 구한 값과 다르므로 옳지 않다.
  2. 230 mm 가 되려면 세 힘의 합력이 좌측에서 270 mm 에 작용해야 한다. 실제 합력 위치는 좌측에서 260 mm 이므로 옳지 않다.
  3. 좌측 연단을 기준으로 500×150+4,000×250+500×450=1,300,000 kN·mm 이고 합력이 5,000 kN 이므로 위치는 260 mm 다. 우측 연단에서는 500−260=240 mm 이므로 옳다(정답).
  4. 250 mm 는 단면 중심이다. 그러나 철근 힘이 좌우 다른 위치에 있어 합력이 중심에서 10 mm 어긋나므로 우측 연단에서 240 mm 가 되어 이 값은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 소성중심을 우측 연단에서 재는 그림에서 220 mm 를 답으로 낸 풀이를 만났다. 좌측 연단 기준으로 옮겨 보니 합력 위치와 맞지 않아 풀이 옆에 다시 계산하라고 적어 두었다.
  2. 甲은 230 mm 를 우측 연단 거리로 놓았을 때 좌측 연단에서 합력 위치가 몇 mm 인지 뒤집어 계산했다. 270 mm 가 나와 실제 260 mm 와 다르다는 결과를 표로 정리했다.
  3. 甲은 세 압축력을 좌측 연단에 대해 모멘트로 합쳐 1,300,000 을 얻고 합력 5,000 kN 으로 나누었다. 260 mm 를 얻은 뒤 500 에서 빼 240 mm 를 답으로 구하고 그림에 표시했다.
  4. 甲은 단면 중심이 250 mm 라는 점에 눈길이 가 그 값을 답으로 적은 풀이를 보았다. 철근 힘이 대칭이 아니어서 합력 위치가 중심과 다르다는 점을 설명해 여백에 써 주었다.

  소성중심은 힘의 합 5,000 kN 의 모멘트를 구해 우측 연단에서 240 mm 이다.

• 28

  직접설계법을 사용하여 2방향 이상으로 휨 보강되는 슬래브 시스템을 설계하기 위한 규정으로 옳지 않은 것은? (단, KDS 14 20 70 : 2021을 따른다)

  1. 1. 각 방향으로 2경간 이내이어야 한다.
  2. 2. 각 방향으로 연속한 받침부 중심간 경간의 차이는 긴 경간의 1 3 이하이어야 한다.
  3. 3. 연속한 기둥 중심선을 기준으로 기둥의 어긋남은 그 방향 경간의 10 % 이하이어야 한다.
  4. 4. 모든 하중은 슬래브 판 전체에 걸쳐 등분포된 연직하중이어야 하며, 활하중은 고정하중의 2배 이하이어야 한다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 직접설계법은 각 방향에 연속한 경간이 세 개 이상 있어야 쓸 수 있다. 2경간 이내로 제한한다는 서술은 기준과 반대이므로 옳지 않다(정답).
  2. 연속한 받침부 중심 사이 경간의 차이는 긴 경간의 3분의 1 이하여야 한다는 규정이다. 경간이 크게 달라지면 직접설계법의 가정이 무너지므로 맞다.
  3. 연속한 기둥 중심선에서 기둥이 어긋나는 양은 그 방향 경간의 10 % 이하여야 한다는 규정이다. 하중 흐름이 비슷해야 하므로 맞다.
  4. 하중은 슬래브 전체에 고르게 퍼진 연직하중이고 활하중은 고정하중의 두 배를 넘지 않아야 한다는 규정이다. 직접설계법의 적용 조건이므로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 2방향 슬래브를 직접설계법으로 풀 수 있는 조건을 도표로 정리하다가 경간 수 칸에 2경간 이내라고 적힌 초안을 보았다. 기준에서는 세 경간 이상이라는 점을 확인해 그 칸을 고쳤다.
  2. 甲은 어떤 건물의 슬래브에서 경간이 6 m 와 9 m 로 크게 다른 경우를 찾아 계산했다. 차이가 긴 경간의 3분의 1 을 넘어 직접설계법을 쓸 수 없다는 결론을 검토 메모에 적었다.
  3. 甲은 기둥 배치도에서 기둥이 한 줄에서 1 m 쯤 비껴난 구간을 찾아 경간과 견주었다. 경간 8 m 에 대한 10 % 인 0.8 m 를 넘는지 계산해 적합 여부 칸에 기입했다.
  4. 甲은 창고 바닥 슬래브에 지게차 하중이 집중하는 경우를 놓고 직접설계법이 되는지 물어보았다. 집중된 하중은 등분포 하중이 아니라는 점에서 조건에 어긋난다는 답을 얻고 설계서에 표시했다.

  직접설계법은 각 방향으로 3경간 이상이어야 하므로 2경간 이내라는 서술은 옳지 않다.

• 29

  옹벽 구조물의 안정조건에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, KDS 14 20 74 : 2021을 따른다)

  1. 1. 활동에 대한 저항력은 옹벽에 작용하는 수평력의 1.2배를 초과할 수 없다.
  2. 2. 전도에 대한 저항휨모멘트는 횡토압에 의한 전도모멘트의 2.0배 이상이어야 한다.
  3. 3. 지반에 유발되는 최대 지반반력은 지반의 허용지지력을 초과할 수 없다.
  4. 4. 전도 및 지반지지력에 대한 안정조건은 만족하지만, 활동에 대한 안정조건만을 만족하지 못할 경우에는 활동방지벽 혹은 횡방향 앵커 등을 설치하여 활동저항력을 증대시킬 수 있다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 규정이 요구하는 활동 안전율은 저항력이 수평력의 1.5배 이상이라는 것이다. 1.2배를 상한으로 못 박아 넘지 못하게 한다는 서술은 방향이 거꾸로이므로 옳지 않다(정답).
  2. 전도에 대한 저항휨모멘트는 횡토압이 만드는 전도모멘트의 2.0배 이상이어야 한다는 규정이다. 전도에는 활동보다 큰 안전율을 요구하므로 맞다.
  3. 지반이 받는 최대 반력이 허용지지력을 넘지 않아야 한다는 것은 지반지지력 검토의 기본 조건이다. 서술이 규정과 일치하므로 맞다.
  4. 전도와 지반지지력은 만족하는데 활동만 부족하면 활동방지벽이나 횡방향 앵커를 설치해 저항력을 키울 수 있다. 실무에서 쓰는 보강 방법이므로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 옹벽 안정 검토서의 활동 안전율 칸에서 1.2배를 넘지 못한다고 적힌 문구를 발견했다. 기준서에서는 1.5배 이상으로 정해져 있음을 확인하고 문구에 수정 표시를 넣었다.
  2. 甲은 옹벽 전도 검토에서 저항모멘트를 전도모멘트로 나눠 안전율을 계산해 보았다. 2.0 보다 크게 나온 것을 보고 그 값이 기준을 넘는다는 결론을 검토서 끝에 한 줄로 적었다.
  3. 甲은 옹벽 밑면의 지반 반력을 계산해 허용지지력과 나란히 놓았다. 최대 반력이 허용값 아래인 것을 확인하고 지반지지력 검토 칸 옆에 통과라는 글자를 또렷하게 적고 허용값과의 차이도 옆에 남겨 두었다.
  4. 甲은 활동 안전율만 모자란 옹벽에 저판 아래 활동방지벽을 붙인 보강 도면을 보았다. 전도와 지반지지력 조건은 그대로 두고 활동 저항만 키운다는 설명을 도면 옆 여백에 붙여 두고 보강 전후를 견주었다.

  옹벽 활동에 대한 저항력은 수평력의 1.5배 이상이어야 하며 1.2배를 초과할 수 없다는 서술은 옳지 않다.

• 30

  직사각형 단철근 콘크리트 보에 정(＋) 모멘트가 작용하고 전 단면이 탄성범위에 있을 때, 철근을 포함한 비균열 환산단면의 압축연단에서 중립축까지의 거리는? (단, b ＝ 단면폭, h ＝ 단면높이, A_s ＝ 철근면적, d ＝ 유효깊이, n ＝ 철근과 콘크리트의 탄성계수 비이다)

  1. 1. {{bh^2 / 2} + nA_s d / bh + nA_s}
  2. 2. {{bh^2 / 2} + nA_s d / bh + (n-1)A_s}
  3. 3. {{bh^2 / 2} + (n-1)A_s d / bh + nA_s}
  4. 4. {{bh^2 / 2} + (n-1)A_s d / bh + (n-1)A_s}

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 분자와 분모 모두에 nAs 를 넣은 식은 철근이 있는 자리의 콘크리트 면적을 빼지 않은 것이다. 비균열 환산단면에서는 철근을 n−1 배로 더하므로 옳지 않다.
  2. 분자에는 nAs d 를 쓰고 분모에는 (n−1)As 를 쓴 식은 두 항의 환산 기준이 서로 다르다. 같은 단면적을 기준으로 삼지 않아 옳지 않다.
  3. 분자는 (n−1)Asd 로 옳게 쓰고 분모에는 nAs 를 쓴 식은 앞뒤 기준이 어긋난다. 분모도 콘크리트 면적을 빼고 더한 (n−1)As 라야 하므로 옳지 않다.
  4. 철근이 차지한 자리의 콘크리트를 이미 셈에 넣었으므로 철근은 콘크리트보다 n−1 배만큼만 더 기여한다. 분자와 분모에 모두 (n−1)As 를 쓴 이 식이 맞으므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 철근을 환산할 때 콘크리트 면적까지 이중으로 세지 않도록 n 대신 n−1 을 쓰는 예제를 풀어 보았다. 분모와 분자에 모두 n 을 쓴 답안의 식이 기준을 어긴 것을 발견하고 식 위에 표시를 했다.
  2. 甲은 nAs d 가 위에 있고 (n−1)As 가 아래에 놓인 답안을 살펴보았다. 위아래가 서로 다른 계수로 짜인 것을 알고 어느 쪽 항을 고쳐야 할지 화살표로 그려 두고 이유를 곁에 밝혔다.
  3. 甲은 분자는 맞는데 분모에 nAs 를 쓴 답안을 발견했다. 분자와 분모의 기준이 서로 다르다는 점을 알고 분모의 n 을 n−1 로 고친 식을 그 답안 옆에 옮겨 그려 두었다.
  4. 甲은 철근 면적에 n−1 을 곱한 값을 분모와 분자에 똑같이 넣어 중립축 위치를 구했다. 결과가 단면 중심보다 조금 아래로 내려온 것을 보고 그 위치를 단면 그림에 점으로 찍어 확인했다.

  비균열 환산단면의 중립축은 [bh²/2+(n−1)Asd]/[bh+(n−1)As] 로, 철근이 차지한 콘크리트 면적을 빼고 환산한다.

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• 31

  철근콘크리트 휨부재에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 부재가 휨을 받을 때 휨인장응력을 받는 부분에 인장철근을 배치한다.
  2. 2. 휨압축응력을 받는 부분에 철근을 배치할 수도 있다.
  3. 3. 하향 수직하중을 받는 캔틸레버보의 경우 인장철근은 단면 상부에 배치한다.
  4. 4. 압축철근을 배치하면 크리프와 건조수축 변형이 증가한다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 휨을 받는 부재에서 인장응력이 생기는 쪽에 인장철근을 배치하는 것이 철근콘크리트의 기본 원리다. 콘크리트가 인장을 못 견디는 자리를 철근이 대신하므로 맞다.
  2. 휨압축을 받는 부분에도 철근을 넣는 복철근보가 실제로 쓰인다. 압축력을 보강하거나 처짐을 줄이려는 목적으로 쓸 수 있으므로 맞다.
  3. 하향 하중을 받는 캔틸레버는 고정단 쪽 위쪽이 늘어나며 인장이 생긴다. 그래서 인장철근이 단면 상부에 놓이는 것이 원리에 맞다.
  4. 압축철근은 콘크리트가 시간에 따라 줄어드는 것을 붙잡아 크리프와 건조수축 변형을 줄여 준다. 변형이 증가한다는 서술은 사실과 반대이므로 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 휨을 받는 단순보의 단면에서 인장이 생기는 아래쪽에 굵은 철근이 놓인 배근도를 살펴보았다. 콘크리트가 인장에 약하다는 설명을 읽고 인장측이라는 말을 그림에 크게 적어 두었다.
  2. 甲은 위아래에 모두 철근을 넣은 복철근보의 단면 그림을 스케치했다. 위쪽 철근의 역할이 압축을 보강하는 것이라는 설명을 그림 옆에 붙여 놓고 아래쪽 철근과 색을 다르게 칠했다.
  3. 甲은 아래로 처지는 캔틸레버 보의 모멘트도를 그려 위쪽이 늘어나는 모습을 확인했다. 고정단 위쪽에 인장철근이 놓이는 이유를 한 줄로 적어 도면 오른쪽에 붙여 두고 화살표를 그려 넣었다.
  4. 甲은 압축철근이 있는 보와 없는 보의 시간에 따른 장기 변형 그래프를 나란히 놓아 보았다. 압축철근이 있는 쪽 곡선이 더 낮게 나온 것을 보고 문제지의 서술 4번에 크게 오답 표시를 했다.

  압축철근을 넣으면 크리프와 건조수축에 의한 변형이 오히려 줄어든다.

• 32

  그림과 같은 프리스트레스트 콘크리트 단순보의 지간 중앙에서 프리스트레스 힘 P ＝ 3,000 kN에 의한 상향력의 크기[kN]는? (단, sin θ CONG tan θ 이고, 자중과 프리스트레스 손실은 무시한다)

  1. 1. 18
  2. 2. 45
  3. 3. 90
  4. 4. 180

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 18 kN 은 실제 상향력보다 열 배나 작은 값이다. 긴장력 3,000 kN 에 경사 0.03 을 곱하면 90 kN 이고 양쪽을 합하면 180 kN 이므로 옳지 않다.
  2. 45 kN 은 긴장력에 0.015 를 곱한 값으로 경사를 절반으로 잘못 읽어야 나온다. 실제 tanθ 는 0.3/10=0.03 이고 상향력은 180 kN 이므로 옳지 않다.
  3. 90 kN 은 한쪽 정착부의 상향 분력만 세 것이다. 지간 중앙의 절곡점에는 양쪽 긴장재가 모두 작용해 두 배가 되므로 옳지 않다.
  4. 긴장재가 양쪽 정착부에서 지간 중앙으로 꺾이므로 상향 분력은 양쪽에서 합쳐진다. 2×3,000×0.03=180 kN 이므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 지간 20 m 에 편심 0.3 m 인 절곡 긴장재 도면에서 경사 tanθ 를 0.3/10 으로 구했다. 0.03 이라는 값을 이용해 상향력 계산 식의 첫 줄을 적었다.
  2. 甲은 45 kN 을 답으로 적은 풀이가 경사에 어떤 값을 곱했는지 식을 따라 거꾸로 추적했다. 도면에서 읽은 경사 0.03 과 어울리지 않는다는 결론을 얻고 풀이에 가위표를 쳤다.
  3. 甲은 한쪽 정착부에서만 상향 분력을 구한 풀이가 90 kN 이 나왔음을 곁에서 확인했다. 지간 중앙의 꺾임 점에는 양쪽 긴장재가 함께 작용한다는 점을 밑줄로 강조해 두었다.
  4. 甲은 지간 중앙에서 양쪽 긴장재의 상향 분력을 각각 90 kN 으로 구해 더했다. 합이 180 kN 인 것을 확인하고 그 값이 보에 작용하는 등가 상향력이라고 도면 아래쪽에 적었다.

  상향력=2P·sinθ≈2P·tanθ=2×3,000×(0.3/10)=180 kN 이다.

• 33

  보통중량콘크리트에 설치된 인장력을 받는 직경이 25 mm인 이형 철근의 기본정착길이[mm]는? (단, 콘크리트의 설계기준압축강도 f_ck ＝ 36 MPa, 철근의 설계기준항복강도 f_y ＝ 400 MPa, KDS 14 20 52 : 2021을 따른다)

  1. 1. 1,000
  2. 2. 1,200
  3. 3. 1,400
  4. 4. 1,600

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. f_ck 36 MPa 이면 √f_ck=6 이므로 0.6×25×400 을 6 으로 나눈 1,000 mm 가 나온다. 이 값이 기본정착길이이므로 옳다(정답).
  2. 1,200 mm 는 계산식에 √f_ck 대신 더 작은 수를 넣어야 나오는 값이다. f_ck 36 MPa 의 제곱근은 6 이므로 결과는 1,000 mm 이어서 옳지 않다.
  3. 1,400 mm 는 항복강도나 철근 지름을 실제보다 크게 넣어야 얻어지는 길이다. 조건대로 대입하면 1,000 mm 이므로 옳지 않다.
  4. 1,600 mm 는 기본정착길이가 될 수 없을 정도로 큰 값이다. 식에 따라 계산하면 1,000 mm 에서 멈추므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 직경 25 mm 철근의 기본정착길이 식에 f_ck 36 MPa 와 f_y 400 MPa 를 넣어 보았다. 6 으로 나눈 결과 1,000 mm 가 나온 것을 계산서 끝에 적고 단위를 다시 확인했다.
  2. 甲은 1,200 mm 를 답으로 낸 풀이에서 콘크리트 강도의 제곱근에 얼마를 넣었는지 찾아보았다. 36 의 제곱근이 6 이라는 점과 맞지 않아 그 풀이를 오답으로 처리했다.
  3. 甲은 1,400 mm 라는 값이 나오려면 철근 지름이나 항복강도가 얼마여야 하는지 식을 뒤집어 역산해 보았다. 문제 조건과 맞지 않는 값이 필요함을 알고 후보 목록에서 그 값을 지웠다.
  4. 甲은 1,600 mm 가 기본정착길이라면 철근 지름 25 mm 의 몇 배인지 나눠 보았다. 64 배로 지나치게 크다는 것을 알고 식의 계수 0.6 과 비교해 그 후보를 지웠다.

  기본정착길이 l_db=0.6·d_b·f_y/(λ√f_ck)=0.6×25×400/6=1,000 mm 이다.

• 34

  프리스트레스트 콘크리트 보의 양단 정착부에서 각각 4.5 mm의 활동이 발생하였을 경우, 프리스트레스 손실량[MPa]은? (단, 보의 길이 ＝ 18 m, 강선의 탄성계수 ＝ 200 GPa, 초기 프리스트레스 ＝ 1,500 MPa이고, 강재와 쉬스관의 마찰은 고려하지 않는다)

  1. 1. 50
  2. 2. 100
  3. 3. 150
  4. 4. 200

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 50 MPa 은 한쪽 끝에서만 활동이 일어났다고 보고 4.5 mm 를 18,000 mm 로 나눈 값에 탄성계수를 곱한 결과다. 이 문제는 양단이므로 옳지 않다.
  2. 양단에서 각각 4.5 mm 씩 빠져 강선이 줄어든 길이는 모두 9 mm 다. 9/18,000=0.0005 에 200,000 MPa 을 곱해 100 MPa 이므로 옳다(정답).
  3. 150 MPa 은 활동량을 실제보다 크게 잡아야 나오는 손실이다. 조건에 따라 9 mm 만 줄어들었으므로 실제 손실은 100 MPa 이라 옳지 않다.
  4. 200 MPa 은 활동량이 18 mm 는 되어야 나오는 값이다. 양단 활동은 합쳐 9 mm 에 그치므로 이 값은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 한쪽 끝에서만 4.5 mm 가 빠지는 경우의 손실을 먼저 계산해 50 MPa 을 얻었다. 문제는 양단이라는 점을 다시 읽고 답안 옆에 두 배로 고쳐야 한다고 적어 두었다.
  2. 甲은 양쪽 끝의 활동량을 합해 9 mm 로 보고 보의 길이 18 m 로 나누어 변형률을 구했다. 0.0005 에 탄성계수 200 GPa 를 곱해 100 MPa 을 얻고 답란에 표시했다.
  3. 甲은 손실이 150 MPa 이 되려면 활동량이 얼마여야 하는지 거꾸로 계산해 보았다. 13.5 mm 라는 결과를 얻고 주어진 활동량 9 mm 와 다르다는 점을 표에 적었다.
  4. 甲은 손실이 200 MPa 이 되려면 활동량이 18 mm 는 되어야 한다고 셈해 보았다. 조건의 양단 합 9 mm 와 다르다는 점을 확인하고 답안 목록에서 이 값을 지웠다.

  활동량 4.5 mm 가 양단에서 생기면 변형률=2×4.5/18,000=0.0005 이고 손실은 200,000×0.0005=100 MPa 이다.

• 35

  프리스트레스하지 않는 부재의 현장치기 철근콘크리트 부재의 최소 피복두께에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, KDS 14 20 50 : 2022를 따른다)

  1. 1. 피복두께는 콘크리트 표면으로부터 철근 중심까지의 최단거리이다.
  2. 2. 흙에 접하여 콘크리트를 친 후 영구히 흙에 묻혀 있는 콘크리트의 피복두께는 75 mm 이상 확보하여야 한다.
  3. 3. 흙에 접하거나 옥외의 공기에 직접 노출되는 콘크리트의 피복두께는 D19 이상의 철근에서 50 mm, D16 이하의 철근에서는 40 mm 이상 확보하여야 한다.
  4. 4. 옥외의 공기나 흙에 직접 접하지 않는 콘크리트(슬래브, 벽체, 장선)는 D35 초과하는 철근에서 40 mm, D35 이하의 철근에서는 20 mm 이상 확보하여야 한다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 피복두께는 철근 중심이 아니라 철근의 가장 가까운 표면까지의 최단거리로 잰다. 철근 중심까지라는 서술은 정의와 다르므로 옳지 않다(정답).
  2. 흙에 닿은 채 영구히 묻혀 있는 콘크리트는 75 mm 이상 확보해야 한다는 규정이다. 흙에 직접 닿는 만큼 큰 피복이 필요하므로 맞다.
  3. 흙이나 옥외 공기에 노출되는 콘크리트는 D19 이상에서 50 mm 이고 D16 이하에서 40 mm 이상이다. 규정값과 일치하므로 맞다.
  4. 옥외나 흙에 닿지 않는 슬래브 벽체 장선은 D35 를 넘으면 40 mm 이고 D35 이하는 20 mm 이상이다. 규정값과 일치하므로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 철근콘크리트 단면도에서 콘크리트 겉면부터 철근 바깥 표면까지 자를 대 피복두께를 재었다. 철근 중심이 아니라 표면 기준이라는 설명을 확인하고 재는 자리에 화살표를 그린 뒤 단위를 적었다.
  2. 甲은 기초 밑면처럼 흙에 영구히 묻히는 부위의 피복을 표에서 찾아 75 mm 를 읽었다. 그 옆에 흙과 직접 닿는다는 조건도 함께 붙여 적어 두고 다른 노출 조건의 값과 견주어 보았다.
  3. 甲은 지름에 따라 피복이 다르게 요구되는 옥외 노출 콘크리트 표를 만들어 보았다. D19 이상은 50 mm 와 D16 이하는 40 mm 로 나누어 색을 다르게 칠해 두었다.
  4. 甲은 실내 슬래브 배근도에서 D13 철근이 쓰인 곳의 피복이 20 mm 이상이면 된다는 것을 규정표에서 직접 확인했다. D35 를 넘는 경우의 40 mm 는 옆에 따로 붙여 적어 두었다.

  피복두께는 콘크리트 표면에서 철근 중심까지가 아니라 철근 표면까지의 최단거리다.

• 36

  그림과 같이 콘크리트 직사각형 보 단면의 도심에 프리스트레스 강재를 배치하여 긴장력 750 kN을 도입하였다. 하향 수직하중에 의해 콘크리트 단면 하단에 인장응력이 발생하지 않는 최대휨모멘트 크기[kNㆍm]는? (단, 폭 300 mm, 높이 500 mm, 총 프리스트레스 손실은 20 %이고, 자중은 무시한다)

  1. 1. 50
  2. 2. 60
  3. 3. 70
  4. 4. 80

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 긴장력 750 kN 에서 손실 20 % 를 빼면 유효 600 kN 이고 도심 압축응력이 4 MPa 다. 하단 인장을 없애는 한계 모멘트가 50 kN·m 이므로 옳다(정답).
  2. 60 kN·m 이면 하단에 4.8 MPa 의 휨인장이 생겨 압축응력 4 MPa 로는 상쇄되지 않는다. 그래서 하단에 인장이 남아 옳지 않다.
  3. 70 kN·m 이면 하단 휨인장이 5.6 MPa 이므로 유효 압축응력 4 MPa 를 넘는다. 한계를 넘어섰으므로 옳지 않다.
  4. 80 kN·m 이면 하단 휨인장이 6.4 MPa 나 되어 압축응력 4 MPa 를 크게 넘는다. 인장이 생기지 않는 한계가 아니므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 긴장력 750 kN 에 손실 20 % 를 적용해 유효 프리스트레스 600 kN 을 구했다. 단면적 150,000 mm² 로 나눈 4 MPa 를 한계 응력으로 삼고 이어질 계산 순서를 단계별로 정리해 두었다.
  2. 甲은 60 kN·m 를 작용시킬 때 하단의 휨응력을 단면계수 12.5×10⁶ mm³ 로 계산했다. 4.8 MPa 가 나와 유효 압축응력 4 MPa 를 넘는 것을 확인하고 그 수치를 표에 옮겨 적었다.
  3. 甲은 70 kN·m 에서 하단의 휨응력을 구하고 유효 압축응력 4 MPa 와 나란히 놓았다. 5.6 MPa 로 넘치는 것을 보고 한계 모멘트가 이보다 작다는 결론을 도표 아래에 한 줄로 정리했다.
  4. 甲은 80 kN·m 가 하단에 만드는 휨응력을 계산해 6.4 MPa 를 얻었다. 압축응력의 1.6 배에 이르는 것을 알고 이 값을 최대 모멘트라고 적은 답안을 찾아 지웠다.

  유효 프리스트레스 600 kN 에 의한 압축응력 4 MPa 를 상쇄하려면 M=4×12.5×10⁶=50 kN·m 이다.

• 37

  계수전단력 V_u ＝ 75 kN이 작용하는 직사각형 단면의 철근콘크리트 휨부재에서 전단철근을 배근하지 않아도 되는 단면의 최소 유효깊이[mm]는? (단, 보통중량 콘크리트를 사용하였고, 단면폭 b ＝ 400 mm, 콘크리트의 설계기준압축강도 f_ck = 25 MPa이며, KDS 14 20 22 : 2022를 따른다)

  1. 1. 400
  2. 2. 500
  3. 3. 600
  4. 4. 700

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. d 400 mm 이면 φVc/2 가 50 kN 에 그쳐 계수전단력 75 kN 을 감당하지 못한다. 전단철근이 필요하므로 최소 유효깊이로 옳지 않다.
  2. d 500 mm 이면 φVc/2 가 62.5 kN 이라 75 kN 에 못 미친다. 전단철근을 생략하려면 더 깊어야 하므로 옳지 않다.
  3. Vc=(1/6)×5×400×d 이고 φVc/2 가 75 kN 이상이려면 d 가 600 mm 이상이어야 한다. 전단철근이 필요 없는 최소 유효깊이가 600 mm 이므로 옳다(정답).
  4. d 700 mm 는 φVc/2 가 87.5 kN 으로 75 kN 을 넘어 생략 조건을 만족한다. 그러나 최소는 600 mm 이므로 최소 유효깊이라 하기 어려워 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 유효깊이 400 mm 를 넣고 φVc/2 를 계산해 50 kN 이라는 값을 얻었다. 계수전단력 75 kN 에 미치지 못해 전단철근이 필요하다는 결론을 계산서에 적어 두었다.
  2. 甲은 유효깊이 d 를 500 mm 로 바꾸어 φVc/2 를 다시 구했다. 62.5 kN 이 나와 계수전단력 75 kN 에 아직 모자란다는 것을 확인하고 표의 500 mm 줄에 부족이라고 적었다.
  3. 甲은 Vu≤φVc/2 식에 폭 400 mm 를 넣고 d 에 대한 부등식을 세워 풀었다. d 가 600 mm 이상이라는 결과를 얻고 답란에 굵게 쓴 뒤 단위와 부등호 방향을 다시 확인했다.
  4. 甲은 d 700 mm 가 조건을 만족하는 것을 확인한 뒤 그 값이 최소인지 따져 보았다. 600 mm 에서도 이미 충분해 700 mm 는 최소값이 아니라는 결론을 계산서 여백에 남겨 두었다.

  Vu≤φVc/2 에서 75,000≤0.75×(1/6)×5×400×d/2 이므로 d≥600 mm 이다.

• 38

  직사각형 단면의 철근콘크리트 휨부재에서 부재축에 직각인 U형 전단철근을 간격 200 mm로 배치하였다. 전단력과 휨모멘트만 받고 있는 경우, 직사각형보의 공칭전단강도 크기[kN]는? (단, 보통중량 콘크리트를 사용하였고, 단면폭 400 mm, 단면 유효깊이 600 mm, 콘크리트의 설계기준압축강도 f_ck ＝ 36 MPa, 전단철근의 설계기준항복강도 f_yt ＝ 400 MPa, 전단철근 한가닥의 공칭단면적 ＝ 100 mm2이며, KDS 14 20 22 : 2022를 따른다)

  1. 1. 240
  2. 2. 360
  3. 3. 480
  4. 4. 600

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 240 kN 은 콘크리트가 부담하는 Vc 만 더한 값이다. 전단철근이 내는 Vs 도 240 kN 이므로 공칭전단강도는 합인 480 kN 이라 옳지 않다.
  2. 360 kN 은 Vs 를 절반만 반영해야 나오는 값이다. U형 스터럽은 두 가닥이라 Av 가 200 mm² 이고 Vs 가 240 kN 이므로 옳지 않다.
  3. f_ck 36 MPa 이면 √f_ck=6 이라 Vc=240 kN 이다. U형 스터럽 Av=200 mm² 로 Vs=200×400×600/200=240 kN 이므로 Vn=480 kN 이라 옳다(정답).
  4. 600 kN 이 되려면 Vs 가 360 kN 이어야 하는데 실제 Vs 는 240 kN 이다. 스터럽 두 가닥을 이미 반영했으므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 U형 스터럽 한 가닥이 100 mm² 이고 두 가닥이라 Av 가 200 mm² 라는 점을 그림에 표시했다. 콘크리트 강도 36 MPa 의 제곱근이 6 임을 이용해 Vc 를 240 kN 으로 계산해 두었다.
  2. 甲은 240 kN 을 답으로 적은 풀이에서 Vs 항이 통째로 빠진 것을 찾아냈다. 스터럽이 내는 240 kN 을 더해야 한다는 메모를 그 풀이 아래에 적고 옆에 합산 식도 함께 써 넣어 주었다.
  3. 甲은 Vs 를 Av·f_yt·d/s 식으로 계산해 240 kN 을 얻고 앞서 구한 Vc 240 kN 과 더했다. 합이 480 kN 임을 표에 정리하고 정답표의 값과 견주어 맞다고 표시했다.
  4. 甲은 360 kN 을 답으로 낸 풀이에서 Av 를 한 가닥으로만 계산했는지 살펴보았다. 두 가닥을 반영한 값과 맞지 않는다는 점을 확인하고 그 풀이에 붉은 줄을 긋고 곁에 고칠 식도 적어 두었다.

  Vn=Vc+Vs=(1/6)×6×400×600+200×400×600/200=240+240=480 kN 이다.

• 39

  조밀단면 2축대칭 H형강 보가 강축에 대해 휨하중을 받고 있다. 보의 비지지길이가 2.5 m일 때, 공칭휨강도 크기[kNㆍm]는? (단, 강재는 SM275가 사용되었으며, 항복강도 F_y ＝ 275 MPa, 인장강도 F_u ＝ 410 MPa, 소성한계 비지지길이 ＝ 3 m, 탄성단면계수 ＝ 900 cm3, 소성단면계수 ＝ 1,000 cm3, KDS 14 31 10 : 2017을 따른다)

  1. 1. 247
  2. 2. 275
  3. 3. 369
  4. 4. 410

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 247 kN·m 는 F_y 에 탄성단면계수 900 cm³ 를 곱한 항복모멘트다. 비지지길이가 소성한계 이내이면 소성모멘트를 쓰므로 이 값은 옳지 않다.
  2. 비지지길이 2.5 m 가 소성한계 3 m 이하이므로 횡좌굴에 의한 감소가 없다. 공칭휨강도는 소성모멘트 F_y·Z_x=275 kN·m 이므로 옳다(정답).
  3. 369 kN·m 는 인장강도 410 MPa 에 탄성단면계수 900 cm³ 를 곱한 값이다. 휨강도는 항복강도로 계산하므로 옳지 않다.
  4. 410 kN·m 는 인장강도 410 MPa 에 소성단면계수 1,000 cm³ 를 곱한 값이다. 휨강도에는 인장강도를 쓰지 않으므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 H형강 보의 비지지길이 2.5 m 를 소성한계 3 m 와 견주어 항복 구간에 든다는 것을 확인했다. 그래서 소성모멘트 F_y·Z_x 를 그대로 쓴다는 순서를 도표로 그렸다.
  2. 甲은 항복강도 275 MPa 에 탄성단면계수를 곱한 247 kN·m 가 항복모멘트임을 알아냈다. 비지지길이가 짧은 소성 구간의 공칭휨강도는 이보다 크다는 점을 그림 옆에 적었다.
  3. 甲은 답안에서 인장강도 410 MPa 를 곱한 것이 눈에 띄어 이유를 따져 보았다. 휨강도 계산에는 항복강도를 써야 한다는 점을 기준서에서 확인하고 그 자리를 275 로 고쳐 주었다.
  4. 甲은 410 을 소성단면계수 1,000 cm³ 에 곱한 값이 410 kN·m 임을 확인했다. 인장강도를 휨강도에 쓴 오류라는 것을 알고 답안의 그 자리에 정정 표시를 했다.

  Lb=2.5 m≤Lp=3 m 이므로 항복이 지배해 Mn=Mp=F_y·Z_x=275×1,000 cm³=275 kN·m 이다.

• 40

  비틀림에 대한 비지지길이가 횡좌굴에 대한 비지지길이보다 짧은 경우, 균일압축을 받는 비세장판 강구조 압축부재의 휨좌굴에 대한 공칭압축강도 P_n 산정방법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, F_cr ＝ 좌굴응력, A_g ＝ 부재의 총단면적, F_e ＝ 탄성좌굴응력, F_y ＝ 강재의 항복강도, E ＝ 강재의 탄성계수, K ＝ 유효좌굴길이계수, L ＝ 부재의 횡좌굴에 대한 비지지길이, r ＝ 좌굴축에 대한 단면2차반경이고, KDS 14 31 10 : 2017을 따른다)

  1. 1. 공칭압축강도 P_n 은 휨좌굴에 대한 한계상태에 기초하여 P_n = F_cr A_g 를 이용하여 산정한다.
  2. 2. 탄성 압축부재의 좌굴응력 F_cr ＝ 0.877 F_e 를 이용하여 산정한다.
  3. 3. 비탄성 압축부재의 좌굴응력 F_cr ＝ 0.658 F_e 를 이용하여 산정한다.
  4. 4. 탄성좌굴응력 F_e = (π^2 E)/(KL/r)^2 는 탄성좌굴해석을 통하여 구한다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 휨좌굴에 대한 한계상태에서는 공칭압축강도를 좌굴응력에 총단면적을 곱해 P_n=F_cr·A_g 로 구한다. 서술이 규정과 일치하므로 맞다.
  2. 탄성 압축부재의 좌굴응력은 탄성좌굴응력에 0.877 을 곱해 얻는다. 계수 0.877 이 규정에 나온 값과 같으므로 맞다.
  3. 비탄성 압축부재의 좌굴응력은 F_y 에 0.658 의 (F_y/F_e) 제곱을 곱해 구한다. 0.658 을 F_e 에 그대로 곱한다는 서술은 식의 모양이 틀렸으므로 옳지 않다(정답).
  4. 탄성좌굴응력은 π²E 를 세장비 제곱으로 나눈 식이며 탄성좌굴해석으로도 구할 수 있다. 이 서술은 규정에 나온 방법과 같으므로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 압축부재 설계식을 정리하다가 공칭압축강도가 좌굴응력과 총단면적의 곱이라는 줄을 공책에 적었다. 어느 한계상태에서 그 식을 쓰는지 궁금해 표 위에 휨좌굴이라고 따로 적어 두었다.
  2. 甲은 세장비가 큰 기둥에서 좌굴응력이 탄성좌굴응력의 0.877 배로 정해진다는 점을 예제에서 확인했다. 그 계수를 형광펜으로 칠하고 옆에 별표를 붙인 뒤 탄성 구간이라고 써 두었다.
  3. 甲은 비탄성 좌굴응력식이 지수 형태로 쓰인다는 점을 강구조 교재에서 찾아 옮겨 적었다. 0.658 에 지수를 붙이지 않은 서술과 견주어 보고 문제지의 서술 3번에 오답 표시를 했다.
  4. 甲은 오일러 식으로 탄성좌굴응력을 계산해 세장비 100 에서의 값을 표로 만들어 두었다. 해석 결과와 식의 값이 같은 것을 확인하고 표 끝에 두 값이 같은 이유를 적어 두었다.

  비탄성 압축부재의 좌굴응력은 F_cr=[0.658^(Fy/Fe)]·F_y 이며 0.658·F_e 를 그대로 쓰지 않는다.

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• 41

  철근콘크리트보를 인장지배단면으로 설계했을 때 보의 파괴 형태로 옳은 것은?

  1. 1. 압축콘크리트의 파괴로부터 시작되는 취성파괴
  2. 2. 압축콘크리트의 파괴로부터 시작되는 연성파괴
  3. 3. 인장철근의 항복으로부터 시작되는 취성파괴
  4. 4. 인장철근의 항복으로부터 시작되는 연성파괴

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 콘크리트가 먼저 부서지며 시작되는 취성파괴는 압축지배단면에서 나타나는 형태다. 인장지배단면은 이를 피하려고 잡은 단면이므로 옳지 않다.
  2. 콘크리트가 먼저 부서지는 순서로 시작하면 연성을 기대할 수 없다. 압축쪽 파괴가 앞서면 예고 없이 무너지는 쪽에 가까워 인장지배 설계의 파괴 형태로 옳지 않다.
  3. 철근이 먼저 항복하는 순서는 맞지만 그 뒤의 거동이 갑자기 끊기는 취성이 되지는 않는다. 항복 뒤에도 크게 늘어나며 버티는 성질이 있으므로 옳지 않다.
  4. 철근이 먼저 항복하며 큰 변형을 보이다가 콘크리트가 극한변형률에 이르는 순서가 인장지배단면의 거동이다. 파괴 전에 처짐과 균열이 충분히 나타나므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 압축철근 없이 철근을 많이 넣은 보의 실험 사진에서 철근이 늘어나기 전에 위쪽 콘크리트가 갑자기 부서진 장면을 보았다. 그 옆에 압축지배단면이라고 적고 예고 없는 파괴라는 설명을 옮겨 적었다.
  2. 甲은 하중이 커져도 처짐이 거의 늘지 않다가 순식간에 끊어진 보의 하중 변위 곡선을 살펴보았다. 곡선 끝이 뚝 끊어진 모양을 보고 연성을 기대할 수 없다는 메모를 곁에 남겼다.
  3. 甲은 철근이 항복한 뒤 하중이 더 늘지 않은 채 변형만 커지는 보의 곡선을 그려 보았다. 항복 뒤에도 버티는 긴 구간이 있어 취성이라 부를 수 없다는 점을 그림 위에 써 넣었다.
  4. 甲은 철근이 먼저 늘어나 균열이 넓게 벌어지고 처짐이 크게 커진 뒤에야 무너진 보의 시험 영상을 보았다. 파괴 전에 눈으로 알아볼 신호가 충분하다는 점을 정리해 노트에 옮겨 적었다.

  인장지배단면 보는 인장철근이 먼저 항복하고 그 뒤에 콘크리트가 무너지는 연성파괴가 되도록 설계한다.

• 42

  양단이 힌지로 지지된 정사각형 단면 기둥의 좌굴 임계하중이 20 kN일 때, 일단 고정 타단 자유인 동일한 단면을 가진 기둥의 좌굴 임계하중[kN]은? (단, 두 기둥의 길이는 같고, 동일한 재료로 균질하게 제작되었으며, 탄성거동한다)

  1. 1. 5
  2. 2. 10
  3. 3. 40
  4. 4. 80

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 임계하중은 (KL)² 에 반비례하고 양단힌지의 K 가 1 이며 일단고정 타단자유의 K 가 2 다. 유효좌굴길이가 두 배이면 하중은 1/4 이 되어 5 kN 이므로 옳다(정답).
  2. 10 kN 은 유효좌굴길이가 두 배가 되면 하중이 절반이 된다고 잘못 셈한 값이다. 실제로는 길이의 제곱에 반비례해 1/4 이 되므로 옳지 않다.
  3. 40 kN 은 유효좌굴길이가 늘었는데 임계하중이 두 배로 커졌다고 본 값이다. 길이가 길어지면 좌굴이 더 쉬워지므로 하중이 커질 수 없어 옳지 않다.
  4. 80 kN 은 유효좌굴길이가 두 배일 때 하중이 네 배가 된다고 거꾸로 셈한 값이다. 지지 조건이 나빠진 기둥이 더 큰 하중을 견딜 수는 없으므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 같은 길이의 세 기둥에 지지 조건을 달리해 유효길이계수를 적어 보았다. 책 부록의 표를 펴서 일단고정 타단자유가 2 로 가장 크다는 점을 표에서 찾아 이어지는 계산의 기준으로 삼았다.
  2. 甲은 일단고정 타단자유 기둥의 임계하중을 절반인 10 kN 으로 적은 풀이를 살펴보았다. 식에서 KL 이 제곱으로 들어간다는 점을 짚어 풀이 위에 제곱 표시를 그려 두었다.
  3. 甲은 40 kN 을 답으로 적은 친구에게 임계하중이 지지 조건이 나빠질수록 커질 수는 없다고 설명해 주었다. 그림 두 장으로 자유단이 흔들리는 모양을 보여 주고 그 옆에 방향을 화살표로 표시했다.
  4. 甲은 80 kN 이라는 답이 나오는 계산을 따라가 유효길이의 지수를 어떻게 처리했는지 추적했다. 식을 한 줄씩 따라가며 분모의 제곱을 분자로 보낸 실수를 찾아 그 줄에 붉은 줄을 그었다.

  임계하중은 유효좌굴길이의 제곱에 반비례하므로 K=2 인 기둥은 양단힌지 기둥의 1/4 인 5 kN 이다.

• 43

  그림과 같은 강구조 인장부재 볼트 연결부의 예상 파단선이 a － b － e － f － g일 때 순폭[mm]은? (단, 볼트구멍의 직경은 22 mm이다)

  1. 1. 120
  2. 2. 130
  3. 3. 140
  4. 4. 150

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 구멍 세 개를 빼고 지그재그 보정을 더해도 130 mm 가 되어야 하는데 120 mm 는 보정항을 너무 작게 잡은 값이다. 실제 보정은 두 구간에서 각각 8 mm 이므로 옳지 않다.
  2. 총폭 180 mm 에서 구멍 세 개의 직경 66 mm 를 빼면 114 mm 다. 여기에 파단선의 지그재그 두 구간이 각각 s²/4g=8 mm 를 더해 130 mm 이므로 옳다(정답).
  3. 140 mm 는 지그재그 보정을 26 mm 나 더해야 나오는 값이다. 실제 보정은 두 구간 합쳐 16 mm 이므로 이 순폭은 옳지 않다.
  4. 150 mm 는 보정을 36 mm 나 더해야 나오는 값이다. 그림의 피치 40 mm 와 게이지 50 mm 로 구한 보정은 16 mm 이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 볼트 연결 판의 파단선 a－b－e－f－g 를 그림에서 따라가며 지나는 구멍이 세 개임을 세었다. 구멍마다 22 mm 를 빼는 식을 먼저 적고 지그재그 보정을 뒤에 더하도록 순서를 정했다.
  2. 甲은 120 mm 를 답으로 낸 풀이가 보정항을 얼마로 계산했는지 뒤집어 따져 보았다. 보정이 6 mm 뿐이라 그림의 40 mm 와 50 mm 로 구한 값과 다르다는 것을 알고 정정할 식을 옆에 적었다.
  3. 甲은 피치 40 mm 게이지 50 mm 로 s²/4g 를 계산해 한 구간 8 mm 를 얻었다. 그 값이 두 구간이므로 16 mm 를 더해 130 mm 를 답으로 적고 계산 순서를 그림 아래에 정리했다.
  4. 甲은 140 mm 라는 답이 나오려면 보정이 얼마여야 하는지 역으로 셈해 보았다. 26 mm 가 필요한데 그림의 수치로는 만들 수 없음을 알고 그 후보 옆에 가위표를 그렸다.

  순폭=180−3×22+2×(40²/4×50)=130 mm 이다.

• 44

  철근콘크리트 압축부재의 설계에서 사각형이나 원형 띠철근으로 둘러싸인 압축부재의 축방향 주철근의 최소 배치 개수는?

  1. 1. 3
  2. 2. 4
  3. 3. 5
  4. 4. 6

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 주철근 세 개는 삼각형 띠철근으로 둘러싼 압축부재에서 요구하는 수다. 사각형이나 원형 띠철근 기둥에는 이보다 많이 필요하므로 옳지 않다.
  2. 사각형이나 원형 띠철근으로 둘러싼 기둥은 모서리와 둘레를 지지하도록 주철근을 네 개 이상 둔다. 이 최소 개수가 규정에 맞으므로 옳다(정답).
  3. 다섯 개는 규정이 요구하는 최소 수보다 많다. 기둥 단면이 클 때 실제로 배치할 수는 있으나 최소 개수라고 하기는 어려워 옳지 않다.
  4. 여섯 개는 나선철근으로 둘러싸인 압축부재의 최소 개수다. 그래서 띠철근 기둥의 최소값이 아니므로 이 문항에서는 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 삼각형 띠철근 기둥과 사각형 띠철근 기둥의 배근 예를 나란히 그려 보았다. 삼각형은 모서리가 세 곳이라 세 개가 최소라는 점을 그림 밑에 적고 사각형과 구별해 두었다.
  2. 甲은 정사각형 기둥 단면 네 모서리에 주철근을 하나씩 그려 넣고 띠철근으로 둘러 보았다. 교재를 펴서 띠철근이 모서리 철근을 붙잡아 좌굴을 막는다는 설명을 옮겨 적고 개수를 세었다.
  3. 甲은 큰 단면 기둥에 다섯 개의 주철근을 넣은 도면을 보았다. 이웃 현장의 자료라는 점도 감안해 최소 개수보다 많은 것은 문제가 되지 않지만 이 문항이 묻는 값은 아님을 표에 밝혀 두었다.
  4. 甲은 나선철근 기둥의 배근 조건을 찾아 여섯 개라는 최소 개수를 읽었다. 시험 전날에 맞춰 띠철근 기둥과 나선철근 기둥의 값이 다르다는 점을 대조표로 만들어 책상 앞에 붙여 두었다.

  사각형이나 원형 띠철근으로 둘러싸인 압축부재의 축방향 주철근은 4개 이상이다.

• 45

  철근콘크리트보의 휨설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 강도감소계수를 고려한 설계강도는 소요강도 이상이 되도록 설계하여야 한다.
  2. 2. 콘크리트 압축파괴 이전에 철근의 항복이 먼저 일어나는 연성파괴가 되도록 설계하여야 한다.
  3. 3. 압축측 콘크리트의 갑작스런 취성파괴 방지를 위하여 압축지배 단면으로 설계한다.
  4. 4. 인장지배단면의 강도감소계수 φ 의 값은 0.85이다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 휨설계는 소요강도가 강도감소계수를 곱한 설계강도 이하가 되도록 하는 것이 아니라 설계강도가 소요강도 이상이 되도록 한다. 이 서술은 설계의 기본 원칙과 같아 맞다.
  2. 콘크리트가 압축 파괴에 이르기 전에 철근이 먼저 항복하도록 하면 큰 변형을 거쳐 서서히 파괴되는 연성 거동이 된다. 휨설계가 지향하는 방향이므로 맞다.
  3. 압축측 콘크리트의 갑작스러운 취성파괴를 막으려면 압축지배가 아니라 인장지배로 설계해야 한다. 압축지배단면으로 설계한다는 서술은 방향이 반대이므로 옳지 않다(정답).
  4. 인장지배단면의 강도감소계수 φ 는 0.85 이다. 압축지배단면보다 큰 값을 주어 연성 있는 파괴 형태를 우대하는 것이므로 서술은 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 설계강도가 소요강도보다 작게 나온 보의 검토서를 받아 보았다. 설계 기준의 첫머리를 펴서 설계강도가 소요강도 이상이어야 한다는 기본 원칙을 확인하고 단면을 키우라는 의견을 적어 주었다.
  2. 甲은 철근이 항복한 뒤 하중이 더 늘며 처짐이 크게 커지다가 무너지는 곡선을 그려 보았다. 곡선의 긴 평탄 구간을 손끝으로 짚으며 연성 파괴의 신호가 충분하다는 점을 곡선 아래에 정리해 두었다.
  3. 甲은 압축지배단면으로 설계했다는 답안을 보고 갑작스런 취성파괴가 걱정된다고 물었다. 도면 여백에 인장지배 또는 변화구간으로 바꿔 철근량을 줄이도록 안내하는 메모를 붙여 주었다.
  4. 甲은 강도감소계수 표에서 인장지배단면 줄을 찾아 0.85 를 읽었다. 표 전체를 한번 훑어본 뒤 압축지배와 변화구간 값을 함께 적어 세 값이 어떻게 이어지는지 나란히 놓아 보았다.

  철근콘크리트 휨설계는 압축지배가 아니라 인장지배로 설계해 취성파괴를 막는다.

• 46

  동일한 크기의 두 단부 모멘트가 단일 곡률을 일으키는 횡구속된 압축부재의 모멘트확대계수는? (단, 압축부재의 좌굴하중 Pc는 20,000 kN이고, 계수축하중 Pu는 3,000 kN이다)

  1. 1. 1.20
  2. 2. 1.25
  3. 3. 1.30
  4. 4. 1.35

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 1.20 이 나오려면 좌굴하중 Pc 가 24,000 kN 은 되어야 한다. 주어진 20,000 kN 으로 계산한 결과는 1.25 이므로 옳지 않다.
  2. Cm=1.0 이고 분모는 1−Pu/(0.75Pc)=1−3,000/15,000=0.8 이다. 그러므로 확대계수가 1/0.8=1.25 이므로 옳다(정답).
  3. 1.30 은 좌굴하중이 약 17,300 kN 일 때에 나오는 값이다. 그런데 문제의 20,000 kN 과 다르므로 옳지 않다.
  4. 1.35 는 좌굴하중이 약 15,400 kN 일 때에 나오는 값이다. 그런데 실제 계산으로는 1.25 에 머무르므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 압축부재의 양 끝에 같은 크기 모멘트가 걸려 한 방향으로 휘는 그림을 그려 보았다. 이 경우 Cm 값이 1.0 이라는 점을 기준서에서 찾아 식의 첫 줄에 적어 두었다.
  2. 甲은 답이 1.20 이라는 친구의 계산에서 좌굴하중을 얼마로 놓았는지 역산해 보았다. 24,000 kN 이라는 값이 나와 문제 조건과 다르다는 점을 알리고 답안을 다시 쓰게 했다.
  3. 甲은 3,000 을 0.75 와 20,000 의 곱 15,000 으로 나눈 0.2 를 1 에서 빼 0.8 을 얻었다. 1 을 0.8 로 나눈 1.25 를 답으로 옮겨 적고 식의 각 항을 형광펜으로 표시했다.
  4. 甲은 1.30 이 되려면 좌굴하중이 얼마여야 하는지 식을 뒤집어 풀어 보았다. 약 17,300 kN 이라는 결과가 나와 문제의 20,000 kN 과 다르다는 것을 표에 적어 두었다.

  단일 곡률 등모멘트에서 Cm=1.0 이므로 δ=1/(1−3,000/(0.75×20,000))=1.25 이다.

• 47

  그림과 같이 중심축하중이 작용하는 확대기초의 1방향 전단에 대한 위험 단면에서의 전단력의 크기[kN]는? (단, 중심축하중의 크기 Pu는 2,700 kN이고, 기초판의 유효높이 d는 500 mm이다)

  1. 1. 540
  2. 2. 570
  3. 3. 600
  4. 4. 630

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 540 kN 이 되려면 위험단면 바깥 폭이 0.6 m 여야 한다. 실제 폭은 (3−0.6)/2−0.5=0.7 m 이므로 옳지 않다.
  2. 570 kN 은 위험단면 바깥 폭이 약 0.63 m 일 때 나오는 값이다. 그림의 치수로 구한 폭 0.7 m 와 맞지 않아 옳지 않다.
  3. 600 kN 은 위험단면 바깥 폭을 약 0.67 m 로 잡아야 나오는 값이다. 기둥면에서 유효깊이 500 mm 를 뺀 폭은 0.7 m 이므로 옳지 않다.
  4. 지압응력 qu 는 2,700/9=300 kN/m² 이다. 1방향 전단 위험단면은 기둥면에서 d 만큼 떨어진 곳이고 그 바깥 폭이 0.7 m 이므로 300×3×0.7=630 kN 이라 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 3 m 정사각형 기초 위에 0.6 m 정사각 기둥을 얹은 평면도에서 한쪽 여유 폭이 1.2 m 임을 재어 보았다. 그 폭에서 유효깊이 0.5 m 를 빼 위험단면 바깥 폭이 0.7 m 가 되는 과정을 그림에 적었다.
  2. 甲은 570 kN 이라는 값에서 위험단면 바깥 폭을 거꾸로 계산해 보았다. 약 0.63 m 로 나와 도면에서 잰 0.7 m 와 다르다는 점을 확인하고 풀이 옆에 다시 재라고 써 주었다.
  3. 甲은 600 kN 으로 답한 풀이가 유효깊이를 어떻게 처리했는지 살펴보았다. 풀이를 끝까지 읽고 위험단면 위치를 잘못 잡은 것을 찾아 붉은 줄을 긋고 올바른 폭을 그림에 다시 표시했다.
  4. 甲은 계수하중 2,700 kN 을 밑면적 9 m² 로 나눠 300 kN/m² 를 얻었다. 그 응력에 폭 3 m 와 바깥 폭 0.7 m 를 곱한 630 kN 을 답으로 적어 두고 단위를 확인했다.

  위험단면까지 폭 0.7 m 이므로 Vu=qu×B×0.7=300×3×0.7=630 kN 이다.

• 48

  고장력볼트 마찰연결에서 공칭마찰강도 계산에 고려하지 않는 것은?

  1. 1. 마찰면 상태
  2. 2. 전단면의 수
  3. 3. 연결부재의 두께
  4. 4. 설계볼트의 장력

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 마찰면 상태는 접촉면에 도장이나 녹이 있는지에 따라 미끄럼계수를 바꾸므로 공칭마찰강도 식의 핵심 변수다. 고려해야 하는 항목이므로 고려하지 않는 것에 해당하지 않는다.
  2. 마찰이 생기는 접촉면이 몇 개인지에 따라 전달할 수 있는 힘이 달라진다. 전단면의 수는 강도 식에 직접 곱해지는 값이므로 고려하지 않는 것에 해당하지 않는다.
  3. 연결부재가 두껍거나 얇은 것은 미끄러짐 저항이 아니라 다른 한계상태와 관련된다. 공칭마찰강도를 구하는 식에 두께는 들어가지 않으므로 고려하지 않는 것에 해당한다(정답).
  4. 설계볼트의 장력은 접촉면을 서로 누르는 힘이므로 마찰력의 크기를 결정한다. 식에 직접 곱해지는 값이므로 고려하지 않는 것에 해당하지 않는다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 접촉면을 산화 피막 그대로 둔 시험편과 도장한 시험편의 미끄럼계수 표를 견주어 보았다. 마찰면 상태에 따라 값이 크게 달라진다는 점을 확인하고 표 위에 밑줄을 그었다.
  2. 甲은 겹침 이음과 맞대기 이음의 볼트 배치도를 나란히 놓고 마찰이 생기는 면의 수를 세어 보았다. 전단면이 두 개일 때 전달력이 두 배가 된다는 점을 그림 옆에 적어 두었다.
  3. 甲은 공칭마찰강도 식에 두께 항이 있는지 기준서의 식을 하나씩 훑어보았다. 식마다 변수 목록을 대조하며 두께가 들어가지 않는다는 점을 확인하고 이 항목만 다른 색으로 칠해 표시했다.
  4. 甲은 볼트 장력을 다르게 도입한 시험에서 미끄러지기 시작하는 하중이 장력에 비례해 커지는 표를 보았다. 측정 점을 이어 그 관계를 그래프로 옮겨 그리고 축 이름을 적어 두었다.

  고장력볼트 마찰연결의 공칭마찰강도는 마찰면 상태·전단면 수·설계볼트 장력에 좌우되고 연결부재의 두께는 고려하지 않는다.

• 49

  콘크리트의 크리프와 건조수축에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 부재의 변형이 구속된 부정정 구조에서는 건조수축에 의한 응력이 발생한다.
  2. 2. 물－시멘트비가 증가할수록 크리프와 건조수축은 증가한다.
  3. 3. 상대습도가 높을수록 건조수축은 증가한다.
  4. 4. 콘크리트 건조 초기에는 콘크리트 부재의 표면에는 인장응력이, 내부에는 압축응력이 발생한다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 부정정 구조에서는 건조수축이 구속되어 응력이 생긴다. 변형이 자유롭지 못한 곳에서는 수축하려는 힘이 응력으로 남으므로 서술은 맞다.
  2. 물의 비율이 크면 굳은 뒤 남는 물이 많아 크리프와 건조수축이 함께 커진다. 물이 많은 배합의 특성을 옳게 적었으므로 서술은 맞다.
  3. 주변 습도가 높으면 콘크리트 속의 물이 밖으로 빠져나가는 양이 줄어 건조수축은 오히려 감소한다. 높을수록 증가한다는 서술은 사실과 반대이므로 옳지 않다(정답).
  4. 건조 초기에는 표면이 먼저 마르며 줄어들려 하지만 내부가 그것을 붙잡아 표면에 인장이 내부에 압축이 생긴다. 이 응력 분포를 옳게 적었으므로 서술은 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 양 끝이 고정된 부정정 보에서 콘크리트가 마르며 줄어들려 하지만 지점이 붙잡아 인장응력이 생기는 그림을 그려 보았다. 자유롭게 줄어드는 단순보와 견주어 응력이 없다는 점을 표에 적었다.
  2. 甲은 물과 시멘트의 비율이 다른 배합의 크리프 곡선을 그려 보았다. 배합 조건을 표에서 대조하며 비율이 클수록 곡선이 위로 올라가는 것을 확인하고 두 곡선 사이에 화살표를 그려 넣었다.
  3. 甲은 장마철과 건조한 겨울에 같은 콘크리트 벽의 수축량을 견주어 놓은 표를 보았다. 월별 수치를 훑어보고 습도가 높은 계절의 수축이 더 작게 적혀 있어 서술 3번에 오답 표시를 했다.
  4. 甲은 갓 굳은 콘크리트 표면에 잔 균열이 생기는 사진을 보았다. 사진 설명문을 찾아 표면이 먼저 마르며 인장을 받기 때문이라는 설명을 읽고 사진에 표면 인장이라고 써 넣었다.

  상대습도가 높을수록 건조수축은 감소하며 증가한다는 서술은 옳지 않다.

• 50

  그림과 같은 프리스트레스트 콘크리트 단순보의 지간 중앙에서 프리스트레스 힘 P에 의한 솟음의 크기가 C_1 (P L^2 e_c)/EI 일 때, C_1 은? (단, 보의 휨강성 EI는 일정하다)

  1. 1. {5 / 48}
  2. 2. {5 / 64}
  3. 3. {5 / 128}
  4. 4. {5 / 384}

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 지간 중앙에서 편심이 e_c 이고 양끝 편심이 0 인 포물선 긴장재가 만드는 솟음은 5PeL²/48EI 다. 계수가 5/48 이므로 옳다(정답).
  2. 5/64 는 포물선 긴장재의 솟음 계수가 될 수 없다. 등가 상향 하중 w=8Pe/L² 를 처짐식에 넣어 계산하면 5/48 이 나오므로 옳지 않다.
  3. 5/128 은 실제 계수보다 훨씬 작은 값이다. 등가 하중을 단순보 처짐식 5wL⁴/384EI 에 넣으면 5/48 에 이르므로 옳지 않다.
  4. 5/384 는 등분포하중이 만드는 처짐 식 5wL⁴/384EI 의 계수다. 긴장력과 편심으로 나타낸 솟음의 계수는 아니므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 지간 L 의 포물선 긴장재에서 지간 중앙 편심 e_c 를 읽고 등가 상향 하중 8Pe/L² 를 구했다. 그 하중을 단순보 처짐식에 넣어 계수 5/48 을 얻고 그림 옆에 식을 적어 두었다.
  2. 甲은 5/64 를 답으로 낸 풀이에서 등가 하중을 어떻게 잡았는지 따라가 보았다. 풀이를 따라가 보고 등가 하중 계수로 8 대신 6 을 쓴 셈이라는 것을 알고 풀이에 정정 표시를 했다.
  3. 甲은 5/128 이 나오려면 등가 하중 계수가 얼마여야 하는지 역산해 보았다. 실제 8 이 아니라 3 이 필요함을 알고 등가 하중 식 8Pe/L² 를 다시 확인해 옆에 적었다.
  4. 甲은 처짐 공식 표에서 등분포하중의 5/384 가 하중 기호 w 로 표시된 식임을 찾았다. 긴장력 P 와 편심으로 나타내는 문제와 식의 형태가 다르다는 점을 표에 표시했다.

  포물선 긴장재의 솟음은 5Pe_cL²/(48EI) 이므로 C1=5/48 이다.

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• 51

  그림과 같이 철근콘크리트보 단면의 등가직사각형 응력블록과 철근 인장력의 크기가 주어졌을 때, 깊이 y [mm]는?

  1. 1. 20
  2. 2. 40
  3. 3. 60
  4. 4. 80

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. y 가 20 mm 이면 압축 면적이 22,000 mm² 이므로 압축력이 440 kN 이 되어 인장력 400 kN 과 평형이 맞지 않는다. 그러므로 옳지 않다.
  2. y 를 40 mm 로 놓으면 윗부분 200 mm 폭에 40 mm 그리고 아랫부분 300 mm 폭에 40 mm 가 되어 8,000+12,000=20,000 mm² 다. 20 MPa 를 곱한 압축력이 400 kN 으로 인장력과 같아 옳다(정답).
  3. y 가 60 mm 이면 압축 면적이 18,000 mm² 로 줄어 압축력이 360 kN 에 그친다. 인장력 400 kN 과 맞지 않으므로 옳지 않다.
  4. y 가 80 mm 이면 응력블록 전체가 홈 깊이 안에 들어가 압축 면적이 16,000 mm² 뿐이다. 압축력 320 kN 이 인장력과 맞지 않아 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 단면 윗면에 폭 100 mm 의 홈이 파인 그림에서 압축 블록의 면적을 두 구간으로 나누어 보았다. 홈이 있는 깊이에서는 폭이 200 mm 임을 표시하고 나머지 구간은 300 mm 로 적었다.
  2. 甲은 y 를 20 mm 로 놓고 압축력을 계산해 440 kN 을 얻었다. 인장력 400 kN 보다 큰 것을 확인하고 홈 깊이를 더 크게 해야 한다는 방향을 식 옆에 적어 두었다.
  3. 甲은 y 를 40 mm 로 놓아 8,000 과 12,000 을 더한 20,000 mm² 를 얻었다. 응력 20 MPa 를 곱해 400 kN 이 나온 것을 보고 정답표의 값과 맞는지 견주어 확인했다.
  4. 甲은 y 를 60 mm 로 놓으면 압축력이 360 kN 이 된다는 것을 계산했다. 곧이어 계산을 마치고 인장력보다 작아져 균형이 깨진다는 점을 표로 정리하고 옆에 홈이 너무 깊다고 적었다.

  압축력 C=400 kN 이므로 압축 면적은 400,000/20=20,000 mm² 이고 이를 만족하는 깊이는 y=40 mm 이다.

• 52

  프리스트레스트 콘크리트 휨부재는 미리 압축을 가한 인장구역에서 사용하중에 의한 인장연단응력 f_t 에 따라 비균열등급, 부분균열등급, 완전균열등급으로 구분된다. 부분균열등급에 해당하는 인장연단응력 범위[MPa]는? (단, f_ck [MPa]는 콘크리트 설계기준압축강도이다)

  1. 1. f_t ≤ 0.63 √(f_ck)
  2. 2. 0.63 √(f_ck) < f_t ≤ 1.0 √(f_ck)
  3. 3. 1.0 √(f_ck) < f_t ≤ 1.2 √(f_ck)
  4. 4. f_t > 1.2 √(f_ck)

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. f_t≤0.63√f_ck 는 비균열등급의 범위다. 인장연단응력이 이보다 작아 균열이 생기지 않는 등급이므로 부분균열등급이라 할 수 없어 옳지 않다.
  2. 인장연단응력이 0.63√f_ck 를 넘고 1.0√f_ck 이하인 구간이 부분균열등급이다. 비균열과 완전균열 사이의 범위이므로 옳다(정답).
  3. 1.0√f_ck 를 넘어 1.2√f_ck 까지의 구간은 등급 구분에 쓰이지 않는 범위다. 실제 등급 경계는 1.0√f_ck 이므로 옳지 않다.
  4. f_t 가 1.2√f_ck 를 넘는 경우는 기준의 등급 구분에 쓰는 범위가 아니다. 완전균열등급은 1.0√f_ck 를 넘는 경우이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 인장연단응력에 따른 세 등급을 표로 정리하면서 0.63√f_ck 와 1.0√f_ck 에 경계를 그었다. 그 사이 구간에 부분균열이라고 적어 넣고 위아래 구간에는 다른 이름을 적어 넣었다.
  2. 甲은 f_ck 가 40 MPa 인 보에서 0.63√f_ck 를 계산해 약 4.0 MPa 을 얻었다. 그 값이 비균열의 상한임을 확인하고 부분균열 구간은 그 위라는 점을 그림에 표시했다.
  3. 甲은 1.0√f_ck 와 1.2√f_ck 사이를 별도 등급으로 묶은 표가 있는지 기준서 목차를 뒤져 보았다. 그런 구분이 없다는 점을 확인하고 선택지 3번 옆에 확인 표시를 했다.
  4. 甲은 f_t 가 1.2√f_ck 보다 큰 구간이 등급으로 존재하는지 목차에서 살펴보았다. 곧바로 완전균열의 경계가 1.0√f_ck 임을 확인하고 표에서 이 구간의 이름을 지웠다.

  부분균열등급은 0.63√f_ck<f_t≤1.0√f_ck 이다.

• 53

  프리스트레스트 콘크리트 교량 구조물에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, KDS 24 14 20 : 2018에 따른다)

  1. 1. PS강재의 릴랙세이션이 작아야 한다.
  2. 2. PS강재의 연신율이 커서 충분한 연성을 가지고 있어야 한다.
  3. 3. 프리텐션 부재의 콘크리트 설계기준압축강도는 25 MPa 이상이어야 한다.
  4. 4. 포스트텐션 부재의 콘크리트 설계기준압축강도는 30 MPa 이상이어야 한다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. PS강재의 릴랙세이션이 크면 긴장력이 시간이 지나며 많이 줄어든다. 따라서 릴랙세이션이 작은 강재를 쓰라는 서술이므로 맞다.
  2. PS강재는 연신율이 커서 충분한 연성을 가져야 한다. 이런 성질이 없으면 급작스럽게 끊어질 수 있어 파괴 전에 큰 변형을 보여 주어야 하므로 이 서술은 맞다.
  3. 프리텐션 부재의 콘크리트 설계기준압축강도는 35 MPa 이상이어야 한다. 25 MPa 이상이라는 서술은 요구 강도를 너무 낮게 잡았으므로 옳지 않다(정답).
  4. 포스트텐션 부재는 굳은 콘크리트에 30 MPa 이상의 강도를 요구한다. 프리텐션보다 낮은 값이지만 서술이 기준과 같으므로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 PS강재 시험 성적서에서 릴랙세이션 값이 작을수록 유효 프리스트레스가 오래 유지된다는 설명을 찾았다. 그래서 규격을 고를 때 이 수치를 우선 보라고 표 위에 적어 두었다.
  2. 甲은 PS강재의 응력 변형률 곡선에서 파단 전 늘어난 길이를 눈금으로 읽어 보았다. 교재의 해당 절을 찾아 펴서 연신율이 충분해야 연성을 확보한다는 설명을 곡선 아래에 옮겨 적었다.
  3. 甲은 프리텐션 부재와 포스트텐션 부재의 강도 기준을 나란히 놓고 프리텐션이 35 MPa 라는 점을 확인했다. 문제지에서 25 MPa 라고 적힌 서술 옆에 정정 표시를 넣었다.
  4. 甲은 포스트텐션 부재의 콘크리트 강도가 30 MPa 이상이라는 기준을 읽고 표에 적었다. 표를 다시 보며 프리텐션보다 낮은 값임을 함께 확인하고 두 기준의 차이를 화살표로 이어 두었다.

  프리텐션 부재 콘크리트의 설계기준압축강도는 35 MPa 이상이며 25 MPa 이상이라는 서술은 옳지 않다.

• 54

  그림과 같은 삼각형 철근콘크리트 단면의 철근량 A_s [mm2]는? (단, 압축부 콘크리트의 응력분포는 등가직사각형 응력분포로 고려하며, 인장철근은 항복하였고, a 는 등가직사각형 응력블록의 깊이, 콘크리트의 설계기준압축강도 f_ck 는 20 MPa, 철근의 항복강도 f_y 는 400 MPa이다)

  1. 1. 1,088
  2. 2. 1,148
  3. 3. 1,235
  4. 4. 1,324

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 압축 삼각형의 면적 25,600 mm² 에 응력 17 MPa 를 곱하면 압축력이 435.2 kN 이다. 인장철근이 항복했으므로 As=435,200/400=1,088 mm² 이므로 옳다(정답).
  2. 1,148 mm² 는 등가 깊이 a 를 약 329 mm 로 잡아야 나오는 값이다. c=400 mm 에 β1=0.8 을 곱한 320 mm 와 다르므로 옳지 않다.
  3. 1,235 mm² 는 a 를 약 341 mm 로 잡아야 얻는 값이다. 그림의 c 와 β1 로 구한 a 는 320 mm 이므로 옳지 않다.
  4. 1,324 mm² 는 a 가 약 353 mm 여야 나오는 철근량이다. 실제 a 는 320 mm 이므로 이 값은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 삼각형 단면의 꼭짓점에서 중립축까지 400 mm 를 읽고 β1 0.8 을 곱해 a 를 320 mm 로 구했다. 그 깊이에서 삼각형 폭이 160 mm 임을 비례로 구해 그림에 적어 넣었다.
  2. 甲은 1,148 mm² 를 답으로 적은 풀이에서 등가 깊이를 얼마로 잡았는지 거꾸로 셈해 보았다. 약 329 mm 라는 값이 나와 그림의 조건과 다르다는 점을 풀이 옆에 표시했다.
  3. 甲은 1,235 mm² 를 답으로 삼은 풀이가 어떤 깊이를 썼는지 되짚어 보았다. 320 mm 가 아니라 340 mm 를 웃도는 값이 쓰인 것을 찾아 풀이 옆에 다시 계산하라고 적었다.
  4. 甲은 1,324 mm² 를 답으로 낸 풀이를 검산해 필요한 a 가 353 mm 임을 알아냈다. 곧바로 320 mm 보다 커서 주어진 그림과 어긋나는 것을 확인하고 후보에서 뺐다.

  c=400 mm 이므로 a=0.8c=320 mm 이고 압축 면적은 삼각형 a²/4=25,600 mm² 이므로 As=17×25,600/400=1,088 mm² 이다.

• 55

  그림과 같이 치수가 주어진 슬래브와 보를 일체로 친 T형보의 플랜지 유효폭 b [mm]는? (단, 보의 경간은 12 m이다)

  1. 1. 1,200
  2. 2. 1,600
  3. 3. 2,800
  4. 4. 3,000

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 1,200 mm 는 세 기준 값 어디에서도 나오지 않는다. 그림의 치수로 구한 가장 작은 값은 1,600 mm 이므로 옳지 않다.
  2. 양쪽 슬래브의 중심 간 거리는 (1,000+1,400)/2+400=1,600 mm 다. 16tf+bw=2,800 과 경간의 1/4 인 3,000 보다 작아 유효폭이 되므로 옳다(정답).
  3. 2,800 mm 는 슬래브 두께의 16배에 웨브 폭을 더한 값이다. 세 값 중 가장 작지 않아 유효폭이 되지 못하므로 옳지 않다.
  4. 3,000 mm 는 경간 12 m 의 1/4 이다. 세 값을 견주면 이 값도 세 값 중 가장 커서 유효폭이 아니므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 그림에서 웨브 폭 400 mm 슬래브 두께 150 mm 와 양쪽 순간격 1,000 mm 1,400 mm 를 읽어 적었다. 세 기준 값을 표로 만들어 최솟값에 동그라미를 칠 준비를 했다.
  2. 甲은 1,200 mm 가 어떤 기준에서 나온 값인지 찾아보았다. 기준서를 다시 넘겨 보고 세 기준 어디에도 해당하지 않는다는 점을 확인하고 후보에서 지운 뒤 그 이유를 옆에 적었다.
  3. 甲은 슬래브 두께 150 mm 에 16 을 곱하고 웨브 폭 400 mm 를 더해 2,800 mm 를 얻었다. 그 값이 세 기준 중 두 번째로 큰 값이라는 점을 표에 표시했다.
  4. 甲은 경간 12 m 를 4 로 나눈 3,000 mm 를 후보 표에 적었다. 표를 채운 뒤 세 값 가운데 가장 크다는 것을 확인하고 유효폭이 되지 못한다는 이유를 곁에 메모했다.

  유효폭은 16tf+bw=2,800, 양쪽 슬래브 중심 간 거리=1,600, 경간/4=3,000 중 가장 작은 1,600 mm 이다.

• 56

  계수전단력 Vu가 작용하는 직사각형 단면의 철근콘크리트 휨부재에서 공칭전단강도 Vn의 최솟값[kN]은? (단, 계수전단력 Vu는 75 kN이다)

  1. 1. 85
  2. 2. 90
  3. 3. 95
  4. 4. 100

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. Vn 이 85 kN 이면 설계강도 φVn 이 63.75 kN 뿐이라 계수전단력 75 kN 에 못 미친다. 최솟값이 될 수 없으므로 옳지 않다.
  2. Vn 이 90 kN 이면 φVn 이 67.5 kN 으로 75 kN 에 모자란다. 그래서 소요강도를 만족하지 못하므로 옳지 않다.
  3. Vn 이 95 kN 이면 φVn 이 71.25 kN 으로 아직 75 kN 에 못 미친다. 최솟값으로 부족하므로 옳지 않다.
  4. 전단 강도감소계수 φ 는 0.75 이고 설계강도 φVn 이 Vu 이상이어야 하므로 Vn 은 75/0.75=100 kN 이상이어야 한다. 이 값이 최솟값이므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 85 kN 을 공칭전단강도로 놓고 강도감소계수 0.75 를 곱해 63.75 kN 을 얻었다. 값을 비교해 보니 계수전단력 75 kN 에 모자라 그 답이 틀렸음을 표에 적었다.
  2. 甲은 90 kN 에 0.75 를 곱해 67.5 kN 을 구하고 75 kN 과 견주어 보았다. 값을 견주어 보니 소요강도를 만족하지 못한다는 점을 확인하고 옆에 부족이라 적었다.
  3. 甲은 95 kN 을 후보로 놓고 설계강도를 71.25 kN 으로 계산했다. 계산 결과를 계산서에 옮기고 아직 75 kN 에 미치지 못해 최솟값이 될 수 없다는 점을 표에 정리했다.
  4. 甲은 75 kN 을 0.75 로 나누는 식을 세워 100 kN 을 얻었다. 결과를 곱씹어 보고 그 값이 설계강도와 소요강도가 같아지는 경계라는 점을 식 옆에 한 줄로 밝혀 두었다.

  φVn≥Vu 이므로 Vn≥75/0.75=100 kN 이다.

• 57

  콘크리트용 앵커 설계기준에서 연성강재요소의 강도에 의해 지배되는 앵커의 인장력 설계 시 고려되는 강도감소계수 φ 는?

  1. 1. 0.75
  2. 2. 0.65
  3. 3. 0.60
  4. 4. 0.55

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 연성강재요소가 강도를 지배하는 앵커 인장 설계에는 0.75 를 적용한다. 앵커 강재가 먼저 늘어나며 항복하는 연성 파괴 형태를 우대한 값이므로 옳다(정답).
  2. 0.65 는 이 조건의 강도감소계수가 아니다. 연성강재요소가 지배하는 인장력 설계에는 이보다 큰 0.75 를 쓰므로 옳지 않다.
  3. 0.60 은 연성강재요소가 지배하는 앵커 인장 설계의 값이 아니다. 그런데 규정은 0.75 를 정하고 있어 이 값은 옳지 않다.
  4. 0.55 는 연성강재요소가 지배하는 인장 설계의 강도감소계수보다 훨씬 작은 값이다. 그런데 규정값이 0.75 이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 앵커 설계표에서 앵커 강재가 먼저 항복하는 경우의 강도감소계수 칸을 찾아 0.75 를 읽었다. 값을 찾은 뒤 그 옆에 연성 파괴 형태를 우대한다는 이유를 짧게 적어 두었다.
  2. 甲은 0.65 라는 값을 답으로 적은 풀이를 만나 그 값이 어느 조건에서 쓰이는지 표에서 찾아보았다. 곧바로 연성강재요소 조건과 맞지 않는다는 점을 확인하고 정정 표시를 넣었다.
  3. 甲은 0.60 이 쓰이는 조건이 있는지 앵커 규정의 강도감소계수 표를 훑어보았다. 표의 줄을 하나씩 짚어 연성강재요소 인장 줄에는 없다는 점을 확인하고 선택지 3번에 가위표를 쳤다.
  4. 甲은 0.55 를 답으로 낸 풀이에서 값을 어디서 가져왔는지 물어보았다. 출처를 따라가 보니 조건이 다른 표의 값임을 알고 연성강재요소 줄의 0.75 를 옆에 적어 다시 풀게 했다.

  콘크리트용 앵커의 연성강재요소가 지배하는 인장력 설계에서 강도감소계수 φ 는 0.75 이다.

• 58

  콘크리트구조의 해석과 설계에 사용하는 탄성계수에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, f_cm [MPa]은 콘크리트의 평균압축강도이다)

  1. 1. 콘크리트의 할선탄성계수는 콘크리트의 단위질량 m_c 의 값이 1,450 ～ 2,500 kg/m3인 콘크리트의 경우 E_c = 0.077m_c^(1.5) ∛(f_cm) (MPa)이다.
  2. 2. 보통중량골재를 사용한 콘크리트(단위질량 m_c ＝ 2,300 kg/m3)의 경우 E_c = 8,500 ∛(f_cm) (MPa)이다.
  3. 3. 크리프 변형을 계산할 때 사용하는 탄성계수는 콘크리트 할선탄성계수와 동일하게 사용한다.
  4. 4. 철근의 탄성계수는 E_s ＝ 200,000 (MPa)을 표준으로 하여야 한다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 단위질량이 1,450 에서 2,500 kg/m³ 범위인 콘크리트의 할선탄성계수는 0.077 곱하기 단위질량의 1.5 제곱 곱하기 f_cm 의 세제곱근이다. 규정된 일반식이므로 맞다.
  2. 단위질량이 2,300 kg/m³ 인 보통중량골재 콘크리트의 할선탄성계수는 8,500 에 f_cm 의 세제곱근을 곱한 값이다. 규정값과 같으므로 맞다.
  3. 크리프 변형 계산에는 콘크리트 할선탄성계수를 그대로 쓰지 않고 별도로 정한 탄성계수를 쓴다. 동일하게 사용한다는 서술은 규정과 다르므로 옳지 않다(정답).
  4. 철근의 탄성계수는 200,000 MPa 를 표준으로 한다. 구조 해석에서 철근 변형을 셀 때 기준이 되는 값이며 서술이 규정과 일치하므로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 단위질량 2,000 kg/m³ 콘크리트의 할선탄성계수를 일반식으로 계산해 보았다. 단위질량 범위가 1,450 에서 2,500 사이라 이 식을 써도 된다는 점을 표 위에 적었다.
  2. 甲은 평균압축강도 30 MPa 를 넣고 8,500 계수식의 결과를 계산기로 눌러 보았다. 같은 조건의 일반식 결과와 몇 퍼센트 차이가 나는지 견주어 두 값을 나란히 적어 두었다.
  3. 甲은 크리프 변형 계산 예제에서 어떤 탄성계수를 쓰는지 기준서에서 찾았다. 해당 절을 펼쳐 할선탄성계수와는 다른 값을 따로 정하고 있음을 확인하고 서술 3번에 오답 표시를 했다.
  4. 甲은 철근 시험 성적서에서 탄성계수가 200 GPa 로 적힌 것을 보았다. 단위를 환산해 보고 표준값 200,000 MPa 와 같다는 점을 단위 환산표와 함께 정리해 두었다.

  크리프 변형 계산에 쓰는 탄성계수는 콘크리트 할선탄성계수와 같지 않다.

• 59

  콘크리트구조 정착 및 이음 설계기준에서 제시하는 철근의 이음에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 이음은 가능한 한 최대 인장응력점으로부터 떨어진 곳에 두어야 한다.
  2. 2. 철근의 굽힘이 시작되는 부위에서 용접이음을 시작할 수 있다.
  3. 3. 용접이음은 용접용 철근을 사용해야 한다.
  4. 4. 기계적이음은 철근의 설계기준항복강도 f_y 의 125 % 이상을 발휘할 수 있는 기계적이음이어야 한다.

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 이음은 가능하면 최대 인장응력이 생기는 곳에서 멀리 두어야 한다. 이음 부위의 결함이 전체 부재의 약점이 되지 않게 하려는 것이므로 서술은 맞다.
  2. 철근이 굽는 부위에서는 용접이음을 시작해서는 안 된다. 굽힘으로 재료가 이미 변형을 받은 자리라 용접이 성능을 해칠 수 있으므로 시작할 수 있다는 서술은 옳지 않다(정답).
  3. 용접이음에는 용접에 적합한 화학 성분의 용접용 철근을 써야 한다. 일반 철근은 용접 뒤 성능이 떨어질 수 있으므로 서술은 맞다.
  4. 기계적이음은 철근 항복강도의 125 % 이상을 낼 수 있는 이음이어야 한다. 이음이 철근보다 먼저 파괴되지 않게 하는 여유이므로 서술은 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 보 배근도에서 최대 인장응력이 생기는 지간 중앙을 표시한 뒤 이음 위치를 그곳에서 먼 곳으로 옮겨 그렸다. 이음 위치를 바꾼 이유를 도면 옆 여백에 한 줄로 적어 두었다.
  2. 甲은 갈고리 모양으로 꺾은 철근의 굽힘 시작 지점에서 용접이음을 시작한 도면을 살펴보았다. 곧바로 기준에서 금지한 위치임을 확인하고 도면에 이음 위치를 옮기라는 의견을 남겼다.
  3. 甲은 용접이음 시공 계획서에서 철근 재질 항목을 찾아 읽었다. 자재 목록 칸을 살펴보다가 용접용 철근으로 표기되어 있지 않은 것을 발견하고 자재 승인서를 다시 받으라는 메모를 적어 보냈다.
  4. 甲은 기계적이음 시험 성적서에서 인장강도를 철근 항복강도의 1.25 배와 견주어 보았다. 1.25 배가 되는 값을 먼저 구해 두고 결과가 이를 넘는 것을 확인하고 합격 칸에 표시했다.

  철근이 굽는 부위에서는 용접이음을 시작하지 않는다.

• 60

  옹벽의 구조상세에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, KDS 11 80 05 : 2020에 따른다)

  1. 1. 활동에 대한 효과적인 저항을 위하여 저판에 활동방지벽을 적용하는 경우 저판과 일체로 설치해야 한다.
  2. 2. 신축이음 설치 간격은 중력식 옹벽의 경우는 10 m 이하, 캔틸레버식 및 부벽식옹벽에서는 15 m ～ 20 m 이하의 간격으로 설치하여야 한다.
  3. 3. 뒷부벽식 옹벽에서는 전면벽과 기초 슬래브에 의해 부벽에 전달되는 응력을 지지하기 위해 필요한 철근을 부벽에 배근해야 한다. 또 전면벽과 기초슬래브에는 인장철근의 20 % 미만의 배력철근을 두어야 한다.
  4. 4. 부벽식 옹벽의 경우에는 수평방향의 철근량이 많으므로 수축이음을 설치하지 않아도 좋다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 활동방지벽은 저판과 일체로 설치해야 효과적으로 활동에 저항한다. 따로 떨어져 있으면 힘이 제대로 전달되지 않기 때문이며 서술이 구조상세와 일치하므로 맞다.
  2. 신축이음 간격은 중력식이 10 m 이하이고 캔틸레버식과 부벽식은 15 m 에서 20 m 이하다. 서술이 규정과 일치하므로 맞다.
  3. 뒷부벽식 옹벽의 전면벽과 기초슬래브에는 인장철근의 20 % 이상의 배력철근을 둔다. 20 % 미만이라는 서술은 기준과 반대이므로 옳지 않다(정답).
  4. 부벽식 옹벽은 수평방향 철근량이 많아 수축이음을 두지 않아도 된다. 균열이 철근에 의해 잘게 분산되므로 서술이 구조상세와 일치하므로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 옹벽 저판 아래에 활동방지벽을 붙인 상세도를 살펴보았다. 시공 순서를 적은 페이지까지 넘겨 보다가 저판과 따로 타설한 이음이 있는 도면을 발견하고 일체로 시공하라는 의견을 적어 주었다.
  2. 甲은 중력식과 캔틸레버식 옹벽 도면에서 신축이음 간격을 각각 재어 보았다. 재 놓은 값을 대조해 10 m 와 15 m 에서 20 m 범위 안임을 확인하고 도면 끝에 합격이라고 적었다.
  3. 甲은 뒷부벽식 옹벽의 배근도에서 전면벽 배력철근량이 인장철근의 얼마인지 계산해 보았다. 곧바로 20 % 이상이어야 함을 확인하고 부족한 도면에는 철근을 늘리라는 표시를 넣었다.
  4. 甲은 부벽식 옹벽에 수축이음이 없는 도면을 보고 이유를 찾았다. 시공 유의사항 문단을 찾아 수평 철근량이 많아 균열이 분산된다는 설명을 읽고 그 문장을 도면 옆에 옮겨 적었다.

  뒷부벽식 옹벽의 전면벽과 기초슬래브에는 인장철근의 20 % 이상의 배력철근을 둔다.

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• 61

  양단이 힌지로 지지된 콘크리트 압축부재의 장주효과를 무시할 수 있는 비지지길이 l_u 의 최댓값[mm]은? (단, 압축부재 단면의 최소 회전반경 r 은 200 mm이고, 비횡구속 골조의 압축부재이다)

  1. 1. 1,100
  2. 2. 2,200
  3. 3. 3,300
  4. 4. 4,400

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 1,100 mm 는 회전반경의 5.5배에 불과해 장주효과를 무시할 수 있는 한계보다 훨씬 짧다. 최댓값을 묻는 문항에서 한계로 삼기에 너무 작으므로 옳지 않다.
  2. 2,200 mm 는 회전반경의 11배로 비횡구속 골조의 세장비 한계 22 의 절반에 그친다. 아직 여유가 있는 길이이므로 최댓값이 아니어서 옳지 않다.
  3. 3,300 mm 는 회전반경의 16.5배로 한계 22 에 이르지 못한 길이다. 장주효과를 무시할 수 있는 길이의 최댓값은 아니므로 옳지 않다.
  4. 비횡구속 골조의 압축부재는 세장비 l_u/r 이 22 이하이면 장주효과를 무시할 수 있다. 회전반경 200 mm 에 22 를 곱한 4,400 mm 가 최댓값이므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 회전반경이 200 mm 인 기둥의 비지지길이가 1,100 mm 라면 세장비가 얼마인지 계산했다. 5.5 라는 값이 한계 22 에 견주어 매우 작다는 점을 표에 적고 최댓값이 아님을 표시했다.
  2. 甲은 비지지길이 2,200 mm 를 회전반경으로 나누어 세장비 11 을 얻었다. 한계 22 의 절반이라는 점을 확인하고 이 길이는 여유가 남은 길이라는 메모를 곁에 달아 두었다.
  3. 甲은 3,300 mm 가 최댓값이라고 적은 답안의 세장비를 다시 셈해 보았다. 16.5 로 한계 22 보다 작아 최댓값이 될 수 없다는 점을 알고 답안 옆에 정정 표시를 넣었다.
  4. 甲은 횡구속 골조와 비횡구속 골조의 세장비 한계를 나란히 놓아 보았다. 비횡구속은 22 이므로 200 mm 에 22 를 곱해 4,400 mm 를 얻고 정답표의 값과 맞는지 견주어 표시했다.

  비횡구속 골조 압축부재의 장주효과 무시 한계는 l_u/r≤22 이므로 l_u=22×200=4,400 mm 이다.

• 62

  기타 콘크리트구조 설계기준에서 제시하는 옹벽설계의 안정조건에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 활동에 대한 저항력은 옹벽에 작용하는 수평력의 1.5배 이상이어야 한다.
  2. 2. 전도에 대한 저항휨모멘트는 횡토압에 의한 전도모멘트의 1.5배 이상이어야 한다.
  3. 3. 전도 및 지반지지력에 대한 안정조건은 만족하지만, 활동에 대한 안정조건만을 만족하지 못할 경우에는 활동방지벽 혹은 횡방향 앵커 등을 설치하여 활동저항력을 증대시킬 수 있다.
  4. 4. 지반의 지지력은 지반공학적 방법 중 선택하여 적용할 수 있으며, 지반의 내부마찰각, 점착력 등과 같은 특성으로부터 지반의 극한지지력 q_u 를 추정할 수 있다. 다만, 이 경우에 허용지지력 q_a 는 q_u/3 이어야 한다.

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 옹벽이 밀려 나가지 않으려면 저항하는 힘이 미는 힘의 1.5배 이상 되어야 한다. 활동 쪽에 요구하는 안전율과 일치하는 서술이므로 맞다.
  2. 전도에 대한 저항휨모멘트의 기준은 횡토압이 만드는 전도모멘트의 2.0배 이상이다. 활동에 쓰는 1.5배를 전도에도 적용한 서술은 기준과 다르므로 옳지 않다(정답).
  3. 전도와 지반지지력은 문제가 없는데 활동만 모자라면 저판 아래 활동방지벽이나 횡방향 앵커로 저항력을 키울 수 있다. 실제 보강 방법이므로 서술은 맞다.
  4. 지반지지력은 여러 지반공학적 방법으로 구할 수 있고 극한지지력 q_u 에서 허용지지력 q_a 를 q_u/3 으로 잡는다. 안전율 3 을 둔 서술이므로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 활동 안전율 계산서에서 저항력이 수평력의 1.5배를 넘는지 확인하는 칸을 채웠다. 빈칸을 채운 뒤 1.5배라는 기준값을 여백에 적고 실제 계산 값과 나란히 놓아 견주어 두었다.
  2. 甲은 옹벽의 전도 검토서에 1.5배 이상이면 통과라고 적힌 칸을 발견했다. 붉은 펜을 들고 기준서에서 전도는 2.0배 이상이라는 점을 확인하고 그 칸의 숫자를 붉은 펜으로 고쳤다.
  3. 甲은 활동만 모자란 옹벽 도면에 저판 밑으로 돌기를 내민 활동방지벽을 그려 보았다. 돌기의 위치를 다시 살피고 다른 두 안정 조건은 그대로 둔다는 조건을 도면 아래에 적어 두었다.
  4. 甲은 극한지지력 추정값 900 kN/m² 를 3 으로 나눠 허용지지력을 300 kN/m² 로 정했다. 그 값을 지반 검토표에 옮겨 적고 안전율 3 의 출처를 각주로 달아 두었다.

  옹벽의 전도에 대한 저항휨모멘트는 전도모멘트의 2.0배 이상이어야 하며 1.5배라는 서술은 옳지 않다.

• 63

  콘크리트 슬래브와 기초판 설계기준에서 제시하는 기초판의 휨모멘트에 대한 설계 시 고려 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 최대 계수휨모멘트를 계산할 때, 강재 밑판을 갖는 기둥을 지지하는 기초판은 강재 밑판 단부를 위험단면으로 한다.
  2. 2. 최대 계수휨모멘트를 계산할 때, 콘크리트 기둥, 주각 또는 벽체를 지지하는 기초판은 기둥, 주각 또는 벽체의 외면을 위험단면으로 한다.
  3. 3. 1방향 기초판 또는 2방향 정사각형 기초판에서 철근은 기초판 전체 폭에 걸쳐 균등하게 배치하여야 한다.
  4. 4. 기초판 각 단면의 휨모멘트는 기초판을 자른 수직면에서 그 수직면의 한쪽 전체 면적에 작용하는 힘에 대해 계산하여야 한다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 기초판의 휨모멘트 위험단면은 콘크리트 기둥이든 강재 밑판 기둥이든 기둥의 외면으로 잡는다. 밑판 단부를 위험단면으로 한다는 서술은 기준과 다르므로 옳지 않다(정답).
  2. 받침 부재가 콘크리트 기둥이든 주각이든 벽체든 기초판에서 휨이 가장 커지는 곳은 그 부재의 바깥면이다. 이는 기준의 원칙이므로 서술은 맞다.
  3. 한 방향 기초판이나 정사각형 기초판은 어느 쪽에서도 힘이 고르게 전달되도록 철근 간격을 폭 전체에 같게 맞춘다. 배근 원칙과 일치하므로 서술은 맞다.
  4. 기초판을 수직으로 절단했을 때 그 한쪽에 놓인 하중과 반력의 합으로 각 단면의 휨모멘트를 구한다. 계산 원칙과 일치하므로 서술은 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 강재 밑판이 붙은 기둥 아래 기초판의 위험단면 위치를 도면에 그려 보았다. 밑판 끝이 아니라 기둥 외면에 선을 긋는다는 점을 확인하고 기준서의 문구를 옆에 옮겨 적었다.
  2. 甲은 벽체를 지지하는 기초판의 단면도에서 위험단면을 벽체 외면에 표시했다. 표를 만들기 전에 두 도면을 비교하고 콘크리트 기둥과 같은 원칙임을 확인하고 두 경우를 하나의 표로 묶어 정리했다.
  3. 甲은 정사각형 기초판의 배근도에서 철근이 전체 폭에 고르게 놓였는지 간격을 하나씩 세어 보았다. 치수 기입선을 하나하나 따라가며 균등한 배치를 확인하고 설계서에 통과 도장을 찍었다.
  4. 甲은 기초판을 수직면으로 자르고 한쪽에 작용하는 힘을 합해 휨모멘트를 계산했다. 식을 세우기 전에 절단면 한쪽 전체 면적의 힘으로 구하는 방식을 확인하고 계산서의 순서를 정리했다.

  강재 밑판이 있는 기둥을 지지하는 기초판도 위험단면은 밑판 단부가 아니라 기둥 외면이다.

• 64

  프리스트레스트 콘크리트구조 설계기준에서 제시하는 설계 원칙으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 프리스트레스트콘크리트 부재의 설계는 프리스트레스를 도입할 때부터 구조물의 수명 기간 동안에 모든 재하단계의 강도 및 사용조건에 따른 거동에 근거하여야 한다.
  2. 2. 프리스트레스에 의해 발생되는 부재의 탄ㆍ소성변형, 처짐, 길이변화 및 회전 등에 의해 인접한 구조물에 미치는 영향을 고려하여야 한다. 이때 온도와 수축의 영향도 고려하여야 한다.
  3. 3. 설계에서는 프리스트레스에 의하여 발생하는 응력집중을 고려할 필요는 없다.
  4. 4. 덕트의 치수가 과대하여 긴장재와 덕트가 부분적으로 접촉하는 경우, 접촉하는 위치 사이에 있어서 부재 좌굴과 얇은 복부 및 플랜지의 좌굴이 발생할 가능성을 검토하여야 한다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 프리스트레스트콘크리트 부재는 프리스트레스를 도입하는 때부터 수명 동안 모든 재하 단계의 강도와 사용 거동에 따라 설계한다. 서술이 설계 원칙과 같으므로 맞다.
  2. 프리스트레스가 만드는 탄성과 소성 변형 처짐 길이변화 회전이 인접 구조물에 주는 영향을 고려하고 온도와 수축의 영향도 함께 본다. 원칙과 일치하므로 서술은 맞다.
  3. 프리스트레스가 정착부 등에 만드는 응력집중은 국부 파괴의 원인이 될 수 있어 설계에서 반드시 고려해야 한다. 고려할 필요가 없다는 서술은 옳지 않다(정답).
  4. 덕트가 너무 커서 긴장재가 덕트와 부분적으로 닿으면 그 접촉점 사이에서 부재나 얇은 복부와 플랜지의 좌굴 가능성을 검토해야 한다. 규정과 일치하므로 서술은 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 프리스트레스트 보의 설계 흐름도를 그리며 도입 시와 사용 중과 극한 상태를 모두 검토 단계로 적어 넣었다. 수명 전 기간이라는 문구를 굵게 써서 표 위에 붙여 두었다.
  2. 甲은 옆 건물과 맞닿은 프리스트레스트 슬래브에서 길이 변화가 인접 구조에 미치는 영향을 표로 정리했다. 곧이어 온도와 수축까지 함께 넣은 검토 항목을 만들어 확인란에 표시했다.
  3. 甲은 정착부 주위에 쐐기 모양으로 쪼개짐이 생긴 시험체의 사진을 보았다. 옆 자료의 해설을 보고 프리스트레스가 국부적으로 몰리는 응력집중 때문이라는 설명을 읽고 사진 밑에 옮겨 적었다.
  4. 甲은 덕트 지름이 유난히 큰 웨브 단면도를 보고 긴장재가 덕트 벽에 닿을 가능성을 살펴보았다. 이어서 바로 접촉점 사이의 좌굴 검토 항목이 빠진 것을 찾아 체크리스트에 한 줄 추가했다.

  프리스트레스로 발생하는 응력집중은 설계에서 반드시 고려해야 하며 고려할 필요가 없다는 서술은 옳지 않다.

• 65

  강구조 설계 일반사항(하중저항계수설계법)에서 제시하는 용어에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 커버플레이트: 트러스의 부재, 스트럿, 또는 가새재(브레이싱)를 보 또는 기둥에 연결하는 판요소
  2. 2. 유효길이계수: 유효좌굴길이와 부재의 비지지길이의 비
  3. 3. 국부좌굴: 부재 전체의 파괴를 유발할 수도 있는 압축 판요소의 좌굴
  4. 4. 다이아프램: 지지요소에 힘을 전달하도록 이용된 면내 전단강성과 전단강도를 갖고 있는 플레이트

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 트러스 부재나 스트럿 가새재를 보나 기둥에 연결하는 판요소는 거셋플레이트다. 이를 커버플레이트라 정의한 서술은 옳지 않다(정답).
  2. 유효길이계수는 유효좌굴길이를 부재의 비지지길이로 나눈 비다. 좌굴 길이를 재는 기준이 되는 계수이며 용어의 정의와 일치하므로 서술은 맞다.
  3. 국부좌굴은 압축을 받는 판요소 한 부분이 먼저 휘는 현상이다. 이것이 커지면 부재 전체의 파괴로 이어질 수 있다는 서술은 맞다.
  4. 다이아프램은 지지요소에 힘을 전달하도록 면내 전단강성과 전단강도를 갖춘 판이다. 이 역시 용어의 정의와 일치하므로 서술은 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 철골 보의 플랜지 위에 얇은 판을 덧붙여 단면계수를 키운 보강 사진을 보았다. 책의 삽화를 보고 그 판이 커버플레이트라는 설명을 읽고 사진에 이름을 적어 그 옆에 용도를 써 넣었다.
  2. 甲은 기둥 길이 6 m 에 지지 조건을 달리했을 때의 유효좌굴길이를 표로 정리했다. 표를 다 채운 뒤 유효길이를 비지지길이로 나눈 계수를 각 줄 끝에 적어 넣고 정의를 옆에 옮겨 적었다.
  3. 甲은 얇은 플랜지가 먼저 물결 모양으로 주름진 압축 시험 사진을 살펴보았다. 이어진 설명을 읽고 부재 전체가 무너지기 전에 판요소 일부가 휘는 국부좌굴이라는 설명을 곁에 옮겨 적었다.
  4. 甲은 강교 박스거더 내부에 일정 간격으로 들어간 판을 도면에서 찾아보았다. 짚어 본 뒤 다이아프램이 단면 형상을 유지하고 힘을 전달한다는 설명을 읽고 도면 위에 이름을 적었다.

  커버플레이트는 부재 단면을 늘리려 플랜지에 붙이는 판이고 트러스 부재를 보나 기둥에 연결하는 판은 거셋플레이트다.

• 66

  그림과 같은 철근콘크리트보 단면의 균열휨모멘트 M_cr [kNㆍm]은? (단, 콘크리트의 파괴계수 f_r 은 4 MPa이다)

  1. 1. 36
  2. 2. 54
  3. 3. 72
  4. 4. 90

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 36 kN·m 는 실제 균열휨모멘트의 절반이다. 단면2차모멘트 5.4×10⁹ mm⁴ 를 y_t 300 mm 로 나눈 단면계수에 4 MPa 를 곱하면 72 kN·m 이므로 옳지 않다.
  2. 54 kN·m 는 도심에서 인장연단까지의 거리를 400 mm 로 잡아야 나오는 값이다. 직사각형 단면의 도심은 높이의 절반이라 300 mm 이고 결과가 72 kN·m 이므로 옳지 않다.
  3. 균열휨모멘트는 콘크리트 인장연단 응력이 파괴계수 f_r 에 이를 때의 모멘트다. 단면계수 300×600²/6=18×10⁶ mm³ 에 4 MPa 를 곱해 72 kN·m 이므로 옳다(정답).
  4. 90 kN·m 는 단면계수를 실제보다 크게 잡아야 나오는 값이다. 폭 300 mm 높이 600 mm 단면의 단면계수는 18×10⁶ mm³ 이고 결과가 72 kN·m 이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 폭 300 mm 높이 600 mm 단면의 총 단면2차모멘트를 5.4×10⁹ mm⁴ 로 계산했다. 도심에서 인장연단까지 300 mm 로 나눈 단면계수를 구해 답의 첫 줄에 적어 두었다.
  2. 甲은 54 kN·m 를 답으로 낸 풀이가 어떤 거리를 썼는지 살펴보았다. 인장연단까지 거리를 400 mm 로 잡은 것을 알고 도심까지는 300 mm 라고 그림에 적어 주었다.
  3. 甲은 단면계수 18×10⁶ mm³ 에 파괴계수 4 MPa 를 곱해 72×10⁶ N·mm 를 얻었다. 단위를 kN·m 로 바꾸어 72 를 답란에 적고 정답표와 맞는지 견주어 확인했다.
  4. 甲은 90 kN·m 가 나오려면 단면계수가 얼마여야 하는지 거꾸로 셈해 보았다. 역으로 계산하면 22.5×10⁶ mm³ 가 필요해 주어진 단면과 맞지 않는다는 점을 표에 적어 넣었다.

  균열휨모멘트는 M_cr=f_r·I_g/y_t=4×(300×600³/12)/300=72 kN·m 이다.

• 67

  큰 처짐에 의해 손상되기 쉬운 칸막이벽이나 기타 구조물을 지지하지 않는 1방향 캔틸레버 슬래브에서 처짐을 계산하지 않을 때, 슬래브의 최소 두께[mm]는? (단, 슬래브의 길이 l 은 3 m, 보통중량 콘크리트이고, 철근의 설계기준항복강도 f_y 는 400 MPa이다)

  1. 1. 200
  2. 2. 250
  3. 3. 300
  4. 4. 350

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 200 mm 는 경간 3 m 를 15 로 나눈 값에 가깝다. 캔틸레버 슬래브의 기준은 l/10 이므로 이 두께는 부족해 옳지 않다.
  2. 250 mm 는 캔틸레버 슬래브 최소두께 기준보다 얇은 값이다. l/10 을 적용한 300 mm 에 미치지 못하므로 옳지 않다.
  3. 단순지지 슬래브는 l/20 이지만 캔틸레버 슬래브는 l/10 이다. 3,000 mm 를 10 으로 나눈 300 mm 가 최소두께이므로 옳다(정답).
  4. 350 mm 는 캔틸레버 슬래브의 최소두께보다 두꺼운 값이다. 그렇다면 기준을 넘기는 하지만 최소두께가 아니므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 3 m 길이의 캔틸레버 슬래브 최소두께를 표에서 찾기 전에 3,000 을 15 로 나눠 200 mm 를 어림해 보았다. 표의 l/10 과 다르다는 점을 확인하고 어림값을 지워 두었다.
  2. 甲은 250 mm 로 설계된 캔틸레버 슬래브 도면이 기준을 만족하는지 계산해 보았다. l/10 에서 요구되는 300 mm 에 못 미친다는 점을 알고 두께를 늘리라는 의견을 남겼다.
  3. 甲은 처짐 비계산 최소두께 표에서 1방향 캔틸레버 줄을 찾아 l/10 을 읽었다. 단순지지가 l/20 이라는 점과 나란히 놓고 3,000 을 10 으로 나눠 300 mm 를 답으로 적었다.
  4. 甲은 350 mm 로 설계된 캔틸레버 슬래브가 기준을 만족하는지 살펴보았다. 다만 만족은 하지만 최소두께는 300 mm 라는 점을 확인하고 재료비 절감 여지를 검토서에 적었다.

  1방향 캔틸레버 슬래브의 처짐 비계산 최소두께는 l/10 이므로 3 m 에서 300 mm 다.

• 68

  그림과 같이 지간 중앙에 집중하중 Q ＝ 50 kN이 작용하는 프리스트레스트콘크리트 단순보의 지간 중앙에서 휨모멘트의 크기[kNㆍm]는? (단, 프리스트레스 힘 P는 100 kN이고, sin θ ∼EQ tan θ 이며, 보의 자중과 프리스트레스 손실은 무시한다)

  1. 1. 50
  2. 2. 75
  3. 3. 100
  4. 4. 125

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 50 kN·m 는 긴장력이 만드는 모멘트만 계산한 값이다. 집중하중 모멘트 125 kN·m 를 함께 반영해 합하면 75 kN·m 이므로 옳지 않다.
  2. 집중하중 Q 가 지간 중앙에서 만드는 모멘트는 QL/4=125 kN·m 이다. 편심 0.5 m 로 작용하는 긴장력 모멘트 50 kN·m 가 반대 방향이라 75 kN·m 가 되므로 옳다(정답).
  3. 100 kN·m 는 두 모멘트를 어떻게 합해도 나오지 않는 값이다. 하중 모멘트 125 에서 긴장력 모멘트 50 을 빼야 하므로 옳지 않다.
  4. 125 kN·m 는 집중하중 모멘트만 본 값이다. 긴장력이 만드는 반대 방향의 모멘트 50 kN·m 를 빼지 않았으므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 지간 10 m 단순보 중앙에 50 kN 이 작용할 때의 모멘트 QL/4 를 계산해 125 kN·m 를 얻었다. 긴장력 100 kN 의 편심 0.5 m 로 구한 50 kN·m 는 방향이 반대라고 그림에 적어 넣었다.
  2. 甲은 50 kN·m 를 답으로 낸 풀이가 어느 항만 썼는지 따라가 보았다. 풀이 흔적을 짚어 긴장력 모멘트만 구하고 하중 모멘트를 빠뜨린 것을 알고 풀이 아래에 빠진 식을 적어 주었다.
  3. 甲은 하중 모멘트에서 긴장력 모멘트를 뺀 값을 계산해 75 kN·m 를 얻었다. 부호를 잘못 잡으면 결과가 크게 달라진다는 점을 곁에 적고 정답표와 견주어 맞다고 표시했다.
  4. 甲은 125 kN·m 를 답으로 적은 풀이에 긴장력 모멘트가 빠져 있는지 살펴보았다. 그림을 그리기 전에 프리스트레스가 반대 방향 모멘트를 준다는 점을 설명하는 그림을 곁에 그려 주었다.

  집중하중 모멘트 QL/4=125 kN·m 에서 긴장력 모멘트 Pe=100×0.5=50 kN·m 를 빼면 75 kN·m 이다.

• 69

  콘크리트의 설계기준압축강도 f_ck 가 20 MPa인 단철근 직사각형 보 단면의 균형철근비가 0.03이다. 동일한 보 단면에 대하여 콘크리트의 설계기준압축강도 f_ck 만 40 MPa로 변경되었을 때, 균형철근비는?

  1. 1. 0.03
  2. 2. 0.04
  3. 3. 0.05
  4. 4. 0.06

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. f_ck 가 두 배가 되었는데 균형철근비가 그대로일 수는 없다. 균형철근비는 압축 콘크리트 강도에 비례하므로 이 값은 옳지 않다.
  2. 0.04 는 균형철근비가 f_ck 에 따라 조금만 늘어난다고 본 값이다. 40 MPa 이하에서는 β1 이 변하지 않아 비례해 늘어나므로 옳지 않다.
  3. 0.05 는 균형철근비가 두 배에 이르지 못한다고 본 값이다. f_ck 20 MPa 와 40 MPa 모두 β1 이 같아 정확히 두 배가 되므로 옳지 않다.
  4. 균형철근비는 β1·f_ck/f_y 에 비례하는데 20 MPa 와 40 MPa 모두 β1 이 같다. 그러므로 f_ck 가 두 배가 되면 균형철근비도 두 배인 0.06 이므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 f_ck 가 20 MPa 에서 40 MPa 로 두 배가 되는 경우 균형철근비가 어떻게 변하는지 식을 세워 보았다. f_ck 가 분자에 들어가는 비례식임을 확인하고 식 위에 화살표를 그렸다.
  2. 甲은 0.04 를 답으로 적은 풀이가 강도 변화에 따른 계수를 어떻게 처리했는지 찾아보았다. 두 강도가 같은 구간에 속해 계수가 그대로라는 점을 알리고 표에 비례한다고 적어 주었다.
  3. 甲은 0.05 를 답으로 낸 풀이에서 f_ck 만 변하고 다른 값은 그대로인지 검산했다. 20 과 40 모두 β1 이 같다는 점을 표로 정리하고 정확히 두 배임을 밝혀 적었다.
  4. 甲은 균형철근비 식에서 f_ck 가 두 배가 될 때 β1 이 그대로라는 점을 기준서 표에서 확인했다. 0.03 의 두 배인 0.06 을 답으로 적고 정답표의 값과 견주어 맞다고 표시했다.

  f_ck 가 40 MPa 이하일 때는 β1 이 같아 균형철근비가 f_ck 에 비례하므로 두 배인 0.06 이다.

• 70

  프리스트레스트 콘크리트구조 설계기준에서 제시하는 긴장재의 긴장 시 허용 인장응력의 최댓값은? (단, f_pu 는 긴장재의 설계기준인장강도, f_py 는 긴장재의 설계기준항복강도이고, 긴장재나 정착장치 제조자가 제시하는 최댓값은 f_pu 이다)

  1. 1. 0.70 f_pu
  2. 2. 0.90 f_py
  3. 3. 0.74 f_pu 와 0.82 f_py 중 작은 값
  4. 4. 0.80 f_pu 와 0.94 f_py 중 작은 값

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 0.70 f_pu 는 긴장 시 허용 인장응력의 최댓값으로 정해진 값이 아니다. 다른 조건의 허용값으로 쓰이므로 이 문항에서는 옳지 않다.
  2. 0.90 f_py 는 긴장 시 허용 인장응력의 최댓값이 될 수 없다. 규정은 0.94 f_py 와 0.80 f_pu 중 작은 값을 정하고 있으므로 옳지 않다.
  3. 0.74 f_pu 와 0.82 f_py 중 작은 값은 프리스트레스를 도입한 직후의 허용응력에 쓰는 값이다. 긴장 시 허용 최댓값은 아니므로 옳지 않다.
  4. 긴장할 때 허용되는 최대 인장응력은 0.80 f_pu 와 0.94 f_py 중 작은 값이다. 제조자가 제시하는 최댓값 f_pu 와 함께 이를 넘지 않게 하는 규정이므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 긴장 작업 계획서의 허용 인장응력 칸에 0.70 f_pu 라고 적힌 것을 보았다. 긴장 시 최댓값 기준과 다르다는 점을 기준서에서 확인하고 그 칸을 정정해 다시 적었다.
  2. 甲은 0.90 f_py 를 상한으로 삼아 잭 압력을 계산한 자료를 살펴보았다. 잭 압력 계산서를 펼쳐 상한 식이 다르다는 것을 알고 잭 압력 계산을 처음부터 다시 하라고 표시했다.
  3. 甲은 허용응력 표에서 계수 0.74 와 0.82 가 적힌 줄을 찾아 조건란을 읽었다. 잭을 풀고 정착시킨 다음 단계에 쓰는 값임을 알고 그 줄만 다른 색으로 칠해 표시해 두었다.
  4. 甲은 f_pu 가 1,900 MPa 이고 f_py 가 1,700 MPa 인 강선의 한계를 계산했다. 1,520 MPa 와 1,598 MPa 을 구해 그중 작은 쪽을 잭 압력의 상한으로 정하고 표에 밑줄을 그었다.

  긴장 시 허용 인장응력의 최댓값은 0.80f_pu 와 0.94f_py 중 작은 값이다.

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• 71

  콘크리트구조 정착 및 이음 설계기준에서 제시하는 표준갈고리를 갖는 인장 이형철근의 기본정착길이 l_hb [mm]는? (단, 콘크리트의 설계기준압축강도 f_ck 는 36 MPa, 철근의 설계기준항복강도 f_y 는 300 MPa, 철근의 공칭지름 d_b 는 25 mm이고, 아연도금 또는 도막되지 않은 철근이며, 보통중량 콘크리트이다)

  1. 1. 275
  2. 2. 300
  3. 3. 325
  4. 4. 350

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 275 mm 는 식에서 나오는 값보다 짧다. 0.24×25×300/6 으로 계산하면 300 mm 가 나오므로 이 값은 옳지 않다.
  2. 표준갈고리를 가진 인장 이형철근의 기본정착길이는 0.24 β d_b f_y/(λ√f_ck) 이다. 아연도금이 아니므로 β=1 을 넣고 36 의 제곱근 6 으로 나눠 300 mm 이므로 옳다(정답).
  3. 325 mm 는 식에서 나오는 값보다 길다. 계수 β 를 1 이상으로 잘못 넣거나 강도를 낮게 보아야 얻어지는 값이라 옳지 않다.
  4. 350 mm 는 식에서 나오는 값을 훨씬 넘는다. 그런데 실제 계산은 0.24×25×300/6=300 mm 이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 표준갈고리 정착길이 식에 d_b 25 mm 와 f_y 300 MPa 를 넣기 전에 도금 여부를 확인했다. 도금이 없어 계수 β 가 1 임을 알고 식의 앞자리에 그 값을 적어 두었다.
  2. 甲은 275 mm 를 답으로 적은 풀이의 계산 순서를 처음부터 훑어보았다. 곧바로 0.24 를 곱하고 √f_ck 로 나누는 과정에서 값이 어긋난 곳을 찾아 붉은 줄로 표시했다.
  3. 甲은 0.24 에 25 와 300 을 곱한 1,800 을 √f_ck 인 6 으로 나누어 300 mm 를 구했다. 답란에 적고 단위를 mm 로 확인한 뒤 정답표와 견주어 맞다고 표시했다.
  4. 甲은 350 mm 가 나오려면 계수가 얼마여야 하는지 거꾸로 계산해 보았다. 식에 값을 하나씩 넣어 보고 문제에 주어진 조건과 맞지 않는 값이 필요하다는 점을 표에 적어 두었다.

  l_hb=0.24β·d_b·f_y/(λ√f_ck)=0.24×1×25×300/6=300 mm 이다.

• 72

  콘크리트구조 전단 및 비틀림 설계기준에서 제시하는 철근콘크리트 부재의 전단철근에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, V_c ＝ 1/6 λ √(f_ck)b_w d , V_s 는 철근의 공칭전단강도, λ 는 경량콘크리트 계수, f_ck 는 콘크리트의 설계기준압축강도, b_w 는 부재의 복부 폭, d 는 부재 단면의 유효깊이이다)

  1. 1. V_s > 2V_c 인 경우 부재축에 직각으로 배치된 전단철근의 간격은 d/3 이하로 감소시켜야 한다.
  2. 2. V_s ≤ 2V_c 인 경우 부재축에 직각으로 배치된 전단철근의 간격은 d/2 이하이고, 600 mm 이하이어야 한다.
  3. 3. 주인장철근에 45 ° 이상의 각도로 설치되는 스터럽을 사용할 수 있다.
  4. 4. V_s ≤ 2V_c 인 경우 경사스터럽과 굽힘철근은 부재의 중간 높이인 0.5 d 에서 반력점 방향으로 주인장철근까지 연장된 45 ° 선과 한 번 이상 교차되도록 배치하여야 한다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. V_s 가 2V_c 를 넘으면 전단철근 간격을 d/3 이 아니라 d/4 이하로 줄여야 한다. 서술이 규정과 다르므로 옳지 않다(정답).
  2. 전단력이 크지 않은 구간에서는 스터럽을 유효깊이의 절반과 600 mm 중 작은 값보다 촘촘하게 두면 된다. 서술이 규정과 일치하므로 맞다.
  3. 주인장철근에 45° 이상의 각도로 설치한 스터럽도 전단철근으로 쓸 수 있다. 각도가 커야 전단력을 잘 받기 때문이며 서술이 규정과 일치하므로 맞다.
  4. V_s 가 2V_c 이하일 때 경사스터럽과 굽힘철근은 0.5d 에서 반력점 방향의 주인장철근까지 그은 45° 선과 한 번 이상 만나도록 배치한다. 규정과 일치하므로 서술은 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 V_s 가 V_c 의 세 배인 보에서 전단철근 간격 상한을 표에서 찾아보았다. 곧바로 d/4 로 줄어든다는 점을 확인하고 d/3 이라고 적은 서술 옆에 정정 표시를 남겼다.
  2. 甲은 유효깊이 600 mm 보에서 V_s 가 작을 때의 간격 상한을 계산해 보았다. d/2 인 300 mm 와 600 mm 중 작은 값이 300 mm 임을 확인하고 도면 옆에 적었다.
  3. 甲은 45° 각도로 세운 스터럽 배근도를 살펴보았다. 각도기를 대 보고 주인장철근과 이루는 각이 45° 이상이면 전단철근으로 인정된다는 점을 확인하고 도면에 확인 표시를 했다.
  4. 甲은 경사스터럽 배치도에서 45° 선을 그어 스터럽과 몇 번 만나는지 세어 보았다. 선과 스터럽의 교차점을 세어 규정대로 한 번 이상 만나는 것을 확인하고 배근도 아래에 통과라고 적었다.

  V_s>2V_c 이면 전단철근 간격은 d/4 이하로 줄여야 하며 d/3 이라는 서술은 옳지 않다.

• 73

  그림과 같이 중심축하중 P가 작용하는 철근콘크리트 기둥에서 철근과 콘크리트가 각각 부담하는 축하중의 비는? (단, 콘크리트의 단면적 A_c 는 종방향 철근의 전체단면적 A_st 의 13배, 철근의 탄성계수 E_s 는 콘크리트의 탄성계수 E_c 의 8배이고, 작용하중은 단면 전체에 균등하게 작용하며, 철근콘크리트 기둥은 철근과 콘크리트가 완전부착되어 선형탄성의 일체거동을 하는 단주이다)

  철근 콘크리트

  1. 1. 10 11
  2. 2. 8 13
  3. 3. 6 15
  4. 4. 4 17

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 10 : 11 은 철근이 콘크리트의 10/11 만큼 부담한다는 뜻인데 탄성계수비 8 과 면적비 13 을 곱한 8 : 13 과 다르다. 그래서 옳지 않다.
  2. 완전부착된 선형탄성 단주에서 두 재료의 변형률은 같다. 철근은 E_s·A_st 를 콘크리트는 E_c·A_c 를 부담하므로 8×1 : 1×13 으로 8 : 13 이므로 옳다(정답).
  3. 6 : 15 는 철근의 강성을 실제보다 작게 본 비다. 그래서 탄성계수비 8 을 그대로 곱하면 철근 몫이 8 이므로 옳지 않다.
  4. 4 : 17 은 철근이 부담하는 몫을 실제의 절반으로 잡은 비다. 철근 강성이 콘크리트의 8배라는 조건을 반영하면 8 : 13 이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 완전부착된 철근콘크리트 기둥에서 철근과 콘크리트가 같은 변형률로 줄어드는 그림을 그려 보았다. 그림을 그린 뒤 하중은 강성에 비례해 나눠 맡는다는 점을 그림 아래에 적어 두었다.
  2. 甲은 탄성계수비 8 과 면적비 1 대 13 을 곱해 8 대 13 의 비를 구했다. 분수로 나타낸 비를 약분해 철근이 전체 하중의 약 38 % 를 맡는다는 점을 확인하고 답에 표시했다.
  3. 甲은 6 대 15 를 답으로 적은 풀이가 철근 강성을 얼마로 보았는지 거꾸로 셈해 보았다. 역산하는 식을 세워 탄성계수비를 6 으로 쓴 것을 알고 조건의 8 로 고쳐 적었다.
  4. 甲은 4 대 17 이라는 비가 철근 몫을 얼마로 잡은 것인지 나눠 보았다. 같은 방법으로 역산해 탄성계수비를 4 로 쓴 것을 확인하고 풀이 옆에 조건의 8 을 크게 써 주었다.

  철근과 콘크리트의 변형률이 같으므로 부담 하중은 E_s·A_st : E_c·A_c=8×1 : 1×13=8 : 13 이다.

• 74

  콘크리트에 발생하는 크리프에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 습도 증가에 따라 크리프는 증가한다.
  2. 2. 물－시멘트비의 증가에 따라 크리프는 증가한다.
  3. 3. 크리프계수는 탄성변형률과 크리프변형률의 비이다.
  4. 4. 크리프는 일정하고 지속적인 응력하에서 변형률이 증가하는 현상이다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 주변 습도가 높으면 콘크리트 속 수분이 덜 빠져나가 크리프도 줄어든다. 습도 증가에 따라 크리프가 증가한다는 서술은 사실과 반대이므로 옳지 않다(정답).
  2. 물과 시멘트의 비가 커질수록 굳은 뒤 남는 물이 많아 크리프도 함께 커진다. 배합에 물이 많다는 뜻이며 서술이 성질과 일치하므로 맞다.
  3. 크리프계수는 지속 응력 아래 늘어난 크리프변형률과 처음의 탄성변형률을 견준 비로 정의한다. 두 변형률의 비라는 정의와 일치하므로 서술은 맞다.
  4. 크리프는 일정한 지속 응력을 받는 동안 변형률이 시간에 따라 계속 늘어나는 현상이다. 이 역시 서술이 정의와 일치하므로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 같은 배합의 공시체를 습도가 다른 두 실험실에서 하중을 준 채 두고 변형을 재는 자료를 받았다. 곧바로 습도가 높은 쪽의 크리프 변형이 더 작았다는 점을 표에 옮겨 적었다.
  2. 甲은 물과 시멘트의 비가 0.4 인 배합과 0.6 인 배합의 크리프 곡선을 그려 보았다. 0.6 인 쪽이 위로 더 높이 올라가는 모양을 확인하고 두 곡선의 차이에 선을 그었다.
  3. 甲은 크리프 계수의 정의식을 노트에 적으며 분모와 분자를 어느 변형률로 두는지 확인했다. 노트의 앞장으로 돌아가 정의에 두 변형률의 비가 들어 있다는 점을 형광펜으로 표시했다.
  4. 甲은 일정한 하중을 몇 달 동안 받은 보의 처짐 측정 기록을 살펴보았다. 몇 달치 기록을 넘겨 보며 하중은 그대로인데 처짐이 서서히 늘어나는 곡선을 확인하고 크리프라고 이름을 적어 넣었다.

  습도가 높아지면 크리프는 오히려 감소하므로 습도 증가에 따라 크리프가 증가한다는 서술은 옳지 않다.

• 75

  강구조 연결 설계기준(하중저항계수설계법)에서 제시하는 이음부 설계세칙으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 응력을 전달하는 필릿용접의 최소유효길이는 공칭용접치수의 10배 이상 또한 30 mm 이상을 원칙으로 한다.
  2. 2. 응력을 전달하는 겹침이음은 2열 이상의 필릿용접을 원칙으로 하고, 겹침길이는 얇은 쪽 판 두께의 5배 이상 또한 25 mm 이상으로 한다.
  3. 3. 고장력볼트의 구멍중심 간 거리는 공칭직경의 2.5배를 최소거리로 하고 3배를 표준거리로 한다.
  4. 4. 고장력볼트의 구멍중심에서 볼트머리 또는 너트가 접하는 부재의 연단까지의 최대거리는 판 두께의 15배 이하 또한 300 mm 이하로 한다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 용접치수가 6 mm 라면 최소유효길이는 60 mm 이상이고 30 mm 도 넘어야 한다. 짧은 용접은 힘을 안정적으로 전달하지 못하므로 서술이 규정과 일치해 맞다.
  2. 겹침이음에서 힘을 넘기려면 용접을 두 줄 이상 하고 겹침 폭은 얇은 판 두께의 5배와 25 mm 를 모두 넘겨야 한다. 규정과 일치하므로 서술은 맞다.
  3. 고장력볼트 구멍중심 사이의 최소거리는 공칭직경의 2.5배이고 표준거리는 3배다. 이는 시공 오차를 줄이려는 기준이며 서술이 규정과 일치하므로 맞다.
  4. 구멍중심에서 연단까지의 최대거리는 판 두께의 12배 이하 또한 150 mm 이하다. 15배와 300 mm 라는 서술은 규정보다 느슨하게 적었으므로 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 겹침용접 도면에서 필릿용접 치수가 6 mm 일 때 최소유효길이를 계산했다. 곧바로 10배인 60 mm 와 30 mm 중 큰 값을 채택한다는 순서를 도면 옆에 적어 두었다.
  2. 甲은 겹침이음 시공도에서 용접선이 한 줄뿐인 곳을 발견했다. 시공 기준을 다시 찾아 겹침이음은 두 줄 이상으로 해야 한다는 기준을 근거로 용접선을 한 줄 더 그리라는 의견을 달았다.
  3. 甲은 M22 볼트의 구멍중심 최소거리를 공칭직경의 2.5배로 계산해 55 mm 를 얻었다. 이어서 계산기로 표준거리 3배인 66 mm 도 함께 구해 두 값을 한 표에 적어 두었다.
  4. 甲은 두께 10 mm 판에서 구멍중심과 연단 사이 최대거리를 도면에서 재 보았다. 12배인 120 mm 와 150 mm 중 작은 값이 한계임을 확인하고 이를 넘은 도면에 표시했다.

  고장력볼트 구멍중심에서 연단까지 최대거리는 판 두께의 12배 이하 또한 150 mm 이하이며 15배와 300 mm 가 아니다.

• 76

  그림과 같은 인장재 ㄱ형강의 블록전단강도 산정 시, 전단파단에 대한 전단저항 순단면적 A_nv [mm2]는? (단, 볼트구멍의 직경 d_h 는 24 mm이고, 부재의 두께 t 는 10 mm이다)

  1. 1. 1,700
  2. 2. 1,800
  3. 3. 1,900
  4. 4. 2,000

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 1,700 mm² 는 구멍을 세 개 넘게 뺀 셈이 되는 값이다. 전단파단 경로에서는 구멍 2.5개만 빼므로 실제는 1,900 mm² 이어서 옳지 않다.
  2. 1,800 mm² 는 구멍을 세 개 가까이 뺀 셈이 되는 값이다. 전단 경로 길이 250 mm 에서는 2.5개의 구멍만 빼야 하므로 옳지 않다.
  3. 전단 경로의 길이는 첫 구멍 중심에서 끝단까지의 250 mm 이고 구멍 2.5개분 60 mm 를 뺀 190 mm 에 두께 10 mm 를 곱한 1,900 mm² 이므로 옳다(정답).
  4. 2,000 mm² 는 구멍을 2개만 뺀 값에 가깝다. 실제 배치를 기준으로 따져 보면 구멍 수를 실제보다 적게 센 값이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 ㄱ형강의 볼트 구멍 세 개 사이 간격 100 mm 와 100 mm 그리고 끝단 50 mm 를 더해 250 mm 를 얻었다. 그 길이에서 구멍을 몇 개 빼는지 도면에 표시했다.
  2. 甲은 1,800 mm² 가 나오는 풀이를 따라가며 구멍 수를 어떻게 셌는지 살펴보았다. 그림의 구멍 개수를 다시 세어 구멍을 세 개 가까이 뺀 것을 알고 풀이에 정정할 식을 적어 주었다.
  3. 甲은 도면에서 잰 전단 경로의 길이에서 구멍 두 개 반의 지름을 빼 남은 길이를 구했다. 그 길이에 판 두께 10 mm 를 곱해 단면적을 얻고 답란에 적은 뒤 단위까지 확인했다.
  4. 甲은 2,000 mm² 가 나오는 풀이가 구멍을 두 개만 뺀 것은 아닌지 살펴보았다. 답안 옆에 적힌 계산식을 읽고 구멍 수가 모자란 것을 알고 표의 그 줄에 붉은 줄을 그었다.

  A_nv=[250−(3−0.5)×24]×10=1,900 mm² 이다.

• 77

  계수전단력 V_u ＝ 100 kN이 작용하는 직사각형 철근콘크리트보 단면에서 최소 전단철근의 배치가 필요 없는 단면의 유효깊이 d 의 최솟값[mm]은? (단, 콘크리트 공칭전단강도 V_c ＝ 1/6 λ √(f_ck)b d 이고, 콘크리트의 설계기준압축강도 f_ck 는 25 MPa, 단면의 폭 b 는 500 mm, 경량콘크리트 계수 λ 는 1.0이다)

  1. 1. 540
  2. 2. 640
  3. 3. 720
  4. 4. 800

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. d 540 mm 이면 φV_c/2 가 약 84 kN 이라 계수전단력 100 kN 에 못 미친다. 최소 전단철근이 필요하므로 옳지 않다.
  2. V_c 가 (1/6)×5×500×d 이고 φV_c/2 가 100 kN 이상이려면 d 가 640 mm 이상이어야 한다. 이 값이 최소 전단철근이 필요 없는 최소 유효깊이이므로 옳다(정답).
  3. d 720 mm 는 φV_c/2 가 약 112.5 kN 으로 조건을 만족한다. 그러나 최솟값이 아니므로 최솟값을 묻는 문항에서는 옳지 않다.
  4. d 800 mm 는 φV_c/2 가 125 kN 으로 여유가 있는 값이다. 최솟값 640 mm 보다 커서 최소 유효깊이가 아니므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 d 를 540 mm 로 놓고 φV_c/2 를 계산해 84 kN 쯤을 얻었다. 계수전단력 100 kN 에 못 미쳐 최소 전단철근이 필요하다는 결론을 표 끝에 적어 두었다.
  2. 甲은 100 kN 을 φV_c/2 와 견주는 부등식을 세워 d 에 대해 풀었다. 곧바로 640 mm 이상이라는 결과를 얻고 최소 유효깊이 칸에 굵게 써 넣은 뒤 단위를 확인했다.
  3. 甲은 d 720 mm 에서 φV_c/2 를 계산해 112.5 kN 을 얻었다. 계산기로 확인하니 조건은 만족하지만 최솟값은 아니라는 점을 알고 검토표에 여유가 있는 값이라고 적었다.
  4. 甲은 d 800 mm 인 단면이 조건을 만족한다는 점을 계산으로 확인했다. 이 값이 최솟값인지 다시 따져 보다가 그러나 최솟값을 묻는 문제라는 점을 다시 읽고 이 값을 후보에서 뺐다.

  V_u≤φV_c/2 에서 100,000≤0.75×(1/6)×5×500×d/2 이므로 d≥640 mm 이다.

• 78

  콘크리트구조 휨 및 압축 설계기준에서 제시하는 압축부재의 설계에서 최소 나선철근비 ρ_s 가 C_1 (A_g/A_ch -1) f_ck/f_yt 일 때, C_1 은? (단, A_g 는 기둥의 전체 단면적, A_ch 는 나선철근의 바깥선을 지름으로 하여 측정된 나선철근 기둥의 심부 단면적, f_ck 는 콘크리트의 설계기준압축강도, f_yt 는 나선철근의 설계기준항복강도이고 700 MPa 이하이다)

  1. 1. 0.42
  2. 2. 0.43
  3. 3. 0.44
  4. 4. 0.45

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 0.42 는 최소 나선철근비 식의 계수보다 작은 값이다. 기준서의 식에서 확인하면 규정은 0.45 를 정하고 있으므로 옳지 않다.
  2. 0.43 도 최소 나선철근비 식의 계수보다 작다. 실제로 넣어 보면 이 값으로 계산하면 필요한 나선철근이 부족해지므로 옳지 않다.
  3. 0.44 는 규정 계수 0.45 에 미치지 못하는 값이다. 이 계수로 계산하면 필요한 양에 못 미쳐 나선철근이 모자라게 되므로 옳지 않다.
  4. 최소 나선철근비는 ρ_s=0.45(A_g/A_ch−1)f_ck/f_yt 로 정한다. 계수 C1 이 0.45 이므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 나선철근 기둥의 최소 철근비 식에서 C1 자리에 0.42 를 넣은 풀이를 살펴보았다. 규정 계수 0.45 보다 작아 철근이 부족해진다는 점을 알고 정정할 값을 옆에 적었다.
  2. 甲은 0.43 을 넣어 계산한 나선철근 간격이 규정 계수를 쓴 값보다 넓게 나오는 것을 확인했다. 그림으로 그려 보며 간격이 넓어질수록 구속이 약해진다는 점을 표 옆에 적어 두었다.
  3. 甲은 0.44 로 구한 나선철근량과 0.45 로 구한 나선철근량을 나란히 비교했다. 다시 한번 0.44 쪽이 조금 모자라는 것을 확인하고 규정 계수로 다시 계산하라고 표시했다.
  4. 甲은 A_g/A_ch−1 항에 f_ck/f_yt 를 곱한 뒤 0.45 를 곱해 최소 나선철근비를 구했다. 계수 C1 을 0.45 로 적고 기준서의 식과 맞는지 견주어 확인했다.

  최소 나선철근비는 ρ_s=0.45(A_g/A_ch−1)f_ck/f_yt 이므로 C1=0.45 이다.

• 79

  콘크리트구조 휨 및 압축 설계기준에서 제시하는 휨부재 설계의 일반 원칙에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 인장철근이 설계기준항복강도 f_y 에 대응하는 변형률에 도달하고 동시에 압축 콘크리트가 가정된 극한변형률에 도달할 때, 그 단면이 균형변형률 상태에 있다고 본다.
  2. 2. 압축연단 콘크리트가 가정된 극한변형률에 도달할 때, 최외단 인장철근의 순인장변형률 varepsilon_t 가 압축지배변형률 한계 이하인 단면을 압축지배단면이라고 한다.
  3. 3. 압축연단 콘크리트가 가정된 극한변형률에 도달할 때, 최외단 인장철근의 순인장변형률 varepsilon_t 가 0.005의 인장지배변형률 한계 미만인 단면을 인장지배단면이라고 한다.
  4. 4. 프리스트레스를 가하지 않은 휨부재는 공칭강도 상태에서 순인장변형률 varepsilon_t 가 휨부재의 최소 허용변형률 이상이어야 한다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 인장철근이 항복변형률에 이르는 동시에 콘크리트가 극한변형률에 이르는 상태가 균형변형률 상태다. 서술이 정의와 일치하므로 맞다.
  2. 압축연단 콘크리트가 극한변형률에 이를 때 순인장변형률이 압축지배변형률 한계 이하인 단면이 압축지배단면이다. 서술이 정의와 일치하므로 맞다.
  3. 인장지배단면은 순인장변형률이 인장지배변형률 한계인 0.005 이상인 단면이다. 미만이라고 적은 서술은 부등호 방향이 잘못되어 옳지 않다(정답).
  4. 철근이 충분히 늘어나도록 하려면 프리스트레스가 없는 보는 극한 상태에서 인장철근 변형률이 정해진 하한을 밑돌면 안 된다. 서술이 규정과 일치하므로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 균형변형률 상태를 그림으로 그려 인장철근이 항복하는 순간 콘크리트도 극한변형률에 이르는 모습을 표시했다. 곧바로 그림 아래에 정의를 옮겨 적고 세 단면의 위치를 정리했다.
  2. 甲은 순인장변형률 축 위에 압축지배 변화구간 인장지배 세 구간을 그려 보았다. 구간의 이름을 하나씩 적으며 압축지배 한계 이하가 압축지배단면이라는 점을 왼쪽 구간에 적어 넣었다.
  3. 甲은 변형률 축에서 0.005 를 기준으로 오른쪽이 인장지배 구간이라는 점을 확인했다. 문제지를 처음부터 다시 읽고 미만이라고 적힌 서술 옆에 부등호 방향이 틀렸다는 메모를 써 넣었다.
  4. 甲은 프리스트레스 없는 휨부재 설계 절차에서 최소 허용변형률을 확인하는 단계를 찾아보았다. 단계 순서를 따라 공칭강도 상태에서 이 값 이상인지 검토하는 칸을 만들어 표에 넣었다.

  순인장변형률이 0.005 이상인 단면이 인장지배단면이며 미만이라는 서술은 옳지 않다.

• 80

  콘크리트구조 휨 및 압축 설계기준에서 제시하는 등가 직사각형 압축응력블록의 등가 압축영역에 등분포하는 콘크리트 응력이 η (0.85 f_ck )일 때, η 는? (단, 콘크리트의 설계기준압축강도 f_ck 는 50 MPa이다)

  1. 1. 0.91
  2. 2. 0.94
  3. 3. 0.97
  4. 4. 1.0

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 0.91 은 f_ck 가 50 MPa 보다 훨씬 높은 강도 구간에서 나타나는 η 값이다. 50 MPa 의 기준값은 0.97 이므로 옳지 않다.
  2. 0.94 는 f_ck 가 50 MPa 보다 더 높은 강도에서 나타나는 η 값이다. 50 MPa 에서는 0.97 이므로 옳지 않다.
  3. f_ck 가 40 MPa 를 넘으면 η 는 1.0 에서 강도가 커질수록 줄어든다. f_ck 50 MPa 에서는 기준 표의 값이 0.97 이므로 옳다(정답).
  4. 1.0 은 f_ck 가 40 MPa 이하일 때의 η 값이다. 50 MPa 에서는 강도가 커진 만큼 줄어든 0.97 을 쓰므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 등가 직사각형 응력블록 계수 표에서 f_ck 50 MPa 줄의 η 를 찾아보았다. 표의 줄을 손끝으로 짚어 0.97 이라는 값을 확인하고 그 옆에 β1 값도 함께 적어 두었다.
  2. 甲은 0.91 을 답으로 적은 풀이가 어느 강도의 값을 가져왔는지 알아보았다. 표의 강도 열과 견주어 50 MPa 가 아니라 훨씬 높은 강도의 값임을 알고 정정 표시를 넣었다.
  3. 甲은 f_ck 를 40 MPa 에서 60 MPa 까지 올려 가며 η 가 어떻게 달라지는지 표를 만들었다. 50 MPa 줄의 0.97 에 동그라미를 치고 앞뒤 줄과 견주어 보았다.
  4. 甲은 f_ck 가 40 MPa 이하일 때 η 가 1.0 이라는 점을 표에서 확인했다. 50 MPa 에서는 이 값이 줄어든다는 점을 알고 1.0 이라고 적은 답에 오답 표시를 했다.

  f_ck 가 50 MPa 이면 η=0.97 이다.

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• 81

  철근콘크리트 구조에서 배력철근의 정의로 옳은 것은?

  1. 1. 철근의 정착을 위해 철근 끝을 구부려 만든 철근
  2. 2. 기둥에서 종방향 철근을 나선형으로 둘러싼 철근
  3. 3. 주된 단면력이 작용하는 방향으로 휨모멘트와 축력에 저항하기 위하여 배치하는 철근
  4. 4. 하중을 분산시키거나 균열을 제어하는 목적으로 주철근과 직각 또는 직각과 가까운 방향으로 배치한 보조철근

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 철근의 끝을 구부려 콘크리트 속에 걸리게 하는 것은 정착을 위한 갈고리이지 배력철근의 뜻이 아니다. 배력철근은 다른 목적으로 두는 철근이므로 옳지 않다.
  2. 기둥의 종방향 철근을 나선 모양으로 감아 구속하는 철근은 나선철근이다. 배력철근과는 위치도 하는 일도 다르므로 이 정의는 옳지 않다.
  3. 주된 단면력이 작용하는 방향에서 휨모멘트와 축력에 저항하도록 두는 철근은 주철근이다. 보조 역할을 하는 배력철근의 정의가 아니므로 옳지 않다.
  4. 배력철근은 하중을 넓게 나누어 퍼뜨리거나 균열을 잘게 제어하려고 주철근과 직각에 가깝게 놓는 보조철근이다. 정의가 정확히 맞으므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 철근 끝을 구부려 콘크리트에 걸어 놓은 갈고리 배근 사진을 보았다. 그 철근의 이름이 정착용이라는 설명을 보고 사진 밑에 용도를 적은 뒤 배력철근과 구분되는 점을 곁에 표시했다.
  2. 甲은 기둥 단면도에서 종방향 철근을 나선형으로 감아 놓은 부분에 색연필로 동그라미를 쳤다. 이 철근이 나선철근이라는 설명을 확인하고 이름표를 붙여 다른 철근과 나란히 정리했다.
  3. 甲은 보의 배근도에서 휨모멘트와 축력에 저항하는 굵은 철근을 찾아 형광펜으로 칠했다. 이 철근이 주철근임을 확인하고 그 옆에 직각 방향의 보조철근은 별도로 있다고 적어 두었다.
  4. 甲은 슬래브 배근도에서 주철근과 직각으로 깔린 가는 철근을 찾아 하는 일을 살펴보았다. 하중을 넓게 나누고 균열을 잘게 제어한다는 설명을 읽고 도면에 배력철근이라고 써 넣었다.

  배력철근은 하중을 분산시키거나 균열을 제어할 목적으로 주철근과 직각 방향으로 두는 보조철근이다.

• 82

  철근콘크리트 구조에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 철근과 콘크리트 사이에 충분한 부착강도를 확보해야 한다.
  2. 2. 철근콘크리트 구조는 강구조에 비해 진동이 적은 편이다.
  3. 3. 강구조에 비해서 철근콘크리트 구조는 크리프(creep)에 의한 영향이 거의 없다.
  4. 4. 휨을 받는 철근콘크리트 보의 인장측 콘크리트에 인장응력으로 인한 균열이 발생할 수 있다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 철근과 콘크리트가 함께 일하려면 둘 사이의 부착이 충분해야 한다. 부착이 모자라면 미끄러져 힘이 전달되지 않으므로 서술은 맞다.
  2. 철근콘크리트는 질량이 커서 강구조보다 진동이 적은 편이다. 무거운 부재는 흔들림이 빨리 잦아드는 성질이 있어 서술이 구조 특성과 일치하므로 맞다.
  3. 크리프는 콘크리트 고유의 성질이라 철근콘크리트 구조에서 강구조보다 오히려 뚜렷하게 나타난다. 영향이 거의 없다는 서술은 사실과 반대이므로 옳지 않다(정답).
  4. 휨을 받는 보의 인장측 콘크리트는 인장에 약해 균열이 생길 수 있다. 인장에 약한 재료의 성질상 서술이 실제 거동과 일치하므로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 철근 콘크리트 보를 구조 시험한 보고서에서 철근과 콘크리트 사이가 미끄러진 사례를 찾아보았다. 부착이 부족하면 힘이 전달되지 않는다는 설명을 확인하고 시험 사진 밑에 옮겨 적었다.
  2. 甲은 같은 지간의 철골 보와 철근콘크리트 보에 진동 하중을 주었을 때의 응답 그래프를 나란히 놓았다. 철근콘크리트 쪽 진폭이 작게 나온 것을 보고 그래프 아래에 이유를 한 줄 적어 두었다.
  3. 甲은 수년 동안 같은 하중을 받은 콘크리트 보와 강재 보의 처짐 자료를 비교했다. 콘크리트 쪽만 처짐이 서서히 늘어난 것을 확인하고 크리프라는 이름을 곡선 옆에 써 넣었다.
  4. 甲은 하중을 받은 보의 아래쪽 면에 가는 균열이 여러 줄 벌어진 사진을 살펴보았다. 인장측 콘크리트가 인장에 약해 갈라진 것이라는 설명을 짚어 보고 사진에 균열 위치를 표시했다.

  철근콘크리트 구조는 크리프의 영향을 크게 받으며 강구조에 비해 거의 없다는 서술은 옳지 않다.

• 83

  강도설계법에서 휨모멘트를 받는 철근콘크리트 보의 균형변형률 상태에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 1. 사용하중상태에서 파괴에 도달한 상태를 말한다.
  2. 2. 철근이 선형탄성상태에 있는 보의 철근변형률을 말한다.
  3. 3. 콘크리트와 철근의 응력이 각각 허용응력에 대응되는 변형률에 도달한 상태를 말한다.
  4. 4. 인장철근이 설계기준항복강도에 대응하는 변형률에 도달하고 동시에 압축 콘크리트가 가정된 극한변형률에 도달한 상태를 말한다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 사용하중 상태는 안전하게 쓰는 상태이지 파괴에 이른 상태가 아니다. 그러므로 균형변형률 상태를 이렇게 설명한 것은 옳지 않다.
  2. 철근이 선형탄성 범위에 머무는 상태의 변형률은 항복 이전의 값이다. 균형변형률 상태는 철근이 항복변형률에 이르는 순간이므로 옳지 않다.
  3. 허용응력에 대응하는 변형률은 강도설계법이 아닌 허용응력설계법의 개념이다. 강도설계법의 균형변형률 상태를 설명하는 말이 아니므로 옳지 않다.
  4. 인장철근이 설계기준항복강도에 대응하는 변형률에 이르는 순간에 압축 콘크리트도 극한변형률에 이르는 상태가 균형변형률 상태다. 정의와 정확히 일치하므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 사용하중 아래에서 보의 단면 변형률 분포를 그린 뒤 파괴 때의 분포와 견주어 보았다. 두 분포가 크게 다르다는 점을 확인하고 균형변형률과는 다른 상태라고 곁에 적었다.
  2. 甲은 철근이 아직 항복하기 전 선형 구간에 있는 변형률 값을 응력 변형률 곡선에서 읽었다. 곡선의 기울기가 꺾이는 곳을 짚어 보고 균형변형률과 다른 위치라는 점을 곡선 위에 화살표로 표시했다.
  3. 甲은 허용응력설계법과 강도설계법의 기본 가정을 표로 나누어 정리했다. 두 설계법의 표를 훑어보고 허용응력에 대응하는 변형률이 허용응력설계 쪽 개념임을 확인하고 표에 구분선을 그었다.
  4. 甲은 변형률 분포도에서 압축연단이 극한변형률에 이르고 인장철근이 항복변형률에 이르는 그림을 그렸다. 두 조건이 동시에 만나는 상태에 균형변형률이라는 이름을 붙여 적어 두었다.

  균형변형률 상태는 인장철근이 항복변형률에 이르는 동시에 압축 콘크리트가 극한변형률에 이르는 상태다.

• 84

  장기 프리스트레스 손실량 계산 시 반드시 고려해야 하는 요소가 아닌 것은?

  1. 1. 콘크리트의 크리프
  2. 2. 콘크리트의 수축
  3. 3. 긴장재의 피로강도
  4. 4. 긴장재 응력의 릴랙세이션

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 콘크리트의 크리프는 지속하는 압축응력 아래에서 시간이 지나며 더 줄어드는 변형이다. 긴장재도 함께 짧아져 프리스트레스가 감소하므로 장기 손실 요소에 해당한다.
  2. 콘크리트가 마르면서 오그라드는 수축은 시간이 갈수록 진행된다. 긴장재의 길이가 함께 줄어 장기 손실을 일으키므로 반드시 고려해야 하는 요소에 해당한다.
  3. 피로강도는 반복 하중에 견디는 재료의 성질이지 긴장재의 응력이 시간에 따라 줄어드는 원인이 아니다. 장기 손실 계산에서 고려하는 요소가 아니므로 해당하지 않는다(정답).
  4. 긴장재를 일정한 길이로 잡아 두면 응력이 시간이 지날수록 줄어드는 릴랙세이션이 생긴다. 장기 손실의 대표 원인이므로 고려해야 하는 요소에 해당한다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 교량 거더의 준공 뒤 프리스트레스 유효율이 해마다 조금씩 내려가는 기록을 살펴보았다. 곧이어 그 원인 가운데 크리프가 있다는 설명을 보고 원인 목록 첫 줄에 옮겨 적었다.
  2. 甲은 새로 친 콘크리트 보의 길이가 몇 년에 걸쳐 조금씩 줄어드는 측정 자료를 그래프로 옮겼다. 측정값의 추세를 살펴보고 수축이 긴장재의 손실로 이어진다는 점을 그래프 아래에 표시했다.
  3. 甲은 손실 계산표의 항목 가운데 긴장재의 피로강도가 들어 있는 줄이 있는지 찾아보았다. 곧바로 그 항목이 시간에 따른 손실 원인이 아니라는 점을 확인하고 표에서 그 줄을 지웠다.
  4. 甲은 팽팽히 당겨 둔 강선의 응력이 며칠 사이 서서히 줄어드는 시험 곡선을 그렸다. 곡선의 모양을 살펴보고 릴랙세이션이라는 이름을 곡선에 붙이고 장기 손실 목록에 함께 넣어 두었다.

  긴장재의 피로강도는 장기 프리스트레스 손실의 원인이 아니다.

• 85

  단철근 콘크리트 보의 균형철근비( ρ_b )를 (η (0.85f_ck) β_1)/f_y × C 로 나타낼 때, C 는? (단, η , β_1 는 콘크리트 등가 직사각형 압축응력블록의 각각 크기와 깊이를 나타내는 계수, f_ck 는 콘크리트의 설계기준압축강도, f_y 는 철근의 설계기준항복강도, varepsilon_cu 는 콘크리트의 극한변형률, varepsilon_y 는 철근의 항복변형률이다)

  1. 1. {varepsilon_cu / varepsilon_cu + varepsilon_y}
  2. 2. {varepsilon_cu / varepsilon_cu + 2 varepsilon_y}
  3. 3. {varepsilon_cu / varepsilon_cu + 2.5 varepsilon_y}
  4. 4. {660 / 660 + f_ck}

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 균형변형률 상태에서 중립축 위치는 극한변형률을 극한변형률과 항복변형률의 합으로 나눈 비로 정해진다. 이 비가 균형철근비의 C 이므로 옳다(정답).
  2. 분모에 항복변형률의 두 배를 넣은 식은 균형변형률 상태의 변형률 삼각형에서 나오지 않는다. 분모는 극한변형률과 항복변형률을 한 번씩만 더한 값이므로 옳지 않다.
  3. 분모에 항복변형률의 2.5배를 넣은 식도 변형률 삼각형과 맞지 않는다. 균형 상태의 중립축 깊이 비는 ε_cu/(ε_cu+ε_y) 이므로 옳지 않다.
  4. 660/(660+f_ck) 는 분모에 콘크리트 강도가 들어간 잘못된 식이다. 이 계수에는 철근 항복강도가 들어가야 하며 변형률로 나타낸 문항의 식은 ε_cu/(ε_cu+ε_y) 이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 균형변형률 상태의 변형률 분포를 삼각형으로 그리고 비례식을 세워 보았다. 곧이어 압축연단 변형률을 두 변형률의 합으로 나눈 비가 중립축 깊이를 정한다는 점을 그림에 적었다.
  2. 甲은 분모에 항복변형률의 두 배가 들어간 식을 답으로 적은 풀이를 발견했다. 식을 살펴보니 삼각형의 비례에서 그런 항이 나올 수 없다는 점을 알리고 정정할 식을 곁에 써 주었다.
  3. 甲은 분모의 계수가 2.5 인 선택지가 어떤 식에서 온 것인지 궁금해 유도 과정을 처음부터 다시 따라가 보았다. 변형률 삼각형에서는 계수가 1 이라는 점을 표에 적어 두었다.
  4. 甲은 660 이 들어간 식이 항복강도로 정리되는 형태라는 점을 교재에서 확인했다. 이어서 문항의 식은 극한변형률 기호로 답해야 한다는 점을 알고 선택지 4번에 오답 표시를 했다.

  균형철근비의 C 는 극한변형률과 항복변형률의 합에 대한 극한변형률의 비인 ε_cu/(ε_cu+ε_y) 이다.

• 86

  폭 200 mm, 높이 300 mm인 직사각형 단면 철근콘크리트 보에서 휨부재의 최소철근량 산정을 위한 설계휨강도( φ M_n )의 최솟값[kNㆍm]은? (단, φ M_n < 4/3 M_u 이고, M_u 는 단면의 계수휨모멘트이며, 콘크리트 파괴계수 f_r 은 3 MPa이다)

  1. 1. 9.6
  2. 2. 10.8
  3. 3. 12.4
  4. 4. 14.5

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 9.6 kN·m 는 균열모멘트에 1.2 대신 더 작은 계수를 곱한 값이다. 최소철근량 규정은 균열모멘트 9 kN·m 의 1.2배를 요구하므로 옳지 않다.
  2. 균열모멘트는 파괴계수 3 MPa 에 단면계수 200×300²/6=3×10⁶ mm³ 를 곱한 9 kN·m 이다. 여기에 1.2 를 곱한 10.8 kN·m 가 설계휨강도의 최솟값이므로 옳다(정답).
  3. 12.4 kN·m 는 균열모멘트의 1.2배보다 큰 값이다. 규정은 1.2배를 요구할 뿐 그 이상을 최솟값으로 정하지 않으므로 옳지 않다.
  4. 14.5 kN·m 는 균열모멘트의 1.2배 10.8 kN·m 보다 훨씬 크다. 규정이 요구하는 최솟값은 10.8 kN·m 이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 폭 200 mm 높이 300 mm 단면의 균열휨모멘트를 파괴계수 3 MPa 로 계산해 9 kN·m 를 얻었다. 최소철근량 규정의 1.2배를 곱할 순서를 식 옆에 적어 두었다.
  2. 甲은 균열모멘트 9 kN·m 에 1.2 를 곱해 10.8 kN·m 를 구한 뒤 정답표의 값과 견주어 보았다. 단면계수를 3×10⁶ mm³ 로 쓴 과정을 답 밑에 정리해 표시했다.
  3. 甲은 12.4 kN·m 가 어떤 계수에서 나온 것인지 역산해 보았다. 식을 뒤집어 보니 1.2 를 넘는 배수가 필요해 규정과 맞지 않는다는 점을 알고 후보 목록에서 이 값을 지웠다.
  4. 甲은 14.5 kN·m 라는 값이 4/3 M_u 조건과 어떤 관계인지 따져 보았다. 조건식 옆 글씨를 찬찬히 읽고 문제에서 묻는 것은 1.2배 규정이라는 점을 다시 읽고 이 값을 답에서 뺐다.

  최소철근량은 φM_n≥1.2M_cr 이고 M_cr=f_r·I_g/y_t=3×(200×300³/12)/150=9 kN·m 이므로 1.2×9=10.8 kN·m 이다.

• 87

  콘크리트에 초기 프리스트레스 P_i ＝ 600 kN을 도입 후 다양한 원인에 의하여 120 kN의 프리스트레스가 손실되었을 때, 유효율[%]은?

  1. 1. 15
  2. 2. 30
  3. 3. 80
  4. 4. 90

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 15 % 는 손실률의 어림값으로도 맞지 않는다. 손실 120 kN 은 600 kN 의 20 % 이고 남는 몫이 80 % 이므로 옳지 않다.
  2. 30 % 는 손실 120 kN 을 다른 값으로 나눠야 나오는 수치다. 초기 프리스트레스 600 kN 대비 유효 몫은 80 % 이므로 옳지 않다.
  3. 초기 600 kN 에서 120 kN 이 줄어 480 kN 이 남는다. 480 을 600 으로 나눈 80 % 가 유효율이므로 옳다(정답).
  4. 90 % 는 손실이 60 kN 일 때에 나오는 유효율이다. 손실이 120 kN 이면 남는 몫은 80 % 이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 초기 프리스트레스 600 kN 에서 손실 120 kN 을 빼 유효 프리스트레스 480 kN 을 구했다. 이 값을 초기값으로 나눈 유효율을 식으로 적고 답란에 80 % 를 써 넣었다.
  2. 甲은 15 % 를 답으로 적은 풀이에서 손실률을 얼마로 계산했는지 살펴보았다. 120 kN 이 600 kN 의 20 % 라는 점을 알려 풀이 옆에 다시 나누어 보라고 적어 주었다.
  3. 甲은 30 % 가 나오려면 손실이 몇 kN 이어야 하는지 거꾸로 셈해 보았다. 180 kN 이 필요하다는 결과를 얻고 문제에 주어진 120 kN 과 다르다는 점을 표에 적었다.
  4. 甲은 90 % 라는 답이 성립하려면 손실이 60 kN 이어야 한다는 점을 계산으로 확인했다. 계산을 마치고 나서 문제 조건과 맞지 않는다는 결론을 얻고 그 선택지에 가위표를 쳤다.

  유효 프리스트레스는 600−120=480 kN 이므로 유효율은 480/600=80 % 이다.

• 88

  콘크리트 구성재료 중 굵은 골재의 최대 공칭치수 제한값이 아닌 것은? (단, 콘크리트를 공극 없이 칠 수 있는 다짐 방법을 사용하는 경우가 아니다)

  1. 1. 주철근 지름 이하
  2. 2. 슬래브 두께의 1/3 이하
  3. 3. 거푸집 양 측면 사이의 최소 거리의 1/5 이하
  4. 4. 개별 철근, 다발철근, 긴장재 또는 덕트 사이 최소 순간격의 3/4 이하

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 굵은 골재의 최대 공칭치수를 주철근 지름 이하로 제한하는 규정은 없다. 철근과 관련된 제한은 지름이 아니라 순간격을 기준으로 하므로 제한값에 해당하지 않는다(정답).
  2. 굵은 골재의 최대 공칭치수는 슬래브 두께의 1/3 이하로 제한된다. 규정된 제한값이므로 제한값이 아닌 것에 해당하지 않는다.
  3. 거푸집 양 측면 사이의 최소 거리의 1/5 이하도 굵은 골재 최대 공칭치수의 제한값이다. 규정에 있는 값이므로 제한값이 아닌 것에 해당하지 않는다.
  4. 개별 철근 다발철근 긴장재 덕트 사이의 최소 순간격의 3/4 이하도 제한값이다. 규정에 있으므로 제한값이 아닌 것에 해당하지 않는다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 굵은 골재의 최대치수 제한 항목을 기준서에서 찾아 하나씩 표로 옮겼다. 주철근 지름이 기준으로 나오는 줄이 없다는 점을 확인하고 후보 표에서 이 항목만 다른 색으로 칠했다.
  2. 甲은 두께 200 mm 슬래브에 쓸 수 있는 굵은 골재의 최대치수를 계산해 보았다. 계산기를 두드려 두께의 1/3 인 약 66 mm 이하라는 값을 얻고 배합 계획서에 적어 넣었다.
  3. 甲은 거푸집 양 측면 사이 거리가 300 mm 인 벽체에서 골재 최대치수의 상한을 구했다. 치수를 대입해 그 거리의 1/5 인 60 mm 를 얻고 골재 선택표 옆에 적어 두었다.
  4. 甲은 철근 사이 순간격이 40 mm 인 부분에 쓸 수 있는 골재 크기를 계산했다. 숫자를 대입해 순간격의 3/4 인 30 mm 이하라는 값을 얻고 시공 계획서에 함께 옮겨 적었다.

  굵은 골재 최대치수 제한에는 주철근 지름 이하라는 항목이 없다.

• 89

  강구조 부재 설계기준(하중저항계수설계법)에 따른 강축 휨을 받는 2축대칭 H형강 조밀단면 강구조 휨부재에서 횡좌굴이 발생하였을 때, 원인으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 휨모멘트가 크게 작용하는 경우
  2. 2. 보의 횡방향 비지지 길이가 짧은 경우
  3. 3. 면외방향으로 압축플랜지의 횡변위가 발생한 경우
  4. 4. 휨부재의 압축플랜지가 횡지지되지 않은 경우

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 휨모멘트가 크게 작용하면 압축플랜지의 압축력이 커져 횡좌굴이 일어나기 쉽다. 즉 이 설명은 서술이 원인을 옳게 적었으므로 맞다.
  2. 비지지길이가 짧으면 압축플랜지가 자주 붙잡혀 횡좌굴이 일어나기 어렵다. 짧은 경우가 원인이라는 서술은 사실과 반대이므로 옳지 않다(정답).
  3. 압축플랜지가 면외방향으로 횡변위를 일으키는 것이 곧 횡좌굴이다. 이름 그대로 옆으로 휘는 현상이므로 서술이 횡좌굴의 현상을 옳게 설명하므로 맞다.
  4. 압축플랜지가 횡지지되지 않으면 옆으로 휘어 나가는 횡좌굴이 일어날 수 있다. 그러한 상태에서 서술이 원인을 옳게 적었으므로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 같은 H형강 보에 하중을 키워 가며 압축플랜지가 옆으로 휘는 순간을 기록한 실험 영상을 보았다. 영상을 다시 돌려 보고 모멘트가 커질수록 횡좌굴이 빨라진다는 설명을 노트에 옮겨 적었다.
  2. 甲은 비지지길이를 1 m 와 6 m 로 달리 잡은 보의 휨강도 곡선을 그려 보았다. 길이가 짧은 쪽이 횡좌굴 없이 더 큰 강도까지 가는 것을 확인하고 곡선 위에 짧은 경우라고 적어 넣었다.
  3. 甲은 압축플랜지가 옆으로 밀려 나가며 비틀리는 사진을 보고 그 이름을 찾아보았다. 이름을 찾아본 뒤 설명문에서 면외 횡변위가 횡좌굴의 모습이라는 설명을 읽고 사진 밑에 옮겨 적었다.
  4. 甲은 바닥 슬래브가 붙어 있지 않은 철골 보에 가새를 넣기 전과 후를 견주어 보았다. 가새의 위치를 짚어 보고 횡지지가 없으면 압축플랜지가 옆으로 휠 수 있다는 점을 도면에 적어 두었다.

  보의 횡방향 비지지길이가 짧으면 횡좌굴에 안전하므로 짧은 경우가 횡좌굴의 원인이라는 서술은 옳지 않다.

• 90

  강구조 연결 설계기준(하중저항계수설계법)에서 제시하고 있는 이음부 설계세칙으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 고장력볼트의 구멍중심에서 피접합재의 연단까지의 최소거리는 연단부 가공방법에 영향을 받지 않는다.
  2. 2. M22 고장력볼트의 표준구멍직경은 24 mm이다.
  3. 3. 고장력볼트의 구멍중심 간의 거리는 공칭직경의 2.5배를 최소거리로 하고 3배를 표준거리로 한다.
  4. 4. 고장력볼트의 구멍중심에서 볼트머리 또는 너트가 접하는 부재의 연단까지의 최대거리는 판 두께의 12배 이하 또한 150 mm이하로 한다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 구멍중심에서 연단까지의 최소거리는 연단을 어떻게 가공했느냐에 따라 값이 달라진다. 영향을 받지 않는다는 서술은 규정과 다르므로 옳지 않다(정답).
  2. M22 고장력볼트의 표준구멍직경은 24 mm 이다. 구멍이 볼트보다 조금 커야 끼울 수 있다는 점을 반영한 값이어서 규정된 값과 일치하므로 서술은 맞다.
  3. 고장력볼트 구멍중심 사이의 거리는 공칭직경의 2.5배를 최소로 하고 3배를 표준으로 한다. 서술이 규정과 일치하므로 맞다.
  4. 구멍중심에서 연단까지의 최대거리는 판 두께의 12배 이하이면서 150 mm 이하다. 이 역시 서술이 규정과 일치하므로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 판의 가장자리를 가스 절단한 경우와 기계로 다듬은 경우의 최소 연단거리가 표에서 다르게 적힌 것을 발견했다. 가공 방법에 따라 값이 다르다는 점을 표 위에 굵게 써 두었다.
  2. 甲은 M22 볼트 구멍을 뚫는 도면에서 표준구멍직경을 표로 찾아 24 mm 를 읽었다. 도면을 펴 놓고 도면의 구멍 지름 표기와 견주어 맞다는 점을 확인하고 옆에 도장을 찍었다.
  3. 甲은 볼트 지름 22 mm 인 연결부에서 구멍중심 최소거리와 표준거리를 각각 계산했다. 곧바로 55 mm 와 66 mm 가 나온 것을 확인하고 도면의 볼트 간격 칸에 표시했다.
  4. 甲은 두께 10 mm 판에서 구멍중심과 연단 사이 최대거리를 계산해 보았다. 12배인 120 mm 와 150 mm 중 작은 값이 한계임을 확인하고 도면에서 그 거리를 재 보았다.

  볼트 구멍중심에서 연단까지의 최소거리는 연단부 가공방법(전단가공·마무리가공 등)에 따라 달라진다.

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• 91

  직사각형 단면의 복철근 콘크리트 보에서 압축철근량만 증가시켰을 때, 보의 거동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 인장 및 압축철근은 모두 항복한 것으로 가정한다)

  1. 1. 단면의 공칭휨모멘트가 증가한다.
  2. 2. 압축철근의 변형률이 감소한다.
  3. 3. 콘크리트의 등가 압축응력블록 깊이가 감소한다.
  4. 4. 콘크리트와 압축철근에 의한 압축 내력의 합이 증가한다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 압축철근이 늘면 압축력의 팔거리가 커져 공칭휨모멘트가 증가한다. 모멘트 팔이 길어지는 효과 때문에 서술이 실제 거동과 일치하므로 맞다.
  2. 압축철근량이 늘어도 압축철근이 내야 할 힘이 나뉘어 각 철근의 변형률은 줄어든다. 압축철근 변형률이 감소한다는 서술은 맞다.
  3. 압축철근이 힘을 나눠 맡으면 콘크리트가 맡을 압축력이 줄어 등가 압축응력블록의 깊이가 감소한다. 서술이 실제 거동과 일치하므로 맞다.
  4. 콘크리트와 압축철근이 함께 내는 압축 내력의 합은 인장철근 내력과 평형을 이뤄야 하므로 압축철근량이 늘어도 변하지 않는다. 합이 증가한다는 서술은 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 복철근보의 단면에서 압축철근을 두 배로 늘렸을 때 모멘트 팔이 어떻게 달라지는지 그려 보았다. 그림을 그린 뒤 팔이 길어져 공칭휨모멘트가 커진다는 점을 그림 아래에 적어 두었다.
  2. 甲은 압축철근량이 늘어난 복철근보에서 압축철근 한 개가 받는 힘이 줄어드는 상황을 그려 보았다. 힘이 나뉘어 변형률이 작아진다는 설명을 보고 변형률 도표 옆에 옮겨 적었다.
  3. 甲은 압축철근을 늘린 보에서 콘크리트가 맡는 압축력이 줄어드는 상황을 응력블록 그림으로 표시했다. 블록 깊이가 얕아진다는 점을 화살표로 확인하고 그림 오른쪽에 적어 두었다.
  4. 甲은 인장력과 압축력이 평형을 이루는 단면 그림을 그리고 압축철근을 늘려 보았다. 콘크리트가 줄인 만큼 압축철근이 채워 합이 그대로라는 점을 확인하고 서술 4번에 오답 표시를 했다.

  압축철근량만 늘려도 압축 내력의 합은 인장철근 내력과 평형을 이루므로 변하지 않는다.

• 92

  철근콘크리트 원형 단면 기둥에서 좌굴을 방지하기 위한 방안으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 띠철근 간격을 줄여 기둥의 횡방향 구속력을 증가시킨다.
  2. 2. 기둥 단면을 증가시켜 압축강성을 향상시킨다.
  3. 3. 인장철근을 제거하여 좌굴응력 집중을 감소시킨다.
  4. 4. 나선철근을 배치하여 기둥의 연성을 증가시킨다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 띠철근 간격을 줄이면 주철근이 옆으로 좌굴하지 않도록 붙잡는 힘이 커진다. 횡방향 구속력이 증가하므로 좌굴 방지 방안으로 맞다.
  2. 기둥 단면을 키우면 단면2차모멘트가 커져 압축을 받았을 때의 강성이 좋아진다. 그래서 좌굴 방지에 도움이 되는 방안이므로 맞다.
  3. 축방향 철근을 제거하면 기둥의 압축과 휨 저항이 줄어든다. 좌굴응력의 집중이 감소하는 것이 아니라 성능이 나빠지므로 좌굴 방지 방안으로 옳지 않다(정답).
  4. 나선철근을 배치하면 심부 콘크리트가 잘 구속되어 큰 변형에서도 하중을 유지한다. 기둥의 연성이 증가하므로 좌굴 방지 방안으로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 띠철근 간격을 절반으로 줄인 기둥 시험체가 횡방향으로 덜 휜 사진을 견주어 보았다. 사진을 살핀 뒤 구속이 커지면 주철근이 좌굴하기 어렵다는 설명을 읽고 사진 옆에 옮겨 적었다.
  2. 甲은 단면 크기가 다른 두 기둥의 좌굴하중을 계산해 표로 나란히 놓았다. 표의 수치를 읽고 단면이 큰 쪽이 더 큰 하중을 견디는 것을 확인하고 그 이유를 표 끝에 한 줄 적었다.
  3. 甲은 기둥 단면에서 철근 일부를 뺀 모형의 강도 시험 결과를 살펴보았다. 곧이어 강도와 강성이 함께 떨어진 것을 확인하고 철근을 빼는 것이 좌굴 방지가 아니라는 점을 표시했다.
  4. 甲은 지진 실험에서 나선철근을 두른 기둥이 큰 변형에도 하중을 유지한 곡선을 보았다. 곡선의 끝을 따라가 연성이 늘어난다는 설명을 보고 곡선 위에 나선철근이라고 이름을 붙여 두었다.

  인장철근을 제거하는 것은 좌굴 방지 방안이 아니며 오히려 기둥의 성능을 해친다.

• 93

  다음과 같은 복철근 콘크리트 보에서 압축을 받는 상연 콘크리트가 극한변형률 varepsilon_cu ＝ 0.003에 도달했을 때, 압축철근에 발생하는 응력[MPa]은? (단, 중립축 깊이 c ＝ 150 mm, 철근 탄성계수 E_s ＝ 2 × 105 MPa, 철근의 설계기준항복강도 f_y ＝ 400 MPa이다)

  1. 1. 340
  2. 2. 360
  3. 3. 380
  4. 4. 400

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 340 MPa 은 압축철근 위치의 변형률을 0.0017 로 잡아야 나오는 값이다. 실제 변형률은 0.0018 이므로 옳지 않다.
  2. 중립축 깊이 150 mm 에서 압축철근까지의 거리는 150−60=90 mm 이므로 변형률은 0.003×90/150=0.0018 이다. 여기에 탄성계수 200,000 MPa 를 곱한 360 MPa 이므로 옳다(정답).
  3. 380 MPa 은 변형률이 0.0019 여야 나오는 값이다. 그런데 그림의 치수로 구한 변형률은 0.0018 이므로 옳지 않다.
  4. 400 MPa 은 압축철근이 항복강도에 이르렀다고 본 값이다. 변형률 0.0018 은 항복변형률 0.002 에 못 미쳐 항복하지 않았으므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 상연에서 압축철근까지 60 mm 이고 중립축까지 150 mm 인 그림에서 변형률 삼각형을 그렸다. 압축철근 위치의 거리가 90 mm 임을 표시하고 닮은꼴 비례식을 세웠다.
  2. 甲은 90 mm 를 150 mm 로 나눈 0.6 에 극한변형률 0.003 을 곱해 0.0018 을 얻었다. 탄성계수를 곱해 360 MPa 를 구하고 항복강도 400 MPa 보다 작다는 점을 확인했다.
  3. 甲은 340 MPa 이 되려면 변형률이 얼마여야 하는지 거꾸로 계산해 보았다. 식을 뒤집어 계산해 보니 0.0017 이 필요해 그림의 치수로 구한 값과 다르다는 점을 표에 적어 넣었다.
  4. 甲은 압축철근이 항복했다고 가정한 답안을 보고 항복변형률 0.002 와 계산한 0.0018 을 견주어 보았다. 곧이어 항복에 이르지 못했음을 알고 답안에 정정 표시를 넣었다.

  ε_s'=0.003×(150−60)/150=0.0018 이므로 f_s'=E_s·ε_s'=200,000×0.0018=360 MPa 이다.

• 94

  뒷부벽식 옹벽에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 뒷부벽은 압축거동을 한다.
  2. 2. 벽체는 뒷부벽으로 지지된 연속판으로 설계한다.
  3. 3. 뒷부벽은 저판에 고정된 변단면 T형 캔틸레버보로 설계한다.
  4. 4. 벽체 및 기초 슬래브의 양쪽 단부는 부벽에 지지된 캔틸레버보로 설계해야 한다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 뒷부벽식 옹벽의 뒷부벽은 흙의 압력을 받는 벽체를 뒤에서 당겨 잡는 부재라 인장 거동을 한다. 압축거동을 한다는 서술은 옳지 않다(정답).
  2. 뒷부벽식 옹벽의 벽체는 뒷부벽 사이에서 부벽이 받치는 연속판으로 설계한다. 이런 방식이 실제 구조 거동에 맞아 서술이 설계 방법과 일치하므로 맞다.
  3. 뒷부벽은 저판에 고정되어 뻗은 변단면 T형 캔틸레버보로 설계한다. 저판이 부벽을 고정해 주는 구조라서 서술이 설계 방법과 일치하므로 맞다.
  4. 벽체와 기초슬래브의 양쪽 끝은 부벽이 받치는 캔틸레버보로 본다. 끝단은 받쳐 주는 곳이 한쪽뿐이라 서술이 설계 방법과 일치하므로 맞다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 뒷부벽식 옹벽과 앞부벽식 옹벽의 단면 그림을 나란히 그렸다. 두 그림의 차이를 한참 살펴본 뒤 흙 쪽에 있는 뒷부벽이 벽체를 당기는 방향임을 확인하고 인장이라고 적어 넣었다.
  2. 甲은 부벽 사이의 벽체를 위에서 내려다본 평면도를 그려 보았다. 평면도의 지점 표시를 하나씩 짚어 가며 벽체가 부벽에 받쳐진 연속판처럼 일한다는 설명을 읽고 도면에 지점 표시를 넣었다.
  3. 甲은 뒷부벽이 저판에서 위로 뻗은 변단면 보 모양이라는 점을 단면도로 확인했다. 단면의 모양을 손으로 그려 보며 그 보가 T형 단면을 이룬다는 설명을 읽고 단면도 아래에 옮겨 적었다.
  4. 甲은 옹벽 양쪽 끝의 벽체가 부벽에서 바깥으로 뻗은 캔틸레버로 설계된다는 점을 도면에서 찾았다. 도면 곳곳을 뒤진 끝에 그 부분을 형광펜으로 칠하고 지점 위치를 함께 표시했다.

  뒷부벽은 압축이 아니라 인장거동을 하며 압축거동은 앞부벽식 옹벽의 부벽이 한다.

• 95

  기둥을 지지하는 기초판에서 2방향 전단(뚫림전단)의 위험단면 위치는? (단, d 는 기초판의 유효깊이이다)

  1. 1. 기둥의 외면
  2. 2. 기둥의 외면에서 d 만큼 떨어진 주변 단면
  3. 3. 기둥의 외면에서 d /2만큼 떨어진 주변 단면
  4. 4. 기초판의 외단부

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 기둥의 외면은 기초판 휨모멘트의 위험단면이지 2방향 전단의 위험단면이 아니다. 뚫림 전단은 기둥 외면에서 떨어진 둘레에서 검토하므로 옳지 않다.
  2. 기둥 외면에서 d 만큼 떨어진 곳은 1방향 전단의 위험단면 위치다. 2방향 전단은 그 절반 거리에서 검토하므로 옳지 않다.
  3. 뚫림 전단은 기둥이 기초판을 뚫고 내려가려는 파괴이며 위험단면은 기둥 외면에서 d/2 떨어진 둘레다. 그 둘레 길이로 전단강도를 구하므로 옳다(정답).
  4. 기초판의 외단부는 전단 위험단면이 아니다. 여러 파괴 사고 조사 사례를 봐도 하중이 몰리는 기둥 주변에서 파괴가 시작되므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 기초판 평면도에서 기둥 외면 선을 긋고 위험단면이 그 선인지 살펴보았다. 도면에 선을 그은 뒤 그 선은 휨의 위험단면일 뿐이라는 설명을 읽고 도면에 휨 위험단면이라고 적어 넣었다.
  2. 甲은 1방향 전단과 2방향 전단의 위험단면 위치를 나란히 그려 보았다. 두 그림을 겹쳐 놓고 기둥 외면에서 d 만큼 떨어진 곳이 1방향 위치임을 확인하고 두 그림에 이름을 붙여 두었다.
  3. 甲은 기초판 평면도에서 기둥 외면으로부터 유효깊이의 절반만큼 바깥에 사각형 둘레를 그렸다. 치수를 재고 나서 그 둘레 길이에 유효깊이를 곱해 뚫림 전단 면적을 구할 순서를 적어 두었다.
  4. 甲은 기초판 바깥 끝에서 뚫림 파괴가 시작되는지 사고 사례를 찾아보았다. 여러 사례집을 넘겨 본 뒤 파괴가 기둥 주변에서 원뿔 모양으로 시작된 사진을 확인하고 노트에 옮겨 적었다.

  기둥을 지지하는 기초판의 2방향 전단 위험단면은 기둥 외면에서 d/2 만큼 떨어진 주변 단면이다.

• 96

  유효길이가 4.5 m이고, 300 × 600 mm인 직사각형 단면인 양단 고정 기둥의 유효세장비는?

  1. 1. {10 / √(3)}
  2. 2. {20 / √(3)}
  3. 3. 15 √(3)
  4. 4. 30 √(3)

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 10/√3 은 실제 세장비의 아주 작은 부분에 불과하다. 4,500 mm 를 회전반경 300/√12 로 나누면 30√3 이 되므로 옳지 않다.
  2. 20/√3 도 실제 값보다 훨씬 작다. 유효길이 4,500 mm 를 회전반경으로 나누는 계산에서 이 값은 나올 수 없으므로 옳지 않다.
  3. 15√3 은 계산 중간 값인 15√12 에서 √12 를 √3 으로 바꿔 쓴 실수가 원인일 수 있다. √12 는 2√3 이므로 최종 값은 30√3 이라 옳지 않다.
  4. 약축인 300 mm 쪽의 회전반경은 300/√12 이다. 유효길이 4,500 mm 를 나누면 15√12 이고 √12=2√3 이므로 30√3 이 되어 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 300×600 mm 단면에서 약축의 회전반경을 300/√12 로 놓고 유효길이 4,500 mm 를 나누는 식을 세웠다. 강축과 약축 중 작은 회전반경을 쓴다는 점을 식 옆에 적었다.
  2. 甲은 20/√3 을 답으로 적은 풀이가 어떤 값을 나눴는지 따라가 보았다. 풀이의 각 줄을 다시 따라가 회전반경을 잘못 잡아 값이 작아진 것을 알고 정정할 식을 풀이 아래에 써 주었다.
  3. 甲은 15√3 이 나온 풀이에서 √12 를 어떻게 정리했는지 살펴보았다. 줄을 짚어 가며 15√12 를 그대로 15√3 으로 옮겼음을 찾아 붉은 줄을 긋고 2√3 으로 고쳐 적었다.
  4. 甲은 4,500×√12/300 을 정리해 15√12 를 얻었다. 식을 정리한 뒤 √12 가 2√3 이라는 점을 이용해 30√3 을 답으로 적고 정답표의 값과 맞는지 견주어 표시했다.

  유효세장비는 KL/r 이며 r=300/√12 이므로 4,500×√12/300=15√12=30√3 이다.

• 97

  강구조 부재 설계기준(하중저항계수설계법)에 따른 강재로 된 인장부재의 설계인장강도 φ P_n [kN]은? (단, 총단면적 A_g ＝ 4,000 mm2, 유효순단면적 A_e ＝ 2,500 mm2, 항복강도 F_y ＝ 250 MPa, 인장강도 F_u ＝ 400 MPa이다)

  1. 1. 750
  2. 2. 800
  3. 3. 900
  4. 4. 1,000

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 설계인장강도는 총단면 항복과 유효순단면 파단 중 작은 값으로 정한다. 각각 900 kN 과 750 kN 이고 작은 값이 750 kN 이므로 옳다(정답).
  2. 800 kN 은 두 한계상태 값 900 kN 과 750 kN 어느 쪽과도 같지 않다. 설계인장강도가 될 수 없으므로 옳지 않다.
  3. 900 kN 은 총단면 항복만 검토한 값이다. 유효순단면 파단강도 750 kN 이 더 작으므로 설계인장강도가 될 수 없어 옳지 않다.
  4. 1,000 kN 은 어느 한계상태 값보다도 크다. 다른 세 값과 견주어 봐도 총단면 항복 900 kN 이 상한이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 총단면적 4,000 mm² 에 항복강도 250 MPa 와 저항계수 0.9 를 곱해 900 kN 을 얻었다. 이어서 유효순단면 파단강도를 계산할 자리를 표 아래에 만들어 두었다.
  2. 甲은 800 kN 이라는 답이 두 한계상태 값 어느 쪽에서 나왔는지 따져 보았다. 두 한계상태 값에 대어 보고 어느 쪽도 아니라는 점을 알고 풀이 옆에 근거 없음이라고 적어 주었다.
  3. 甲은 900 kN 을 답으로 적은 풀이가 파단 검토를 했는지 찾아보았다. 풀이 순서를 훑어보고 유효순단면 파단강도 750 kN 이 빠진 것을 발견하고 작은 값을 택하라고 적어 주었다.
  4. 甲은 1,000 kN 이 어느 한계상태 값에서 나온 것인지 살펴보았다. 두 한계상태 값과 견주어 한참 살펴보다가 두 값보다 큰 값이라 설계강도가 될 수 없음을 확인하고 답에서 지웠다.

  총단면 항복강도 0.9×250×4,000=900 kN 과 유효순단면 파단강도 0.75×400×2,500=750 kN 중 작은 750 kN 이다.

• 98

  콘크리트의 설계기준압축강도가 25 MPa, 철근의 설계기준항복강도가 400 MPa일 때, 압축을 받는 지름이 25 mm인 이형철근의 최소 겹침이음 길이[mm]는? (단, 사용된 콘크리트는 보통중량콘크리트이다)

  1. 1. 560
  2. 2. 720
  3. 3. 960
  4. 4. 1,320

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 560 mm 는 압축 겹침이음 길이에 쓰는 계수를 작게 잡아야 나오는 값이다. f_y 400 MPa 에서는 0.072 를 쓰므로 720 mm 이어서 옳지 않다.
  2. 항복강도 400 MPa 이하인 압축 이형철근의 겹침이음은 0.072 f_y d_b 로 구한다. 0.072×400×25=720 mm 이고 300 mm 보다 크므로 옳다(정답).
  3. 960 mm 는 규정 계수 0.072 보다 큰 0.096 을 곱해야 나오는 값이다. 압축철근 겹침이음은 720 mm 이므로 옳지 않다.
  4. 1,320 mm 는 압축철근의 겹침이음 길이로 너무 길다. 압축을 받는 이형철근은 부착에 더해 지압도 작용해 720 mm 로 충분하므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 압축철근의 겹침이음 길이 식에 항복강도 400 MPa 와 지름 25 mm 를 넣어 보았다. 0.072 를 곱한 결과가 720 mm 임을 계산하고 최솟값 300 mm 보다 큰지 확인했다.
  2. 甲은 560 mm 가 나온 풀이에서 계수를 얼마로 썼는지 역산해 보았다. 식을 거꾸로 풀어 0.056 이라는 계수는 규정에 없다는 점을 알고 풀이 옆에 정정할 계수를 적어 주었다.
  3. 甲은 960 mm 가 나오려면 계수가 얼마여야 하는지 거꾸로 셈해 보았다. 식에 넣어 보고 0.096 이라는 값이 필요해 규정 계수 0.072 와 다르다는 점을 표에 적어 넣었다.
  4. 甲은 1,320 mm 라는 값이 압축 겹침이음으로 타당한지 시공 사례와 견주어 보았다. 시공 사례를 몇 개 찾아본 뒤 지나치게 긴 이음이라는 점을 알고 후보 목록에서 그 값을 지웠다.

  압축철근의 최소 겹침이음 길이는 0.072f_y·d_b=0.072×400×25=720 mm 이다.

• 99

  프리스트레스트콘크리트 휨부재의 인장구역에서 사용하중에 의한 인장연단응력( f_t )이 비균열등급으로 분류되기 위한 조건은? (단, f_ck 는 콘크리트의 설계기준압축강도이다)

  1. 1. f_t ≤ 0.63 √(f_ck)
  2. 2. 0.63 √(f_ck) < f_t ≤ 1.0 √(f_ck)
  3. 3. f_t > 1.0 √(f_ck)
  4. 4. f_t = 0

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 인장연단응력이 0.63√f_ck 이하이면 비균열등급으로 분류한다. 바로 이 값이 균열이 생기지 않는 범위의 상한이므로 옳다(정답).
  2. 0.63√f_ck 를 넘고 1.0√f_ck 이하인 구간은 부분균열등급의 범위다. 따라서 이 범위는 비균열등급이 아니므로 옳지 않다.
  3. 1.0√f_ck 를 넘는 구간은 완전균열등급에 해당한다. 응력이 그 한계를 훌쩍 넘는 구간이라서 비균열등급의 조건이 아니므로 옳지 않다.
  4. 인장연단응력이 0 일 때만 비균열이라고 정하지는 않는다. 그러므로 0.63√f_ck 까지 허용하는 것이 기준이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 세 균열등급을 표로 정리하며 첫 줄에 f_t≤0.63√f_ck 를 적고 비균열등급이라는 이름을 붙였다. 곧이어 위쪽 두 줄에는 다른 이름과 경계 값을 나란히 써 넣었다.
  2. 甲은 f_ck 가 36 MPa 인 보에서 0.63√f_ck 와 1.0√f_ck 를 계산해 3.78 MPa 와 6 MPa 를 얻었다. 그 사이 구간이 부분균열등급이라는 점을 표 옆에 적었다.
  3. 甲은 인장응력 7 MPa 가 나온 보의 등급을 판정해 보았다. 판정 기준표를 옆에 펴 놓고 1.0√f_ck 인 6 MPa 를 넘으므로 완전균열등급임을 확인하고 검토표에 표시했다.
  4. 甲은 인장연단응력이 0 이 되어야만 비균열이라고 적은 학생 노트를 보았다. 노트를 확인하고 기준은 0.63√f_ck 이하까지 허용한다는 점을 알리고 그 문장에 정정 표시를 남겼다.

  비균열등급은 인장연단응력이 0.63√f_ck 이하인 경우다.

• 100

  위험단면에 계수전단력 V_u ＝ 1,500 kN이 작용하고 있는 철근콘크리트 보의 전단설계를 하고자 한다. 콘크리트에 의한 공칭전단강도 V_c ＝ 1,000 kN일 때, 전단철근이 부담해야 할 최소 공칭전단강도 V_s [kN]는?

  1. 1. 800
  2. 2. 1,000
  3. 3. 1,200
  4. 4. 1,400

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 800 kN 이면 공칭전단강도가 1,000+800=1,800 kN 이고 설계강도 φVn 이 1,350 kN 으로 계수전단력 1,500 kN 에 못 미친다. 그래서 옳지 않다.
  2. 계수전단력 1,500 kN 을 전단 강도감소계수 0.75 로 나눈 필요 공칭전단강도는 2,000 kN 이다. 콘크리트가 1,000 kN 을 내므로 전단철근이 맡을 최소는 1,000 kN 이라 옳다(정답).
  3. 1,200 kN 은 필요한 값보다 큰 여유 있는 값이다. 최소 공칭전단강도는 1,000 kN 이므로 이 값은 최솟값이 아니어서 옳지 않다.
  4. 1,400 kN 은 필요한 값보다 훨씬 크다. 실제 계산으로 확인해도 요구되는 최소 V_s 가 1,000 kN 이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 전단철근이 800 kN 만 부담하도록 넣은 보의 설계 검토서를 받아 보았다. 콘크리트 몫과 합쳐 저항계수를 곱한 값이 작용하는 하중보다 작게 나오자 철근을 더 넣으라는 의견을 검토서 끝에 남겼다.
  2. 甲은 1,500 kN 을 0.75 로 나눠 2,000 kN 을 얻고 콘크리트가 내는 1,000 kN 을 뺐다. 남는 1,000 kN 을 전단철근 최소 몫으로 적고 정답표의 값과 견주어 표시했다.
  3. 甲은 V_s 를 1,200 kN 으로 둔 설계가 조건을 만족하는지 계산해 보았다. 계산기로 확인하고 만족은 하지만 최소는 아니라는 점을 확인하고 후보 표에 여유 있는 값이라 적었다.
  4. 甲은 V_s 를 1,400 kN 으로 두면 설계강도가 얼마인지 계산해 보았다. 그 값의 설계강도를 계산한 뒤 계수전단력을 크게 넘어 최소 조건에 맞지 않는다는 결론을 얻고 답에서 뺐다.

  Vn≥Vu/φ=1,500/0.75=2,000 kN 이므로 V_s≥2,000−1,000=1,000 kN 이다.