제123회 토목구조기술사 기출문제

 

 

※ 다음 문제 중 10문제를 선택하여 설명하시오.(각10점)
1. 방사능 차폐용 콘크리트 (Radiation Shielding Concrete)
2. 설계 VE(Value Engineering)
3. 시설물 유지관리의 기본 접근 방식
4. 철근콘크리트 보에서 압축철근의 역할
5. ‘건설공사 설계도서 작성기준(국토교통부, 2015.06)’에 따른 설계도서 작성 시 고려사항
6. 소성힌지(Plastic Hinge)
7. 평면변형 및 평면응력조건(Plane Strain and Plane Stress Condition)
8. 강재에서 발생하는 지연파괴(Delayed Fracture)
9. 공항에 설치된 토목구조물의 유지관리 계획

10. 아래 그림과 같이 수평봉 AB가 기둥 CD에 의해 지지되어 있고, 이 강재 기둥 단면의
제원은  × 이다. 기둥의 안전계수를 3.0이라 가정할 때 허용하중 의
값을 구하시오.
(단, 모든 부재의 탄성계수( )는  ×  이다.)

 

 

11. 아래 그림과 같은 구조물의 고유진동수를 구하시오.
(단, 기둥의 탄성계수( )는  × , 상부 강체 자중()은 이며, 단면의
지름은 모두 로 속이 꽉찬 원형단면이다.)

 

 

12. 아래 그림과 같은 구조계에 대한 소성모멘트 를 구하시오.

 

13. 아래 그림과 같은 라멘구조물에서 C점 반력을 구하시오. (단, =일정)

 

 

※ 다음 문제 중 4문제를 선택하여 설명하시오.
(각25점)
1. BIM(Building Information Modeling)의 활용 및 관리방안을 구조물의 계획단계, 설계
단계, 성과품 검토단계별로 설명하시오.

BIM(Building Information Modeling)의 활용 및 관리방안을 구조물의 각 단계별로 설명하겠습니다.

계획단계
공간 모델 활용: 각 구역별 면적을 검토하고 협업을 통해 구역별 설계를 수행하여 작성 시간을 단축할 수 있습니다1.에너지 분석: 일조량, 전기사용량, 냉난방시설의 효율을 미리 확인하고 디자인 대안을 검토할 수 있습니다1.시각화 자료 작성: 3D 모델을 통해 이미지 컷 및 동영상을 작성하여 신속한 의사결정을 지원합니다.

설계단계
통합 모델 구축: 구조, 건축, 토목, 설비, 전기 등 각 공종별 모델을 통합하여 작성합니다2.간섭 확인 및 시공성 검토: 공종간 물리적 충돌 간섭요인을 사전에 제거하고, 시공에 문제가 있는 경우 해결 대안을 검토합니다3.구조 분석: 건축물의 철골 부재와 접합부를 확인하고 간섭이나 하중을 분석하여 안전성을 검토합니다1.4D 시뮬레이션: 공정계획을 수립하고 공정간 간섭 및 공사일정 오류를 검토합니다4.5D 활용: 내역 관련 정보를 연계하여 프로젝트의 적산, 견적, 공사비 산정 업무에 활용합니다.

성과품 검토단계
BIM 데이터 품질검토: BIM 품질관리자는 납품 전 성과품의 품질을 체크합니다6.수동적 및 자동적 검토 방법 활용: BIM 성과품의 품질을 확인하기 위해 수동적 방법과 자동적 방법을 모두 사용합니다6.성과품 수정 및 보완: 품질검토를 통해 발견된 하자나 문제점을 보완하고 발주자 요구조건에 맞게 BIM 성과품을 재작성합니다6.품질검토보고서 작성: BIM 품질관리자는 설정된 BIM 품질검토 기준에 적절한 BIM 성과품을 작성했는지 보고서를 작성합니다.

BIM 결과보고서 작성 및 제출: 최종 설계된 사항이 반영된 'BIM 수행계획서'를 포함하여 BIM 설계에 대한 모든 사항을 담은 'BIM 결과보고서'를 작성하여 발주자에게 제출합니다.

이러한 BIM의 활용은 설계의 정확성을 높이고, 시공 단계에서의 문제를 사전에 예방하며, 효율적인 자원 관리와 의사결정을 가능하게 합니다. 또한 설계부터 시공, 유지관리까지 건설 프로젝트의 전 생애주기에 걸쳐 정보를 통합적으로 관리할 수 있게 해줍니다.

 

2. 3주탑 이상 다경간 사장교의 구조적 특징, 문제점 및 개선방안에 대하여 설명하시오.
3. 아래 그림과 같이 한 경간의 길이가 20m인 3경간 PSC 연속보에서 보의 자중을 고려
하여 각 지점의 반력을 구하고, PSC 연속보의 전단력도와 휨모멘트도를 작성하시오.
(단, 콘크리트단위중량()은,도입긴장력()은,편심거리()는이다.)

 

4. 콘크리트 구조물에 설치되는 강재 앵커의 종류와 파괴모드에 대하여 설명하시오.

5. 아래 그림과 같이 강종 SM355 강재의 L형강(L-150×150×12) 부재가 M22(F10T) 고장력
볼트로 연결된 경우, L형강의 파단한계상태와 설계강도를 검토하시오.
(단, 유효 순단면적은 순단면적의 85%, 구멍의 지름은 25mm, SM355의 항복응력(Fy)은
355MPa, 인장응력(Fu)은 490MPa, L형강 단면적(Ag)은 3477mm2이다.)

6. 아래 그림과 같은 PSC 거더 교량을 설계할 때 도로교설계기준에 의한 바닥판의 경험적
설계법을 설명하고, 단면 중앙부 바닥판의 철근배근을 계획하시오.
(단, 교량 폭은 11.9m, 상부플랜지 폭은 0.7m, 철근(H16) 단면적은 198.6mm2으로 한다.)

 

※ 다음 문제 중 4문제를 선택하여 설명하시오.(각25점)
1. 콘크리트 구조물의 염해 및 염화물이온 확산계수를 정의하고, 외관상의 열화상태 등급에
대하여 설명하시오.
2. 성능중심설계법(Performance-based Design)에 대하여 설명하시오.
3. 교량받침이 지점당 2개소인 2경간 연속 곡선 강상자형 거더 교량을 정밀점검한 결과
일부 교량받침에서 들뜸현상이 발견되었다. 이 들뜸현상의 발생원인 및 대책에 대하여
설명하시오.

 

4. 아래 그림과 같이 포물선 등분포 하중을 받는 구조물의 A점과 B점에서의 반력을
구하시오. (단,     )

5. 아래 그림과 같은 철근콘크리트 보에서 800·의 휨모멘트가 작용하는 경우 안전성을
검토하고, 필요시 설계조건에서 제시한 탄소섬유시트를 사용하여 보강설계를 하시오.

 

6. 아래 그림과 같이 케이블에 매달려 있는 보에 집중하중 이 작용할 때, 이 케이블에
발생하는 인장력 와 늘음량 를 구하시오.
(단, 케이블은 직경 의 강봉이며, 길이는 , 탄성계수(E)는  × ,
보의 단면2차모멘트(I)는  × , 탄성계수(E)는  × 이다.)

 

※ 다음 문제 중 4문제를 선택하여 설명하시오. (각25점)
1. 철근콘크리트 구조물의 내구성 저하 원인과 콘크리트 표준시방서상의 내구성 평가
원칙에 대하여 설명하시오.
2. 큰 직경(직경 32mm 초과)의 철근과 다발철근에 대한 구조적 적용 기준에 대하여 설명
하시오.
3. 도로교 설계기준(한계상태설계법, 2016)에서 규정하는 한계상태별 하중조합에 대하여
설명하시오.
4. 아래 그림과 같은 2경간 연속보의 중앙지점(B)에서 4.5mm의 침하가 발생한 경우, 각
지점에서의 반력을 구하시오.
(단,    × ,    × )

5. 아래 그림과 같은 철근콘크리트 직사각형 보에서 다음 사항들을 검토하시오.
(단, 도로교설계기준(한계상태설계법, 2016)을 적용한다.)

(1) 단면의 전단철근 필요여부를 검토하고, 전단철근이 필요한 경우 전단강도와
전단철근 간격의 적정성을 검토하시오.
(단, 복부 스트럿 경사각 θ=30°로 가정하며, 축력의 영향은 무시한다.)
(2) 단면의 설계휨강도 Mr=271kNㆍm일 때, 전단력에 의한 추가 인장력의 영향을
고려하여 배치된 휨철근의 적정성을 검토하시오.

 

6. 아래 그림과 같이 배치된 브라켓의 볼트 직경을 결정하시오.
(단, 작용하중( )은 이고, 허용전단응력()은 이다.)