9급 국가직 공무원 토목설계(2023. 4. 8.) 시험일자 : 2023년 4월 8일
1. 콘크리트를 만들 때 사용하는 혼화재료(admixture)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 콘크리트 등에 특별한 성질을 주기 위해 반죽 혼합 전 또는 반죽 혼합 중에 가해지는 시멘트, 물, 골재 이외의 재료로서 혼화재와 혼화제로 분류한다.
- ② 감수제(water-reducing admixture)는 콘크리트 등의 단위수량을 증가시키지 않고 워커빌리티를 좋게 하거나 워커빌리티를 변화시키지 않고 단위수량을 감소하기 위해 사용하는 혼화제이다.
- ③ 급결제(quick setting admixture)는 시멘트의 수화 반응을 촉진시키고 응결 시간을 현저하게 단축하기 위해 사용하는 혼화제이다.
- ④ AE제(air-entraining admixture)는 콘크리트 속에 많은 미소한 기포를 일정하게 분포시켜 콘크리트 배합 시 물을 넣지 않아도 되게 하는 혼화제이다.
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2. 복철근 직사각형보에서 압축철근을 배근하는 경우에 해당하는 것만을 모두 고르면?
- ① ㄱ, ㄴ
- ② ㄱ, ㄷ
- ③ ㄴ, ㄹ
- ④ ㄷ, ㄹ
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3. 한계상태설계법을 적용한 교량설계의 한계상태에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, KDS 24 10 11 : 2021을 따른다)
- ① 사용한계상태는 균열, 처짐 등의 사용성에 관한 한계상태로서, 풍하중은 항상 고려하지 않는다.
- ② 피로한계상태는 기대응력범위의 반복 횟수에서 발생하는 단일 피로설계트럭에 의한 응력 범위를 제한하는 것으로 규정한다.
- ③ 극한한계상태는 교량의 설계수명 이내에 발생할 것으로 기대되는, 통계적으로 중요하다고 규정한 하중조합에 대하여 국부적/전체적 강도와 안정성을 확보하는 것으로 규정한다.
- ④ 극단상황한계상태는 교량의 설계수명을 초과하는 재현주기를 갖는 지진, 유빙하중, 차량과 선박의 충돌 등과 같은 사건과 관련한 한계상태를 말한다.
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4. 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 받침부 내면에서 d만큼 떨어진 단면
- ② 받침부 중심에서 2d만큼 떨어진 단면
- ③ 받침부 내면에서 3d만큼 떨어진 단면
- ④ 받침부 중심에서 4d만큼 떨어진 단면
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5. 1방향 철근콘크리트 슬래브의 단면적은 500,000mm2, 사용한 이형 철근의 설계기준항복강도가 500MPa일 때, 수축 및 온도 철근량[mm2]은? (단, KDS 14 20 50 : 2022를 따른다)
- ① 600
- ② 700
- ③ 800
- ④ 900
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6. 그림과 같이 휨모멘트를 받는 직사각형 단면의 철근콘크리트 보에서 콘크리트 압축연단이 극한변형률에 도달할 때, 인장철근의 변형률은? (단, 응력－변형률 관계를 등가직사각형 블록으로 구하며, 콘크리트의 설계기준압축강도 fck＝20MPa, 철근의 설계기준항복강도 fy＝300MPa, 철근의 단면적 As＝1,700mm2이고, KDS 14 20 20 : 2022를 따른다)
- ① 0.005
- ② 0.0066
- ③ 0.0099
- ④ 0.012
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7. 그림과 같이 순수 축하중을 받아 균등한 극한변형률이 발생한 콘크리트 기둥 단면에서 소성중심까지의 거리 e[mm]는? (단, 철근면적 As1에서의 압축력 Cs1＝500kN, 철근면적 As2에서의 압축력 Cs2＝500kN, 콘크리트의 압축력 Cc＝4,000kN, d1＝150mm, d2＝50mm, 철근으로 인한 콘크리트의 단면 손실은 무시한다)
- ① 220
- ② 230
- ③ 240
- ④ 250
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8. 직접설계법을 사용하여 2방향 이상으로 휨 보강되는 슬래브 시스템을 설계하기 위한 규정으로 옳지 않은 것은? (단, KDS 14 20 70 : 2021을 따른다)
- ① 각 방향으로 2경간 이내이어야 한다.
- ② 각 방향으로 연속한 받침부 중심간 경간의 차이는 긴 경간의 1/3 이하이어야 한다.
- ③ 연속한 기둥 중심선을 기준으로 기둥의 어긋남은 그 방향 경간의 10% 이하이어야 한다.
- ④ 모든 하중은 슬래브 판 전체에 걸쳐 등분포된 연직하중이어야 하며, 활하중은 고정하중의 2배 이하이어야 한다.
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9. 옹벽 구조물의 안정조건에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, KDS 14 20 74 : 2021을 따른다)
- ① 활동에 대한 저항력은 옹벽에 작용하는 수평력의 1.2배를 초과할 수 없다.
- ② 전도에 대한 저항휨모멘트는 횡토압에 의한 전도모멘트의 2.0배 이상이어야 한다.
- ③ 지반에 유발되는 최대 지반반력은 지반의 허용지지력을 초과할 수 없다.
- ④ 전도 및 지반지지력에 대한 안정조건은 만족하지만, 활동에 대한 안정조건만을 만족하지 못할 경우에는 활동방지벽 혹은 횡방향 앵커 등을 설치하여 활동저항력을 증대시킬 수 있다.
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10. 직사각형 단철근 콘크리트 보에 정(＋) 모멘트가 작용하고 전 단면이 탄성범위에 있을 때, 철근을 포함한 비균열 환산단면의 압축연단에서 중립축까지의 거리는? (단, b＝단면폭, h＝단면높이, As＝철근면적, d＝유효깊이, n＝철근과 콘크리트의 탄성계수 비이다)
- ①
- ②
- ③
- ④
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11. 철근콘크리트 휨부재에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 부재가 휨을 받을 때 휨인장응력을 받는 부분에 인장철근을 배치한다.
- ② 휨압축응력을 받는 부분에 철근을 배치할 수도 있다.
- ③ 하향 수직하중을 받는 캔틸레버보의 경우 인장철근은 단면 상부에 배치한다.
- ④ 압축철근을 배치하면 크리프와 건조수축 변형이 증가한다.
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12. 그림과 같은 프리스트레스트 콘크리트 단순보의 지간 중앙에서 프리스트레스 힘 P＝3,000kN에 의한 상향력의 크기[kN]는? (단, 이고, 자중과 프리스트레스 손실은 무시한다)
- ① 18
- ② 45
- ③ 90
- ④ 180
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13. 보통중량콘크리트에 설치된 인장력을 받는 직경이 25mm인 이형 철근의 기본정착길이[mm]는? (단, 콘크리트의 설계기준압축강도 fck＝36MPa, 철근의 설계기준항복강도 fy＝400MPa, KDS 14 20 52 : 2021을 따른다)
- ① 1,000
- ② 1,200
- ③ 1,400
- ④ 1,600
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14. 프리스트레스트 콘크리트 보의 양단 정착부에서 각각 4.5mm의 활동이 발생하였을 경우, 프리스트레스 손실량[MPa]은? (단, 보의 길이＝18m, 강선의 탄성계수＝200GPa, 초기 프리스트레스＝1,500MPa이고, 강재와 쉬스관의 마찰은 고려하지 않는다)
- ① 50
- ② 100
- ③ 150
- ④ 200
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15. 프리스트레스하지 않는 부재의 현장치기 철근콘크리트 부재의 최소 피복두께에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, KDS 14 20 50 : 2022를 따른다)
- ① 피복두께는 콘크리트 표면으로부터 철근 중심까지의 최단거리이다.
- ② 흙에 접하여 콘크리트를 친 후 영구히 흙에 묻혀 있는 콘크리트의 피복두께는 75mm 이상 확보하여야 한다.
- ③ 흙에 접하거나 옥외의 공기에 직접 노출되는 콘크리트의 피복두께는 D19 이상의 철근에서 50mm, D16 이하의 철근에서는 40mm 이상 확보하여야 한다.
- ④ 옥외의 공기나 흙에 직접 접하지 않는 콘크리트(슬래브, 벽체, 장선)는 D35 초과하는 철근에서 40mm, D35 이하의 철근에서는 20mm 이상 확보하여야 한다.
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16. 그림과 같이 콘크리트 직사각형 보 단면의 도심에 프리스트레스 강재를 배치하여 긴장력 750kN을 도입하였다. 하향 수직하중에 의해 콘크리트 단면 하단에 인장응력이 발생하지 않는 최대휨모멘트 크기[kNㆍm]는? (단, 폭 300mm, 높이 500mm, 총 프리스트레스 손실은 20%이고, 자중은 무시한다)
- ① 50
- ② 60
- ③ 70
- ④ 80
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17. 계수전단력 Vu＝75kN이 작용하는 직사각형 단면의 철근콘크리트 휨부재에서 전단철근을 배근하지 않아도 되는 단면의 최소 유효깊이[mm]는? (단, 보통중량 콘크리트를 사용하였고, 단면폭 b＝400mm, 콘크리트의 설계기준압축강도 fck=25MPa이며, KDS 14 20 22 : 2022를 따른다)
- ① 400
- ② 500
- ③ 600
- ④ 700
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18. 직사각형 단면의 철근콘크리트 휨부재에서 부재축에 직각인 U형 전단철근을 간격 200mm로 배치하였다. 전단력과 휨모멘트만 받고 있는 경우, 직사각형보의 공칭전단강도 크기[kN]는? (단, 보통중량 콘크리트를 사용하였고, 단면폭 400mm, 단면 유효깊이 600mm, 콘크리트의 설계기준압축강도 fck＝36MPa, 전단철근의 설계기준항복강도 fyt＝400MPa, 전단철근 한가닥의 공칭단면적＝100mm2이며, KDS 14 20 22 : 2022를 따른다)
- ① 240
- ② 360
- ③ 480
- ④ 600
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19. 조밀단면 2축대칭 H형강 보가 강축에 대해 휨하중을 받고 있다. 보의 비지지길이가 2.5m일 때, 공칭휨강도 크기[kNㆍm]는? (단, 강재는 SM275가 사용되었으며, 항복강도 Fy＝275MPa, 인장강도 Fu＝410MPa, 소성한계 비지지길이＝3m, 탄성단면계수＝900cm3, 소성단면계수＝1,000cm3, KDS 14 31 10 : 2017을 따른다)
- ① 247
- ② 275
- ③ 369
- ④ 410
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20. 비틀림에 대한 비지지길이가 횡좌굴에 대한 비지지길이보다 짧은 경우, 균일압축을 받는 비세장판 강구조 압축부재의 휨좌굴에 대한 공칭압축강도 Pn 산정방법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, Fcr＝좌굴응력, Ag＝부재의 총단면적, Fe＝탄성좌굴응력, Fy＝강재의 항복강도, E＝강재의 탄성계수, K＝유효좌굴길이계수, L＝부재의 횡좌굴에 대한 비지지길이, r＝좌굴축에 대한 단면2차반경이고, KDS 14 31 10 : 2017을 따른다)
- ① 공칭압축강도 Pn은 휨좌굴에 대한 한계상태에 기초하여 Pn=FcrAg를 이용하여 산정한다.
- ② 탄성 압축부재의 좌굴응력 Fcr＝0.877Fe를 이용하여 산정한다.
- ③ 비탄성 압축부재의 좌굴응력 Fcr＝0.658Fe를 이용하여 산정한다.
- ④ 탄성좌굴응력 는 탄성좌굴해석을 통하여 구한다.
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