구조 몇 문제 올립니다. 그림이나 수식이 다소 깨질 수도 있군요.

[아키돈]

종로 육서당 구조문제풀이 시간중 마지막 시간에 170 문제를 풀었고, 이중 몇개만 올려 봅니다. 물론 수업들은 학생들은 모두 풀었던 문제 유형이고요,,,이번 구조문제풀이반은 총 310 문제를 풀고, 테마특강 교재를 보충강의식으로 보조로 진행하였고, 카페에 올린 요약 강의(기본게시판 참조)를 매 시간별 섹션별로 다루었습니다.  아래의 문제는 이중 몇개만 골라 본 것이니, 풀어 보시기 바랍니다.

1. 대공간의 지붕을 만들기 위해 사용하는 구조시스템 중 가장 가벼운 구조는?

① 스페이스 프레임

② 콘크리트 쉘 구조

③ 공기막 구조

④ 케이블 돔 구조

답)3.

2. 수평하중에 저항하기 위해 구조체 외곽부에 촘촘하게 기둥을 배치하고 내부에는 비교적 작은 수의 기둥으로 연직하중에 저항하는 대표적인 고층구조 시스템은  어느 것인가?

① 튜브 시스템               

② 골조 시스템

③ 브레이스 시스템          

④ 슈퍼 프레임

답)1

해설) 튜브시스템에 관한 설명

3. 강구조 초고층건물의 구조계획에서 가장 부적당한 것은 다음 중 어느 것인가?

① 가새 골조 형식은 구조적인 측면에서 일반적으로 효율적이다.

② 장기하중보다 지진, 바람과 같은 단기하중에 의해서 구조설계가 좌우된다.

③ 건물전체의 수평변위가 일정범위로 제한되어야 한다.

④ 가새 골조 형식은 평면계획 및 공간의 효율성 측면에서 바람직하다.

답)4.

4. 다음 중 지진하중의 산정과 관계가 적은 것은 ?

① 구조물의 중요성

② 구조물의 연성능력

③ 구조물의 층수

④ 구조물의 연면적

답)4.

밑면 전단력 에서,

A = 지역계수, IE = 중요도계수, C = 동적계수,

R = 반응수정계수, W = 건축물의 전 중량

 에서,

S = 지반계수, T = 기본진동주기

1) 구조물이 위치할 지역의 지진위험도에 따라 지진하중의 크기가 달라진다. (지역계수)

2) 구조물의 중요성에 따라 지진하중의 크기가 달라진다. (중요도계수)

3) 구조물의 진동주기(층수)에 따라 지진하중의 크기가 달라진다.

4) 구조물의 위치할 지역의 지반조건에 따라 지진하중의 크기가 달라진다. (지반계수)

5) 구조물의 연성능력, 초과강도, 잉여도 등에 따라 지진하중의 크기가 달라진다.

7. 조적조에서 아치를 설치하는 가장 큰 (구조적) 이유는?

① 건물의 미관을 높이기 위해서

② 개구부를 크게 하기 위하여

③ 개구부에 가해지는 하중 경감을 위하여

④ 창문틀을 정확히 설치 및 유지하기 위하여

답)3.

해설) 개구부의 하중 경감이 중요 목적이다. 물론 개구부를 크게 하기 위한 목적도 있으나, 개구부를 크게 할 경우 역학적인 문제가 개구부의 하중을 경감하는 것이기 때문이다.

(목조)

8. 목조 왕대공지붕틀에서 각 부재의 응력 성질 중 옳지 않은 것은?

① ㅅ자보는 휨과 압축력을 받는다.

② 빗대공은 압축력을 받는다.

③ 왕대공은 압축력을 받는다.

④ 평보는 휨과 인장력을 받는다.

답)3.

 압축은 ㅅ 형태, 인장은 ㅗ 형태의 부재.단, 보 부재는 휨을 동시에 받음.

왕대공 지붕틀에서 수직재(왕대공, 달대공) 및 수평재

(평보)는 인장재이고, ㅅ자보 및 빗대공은 압축재이다.

11. 강도설계법에 의한 철근콘크리트 보의 설계에서 그림과 같은 보의 평형상태에서 중립축 위치 Cb 값에 가장 가까운 것은?

계산식 숙지문제.

13. 복 철근 보에 대한 설명으로 옳지 못한 것은?

① 등가응력 블록의 깊이가 길어지면서, 콘크리트의 취성 파괴에 대한 위험이 있다.

② 시간에 따른 장기처짐이 단 철근 보에 비하여 감소한다.

③ 보의 철근 조립에서 전단 보강근의 설치와 피복두께 유지에 편리하다.

④ 압축철근은 극한상태에서 항복하지 않는 경우도 있다.

답)1

14. 복근비는?

해설) 복근비 = 압축철근비/인장철근비 = 압축철근량/인장철근량, 문제에서 같은 직경의 철근을 사용하였으므로, 복근비 = 위 철근 개수 3/ 아래철근 개수

18. 부재에 작용하는 소요 전단력이 부재의 설계전단강도보다 클 경우, 취해야 할 방법 중 가장 효과가 적은 것은 어느 것인가?

① 전단보강근의 면적을 증가시킨다.

② 전단보강근의 간격을 늘린다.

③ 콘크리트의 압축강도를 증가시킨다.

④ 주근의 항복강도를 증가시킨다.

답) 2.

24. 보의 인장철근 주변 콘크리트의 균열 폭의 크기에 영향을 미치는 요소로서 가장 부적당한 것은 다음 중 어느 것인가?

① 인장철근 응력도

② 콘크리트 피복두께

③ 인장철근을 둘러싼 콘크리트 면적

④ 철근간격

답) 4.

해설) 철근의 개수는 허용균열 폭 계산식에 포함되나 철근 간격 자체는 포함되지 않았다. 물론 철근 간격은 간접적으로 영향을 미칠 수 있다고 보나, 직접적으로 균열 폭 제한에 관한 산식에는 고려되지 않았으므로, 이 문제의 조건은 철근 간격이 가장 영향을 작게 미치는 요소로 볼 수 있다. 산식이 깨지는 군요. 기본서 확인하시면 기본 공식이 나옵니다. 기본 공식에서 철근 간격을 규정한 바가 없지요?

40. 일체된 구조물에 연직방향하중만이 작용할 경우에도 기둥에 휨모멘트가 생긴다. 이에 대한 주된 이유로 가장 타당한 것은?

① 보에서 생기는 휨모멘트가 전달된다.

② 기둥의 축력일부가 휨모멘트를 만든다.

③ 보의 전단력이 기둥의 휨모멘트를 만든다.

④ 기둥의 전단력 일부가 휨모멘트를 만든다

답)1

기둥은 압축력과 보에서 전달되는 휨모멘트를 동시에 받는 부재이다.

48. 항복강도 =4,000kgf/cm인 D13 철근을 내력벽체의 수평철근으로 사용하고자할 경우 강도설계법에서 A. 수평철근의 최소단면적, B. 수직철근의 최소단면적으로 가장 적당한 것은? (단, 벽체 수직면의 전체단면적은 4,000cm임)

① 4.8cm, 8cm     

② 5.5cm , 5.5cm   

③ 6.4cm, 8.4cm    

④ 7.5cm, 4.8cm    

⑤ 8cm,  4.8cm

정답) ⑤

해설) =4,000kgf/cm인 D16이하의 철근으로 배근된 내력벽체의 A. 수평철근은 벽체 단면적의 0.2%이상, B. 수직철근은 0.12%  요구된다.

따라서 A.는 4,000cm  ×0.002=8cm  , B.는 4,000cm  ×0.0012=4.8cm

52. 옹벽의 전도에 대한 저항모멘트는 횡토압에 의한 전도모멘트의 몇 배 이상이어야 하는가?

① 1.5배                      

② 2.0배                      

③ 2.5배                      

④ 3.0배

답 ②

58. 합성구조 설계에서 시어커넥터의 구조제한으로 바르지 않은 것은?

① 시어커넥터는 용접 후의 높이가 단면 지름의 4배 이상이며, 머리가 있는 스터드나 압연 ㄷ형강으로 하여야 한다.

② 시어커넥터의 콘크리트 피복두께는 어느 방향으로나 25mm 이상으로 한다. 다만, 데크플레이트의 골 속에 설치되는 경우 측면의 피복두께는 이 제한을 적용받지 않는다.

③ 강재보의 웨브 선상에 설치되는 시어커넥터를 제외하고는 스터드커넥터의 지름은 플랜지 두께의 3.5배 이하로 한다.

④ 스터드커넥터의 종방향 피치는 스터드커넥터 지름의 6배 이상으로 횡방향 게이지는 스터드커넥터 지름의 4배 이상으로 한다.

⑤ 스터드커넥터의 피치는 슬래브 전체 두께의 8배 이하로 한다.

답)3

해설)강재보의 웨브 선상에 설치되는 시어커넥터를 제외하고는 스터드커넥터의 지름은 플랜지 두께의 2.5배 이하로 한다.

60. 다음 강구조 재료에 대한 표기법으로 SM490 TMC B가 있다. 바르지 않은 것은?

① SM(용접구조용 압연강재 SWS)

② 최저인장강도 490MPa

③ Thermor Mechanicla Control(후강판에도 적용하면서 응력저하 현상이 작은 저용접성 저탄소강)

④ B(용접품질이 중간 정도 등급)

답)3

해설) Thermor Mechanicla Control(후강판에도 적용하면서 응력저하 현상이 작은 고용접성 저탄소강), 즉 용접 성능이 좋은 고-용접성의 저-탄소강을 말한다.

71. 철골 트러스보의 설계에 대한 설명으로 부적절한 것은?

① 트러스에서 현재의 구면내 좌굴길이는 절점간 거리로 한다.

② 트러스에서 현재의 구면외 좌굴길이는 횡방향으로 보강된 지점간 거리로 한다.

③ 트러스에서 웨브재의 구면내 좌굴길이는 재단이 강접일때는 절점간 거리로 한다.

④ 트러스에서 웨브재의 구면외 좌굴길이는 절점간 거리로 한다.

답)3.

해설)압축재의 좌굴길이는 재단의 지지상태에 따라 정한다, 다만 트러스 또는 라멘 기둥부재의 좌굴길이는 정밀한 계산을 하지 않을 때는 다음과 같이 정할 수 있다,

a. 구면 내 좌굴은 현재의 좌굴이 트러스를 이루는 평면내에서 발생하는 것이다.

b. 구면 외 좌굴은 트러스 지점의 보강재와 같이 트러스를 이루는 평면을 벗어나게 좌굴이 발생하는 것이다.

c. 웨브재의 구면내 좌굴길이는 절점간 거리를 좌굴길이로 한다. 다만, 재단 지지상태가 특히 강하게 되었을 때는 양단접합 리벳군 또는 용접부의 중심간 거리를 좌굴길이로 한다.

84. 플레이트거더에 작용하는 휨모우먼트와 축력에 대한 압축 좌굴내성을 증가시키기 위하여 웨브에 설치하는 것은?

① 수평 스티프너    

② 중간 스티프너

③ 하중점 스티프너  

④ 보강 리브

답) 1

해설) 키 포인트는 좌굴에 유효한 스티프너를 찾는 것.

1) 수직 스티프너(transverse stiffener) : 보 전체를 통하여 재축에 직각방향으로 보강한 스티프너를 수직 스티프너라 하며, 주로 웨브의 전단 좌굴내력을 높이는 효과가 있으며, 웨브의 지압파괴 방지에도 유효하다.

 ㉠ 중간 스티프너(intermediate stiffener) : 보의 중간에 사용하는 스티프너를 중간 스티프너라 한다.

 ㉡ 하중점 스티프너(bearing stiffener) : 지점이나 보의 중간에 집중하중이 작용하는 점에 사용하는 스티프너를 특별히 하중점 스티프너라 하며, 위 아래  플랜지와 웨브에 밀착시킨다.

2) 수평스티프너(longitudinal stiffener) : 좌굴의 관점에서 휨을 받는 웨브판의 좌굴에 가장 유효한 보강 방법으로 재축방향으로 웨브 플레이트를 보강한 스티프너를 수평 스티프너라 하며, 주로 재축방향의 압축력에 의한 좌굴내력을 높이는 효과가 있다.

96. 그림에서 X축에 대한 단면 1차 모멘트() 값은?

100. 트러스 해법상의 기본 가정 중 가장 부적당한 것은?

① 모든 절점은 힌지로 결합되어 있다.

② 각 부재는 축방향력, 전단력 그리고 휨모멘트가 생긴다.

③ 외력은 모두 절점에만 작용한다.

④ 외력의 작용선은 트러스와 동일 평면 내에 있다.

답)2

해설) 각 부재에는 압축,인장만 발생한다.

107. 양단고정 집중하중과 등분포하중이 발생시 휨모멘트?

...기타 계산 문제 올리기 힘들어(그림 땜에)

트러스 0부재 찾기,,,트러스 응력 계산.

부정정 차수 구하기...고정단과 캔틸레버 연속 구조물의 경우 기둥에 휨 모멘트 발생하지 않을 거리,,,

캔틸레버 처짐(중앙에 집중하중 재하, 중간에 등분포 하중 재하)

재단모멘트

층방정식을 이용한 수평하중 산정

전단응력 산정

펀칭쉐어,,,전단응력, 위험 단면 길이,,,

독립기초에서 뚫림전단(punching shear) 응력도를 계산할 때 검토하는 저항면적으로 합당한 것은?

횡좌굴...국부좌굴, 좌굴길이 등...