난이도 및 평가

난이도 하,  전단응력의 분포를 분석하는 문제

해설

전단응력은 보의 단면에서 전달력 V에 의해 발생하며, 중립축에서 멀어질수록 전단응력의 크기가 감소

난이도 및 평가

난이도 하, 두 기둥의 좌굴 임계하중의 비율

해설

난이도 및 평가

난이도 중, 얇은 원통형 압력용기의 내압에 의해 발생하는 원통방향 응력​과 길이방향 응력

해설

난이도 및 평가

난이도 상, 트러스 구조에서 주어진 부재 AD의 변형률을 구하는 문제

해설

부재 AD에 작용하는 축 하중 P(AD)는 하중 P가 두 부재 AD와 BD에 분배된다는 점을 고려, 하중은 트러스의 대칭성과 각도에 따라 두 부재로 나누어지며, 부재 AD에 걸리는 하중은 다음과 같이 계산

난이도 및 평가

난이도 중 , 케이블 정리 이용

해설

1. 그림과 같은 부정정보에서 B지점의 수직반력의 크기[kN]는?
(단, 보의 자중은 무시하며, 휨강성 EI는 일정하다)

① 10

② 20

③ 30

④ 40

난이도

난이도 하 

해설

등분포 하중이 가해질 때 처짐과 B지점의 반력으로 인한 처짐의 차이가 0이 되면 반력을 구할 수 있다

공식은 외워두는게 좋다 

2. 그림과 같이 직사각형 단면을 가지는 단주가 있다. 도심으로부터 a만큼 일축 편심되어 수직하중 3P가 작용할 때, C점에서 발생하는 수직응력의 크기는? (단, 기둥의 자중은 무시한다)

난이도

난이도 중

해설

3. 그림과 같이 동일한 크기의 등분포하중 w를 받고 있는 두 개의 탄성보가 있다. 탄성보(a)의 최대 정모멘트의 크기가 10kNㆍm이면, 탄성보(b)의 최대 정모멘트의 크기[kNㆍm]는? (단, 두 보의 자중은 무시하며, 휨강성 EI는 일정하다)

① 10

② 20

③ 30

④ 40

난이도 및 평가

난이도 중 

해설

공식 암기 필수

4. 그림과 같은 3경간 연속보에서 중앙점인 C점의 정성적인 휨모멘트의 영향선은? (단, 보의 휨강성 EI는 일정하다)

난이도 및 평가

난이도 상

해설

5. 그림과 같이 탄성 케이블의 중앙에 수직하중 P가 작용하는 케이블에 40MPa의 인장응력이 발생할 때, 수직하중 P의 크기[kN]는? (단, 케이블의 단면적은 2,500mm²이며, 케이블의 자중은 무시한다)

난이도 및 평가

난이도 중

해설

문제가 그나마 깔끔하게 나온게

피타고라스가 3:4:5로 나와서

y방향의 반력과 케이블의 인장력 비율이
3:5로 계산하면 금방나온다.

난이도 및 평가

난이도 하,  에너지 손실 공식

문 10. 어떤 지역의 4hr-단위도가 다음 표와 같이 주어져 있다. 이 지역의 처음 4시간 유효강우량은 2cm이고 이후 4시간 유효강우량은 3cm일 때, 총 직접유출량[m³/s]은?

① 90 ② 100

③ 110 ④ 120

난이도 및 평가

난이도 상, 유출량 계산

해설

*단위도 Q-t그래프

단위도 면적 : 총 직접유출량 = Q-t그래프 면적

문 11. 유속계를 이용하여 10m 수심의 하천에서 유속을 측정하였다. 수면 아래 2m, 4m, 6m, 8m 지점에서 측정된 유속이 각각 3m/s, 4m/s, 2m/s, 1m/s일 때, 3점법으로 구한 평균유속[m/s]은?

① 2.0 ② 2.3

③ 2.5 ④ 3.0

난이도 및 평가

난이도 하,  측점 수에 따른 평균유속

해설

문 12. 하천의 수위계산에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 수면과 에너지선과의 간격이 크다면, 그 원인은 완만한 하상경사 때문일 가능성이 크다.

② 하천구간 상류와 하류 지점 간에 에너지경사가 급격하게 변화했다면, 두 지점 사이에 계산 단면을 추가하여 다시 계산하는 것이 바람직하다.

③ 일반적으로 상류흐름(subcritical flow)의 경우, 하천의 하류부터 수위 계산을 시작하여 상류방향으로 진행한다.

④ 직접축차법은 표준축차법에 비하여 계산은 간단하지만 특정 지점의 수위를 직접 계산하기 어려운 단점이 있다.

난이도 및 평가

난이도 상, 하천의 수위계산

해설

*하천 수위 계산법

1.직접 축차 계산법

-기지점 수위로부터 등간격 분할

2.표준 축차 계산법(일반식)

-지배단면으부터 계산

-시행착오 법에 의해 일반화된 수면곡선식 결정

①수면과 에너지선과의 간격이 크다면, 그 원인은 급격한 하상경사 때문일 가능성이 크다.

문 6. 그림은 점토에 대한 압밀비배수 삼축압축시험에 대한 응력경로를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 전응력경로와 유효응력경로 사이의 평균응력 차이는 과잉간극수압이다.

② ㉠은 정규압밀점토의 유효응력경로이고, ㉡은 정규압밀점토의 전응력경로이다.

③ ㉢은 과압밀점토의 유효응력경로이고, ㉣은 과압밀점토의 전응력경로이다.

④ ㉤은 과압밀점토의 정(＋)의 과잉간극수압이 발생하는 유효응력경로이다.

난이도 및 평가

난이도 상,  응력경로의 의미를 정확하게 파악하고 있어야 풀수 있는 문제이며 개념을 완벽하게 이해해야 한다.

해설

④㉤의 경로는 존재 하지 않는다.

문 7. 순수 모래를 이용하여 250kPa의 구속압 상태에서 삼축압축시험을 수행하였을 때, 파괴 시 축차응력이 500kPa로 측정되었다. 이 시료의 내부마찰각과 수평면으로부터 파괴면의 각도는?

난이도 및 평가

난이도 하,  공식을 통해풀거나 그래프를 통해 푸는 문제이며 빈출문제이다.

해설

문 8. 아주 오래 전에 조성된 점토사면이 집중 강우로 붕괴되었다. 붕괴된 사면을 보수 보강하기 위한 점토 사면의 안정해석에 적절한 전단강도정수 산정 시험은?

① 압밀배수(CD) 삼축시험

② 압밀비배수(CU) 삼축시험

③ 비압밀비배수(UU) 삼축시험

④ 압밀비배수(CU)와 비압밀비배수(UU) 삼축시험 둘 다

난이도 및 평가

난이도 중,  각 시험이 어떠한 경우에 시행되는지 알아야하며 어렵지는 않으나 그래프와 함께 이해할 필요가 있다.

해설

문 9. 그림과 같은 침투 조건에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 각 흙의 단면적은 일정하다)

① 1번 흙에서의 유속이 가장 빠르다.

② 3번 흙에서의 유속이 가장 빠르다.

③ 3번 흙에서의 동수경사가 가장 크다.

④ 1번 흙과 2번 흙의 동수경사는 동일하다.

난이도 및 평가

난이도 최상,  가로로 투수가 되는것 같지만 실제로는 위에서 아래로 흐르는 흐름이라는 걸 파악하는게 제일 중요하다.

해설

난이도 및 평가

난이도 ,  극한지지력 계산

해설

문 1. 흙의 동상 방지대책에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 지표의 흙을 화학약품으로 처리하여 동결온도를 내린다.

② 배수구 등을 설치하여 지하수위를 저하시킨다.

③ 모관수의 상승을 차단하기 위해 차단층을 지하수위보다 높은 위치에 설치한다.

④ 동결 깊이보다 높게 있는 흙을 세립질 흙으로 치환한다

난이도 및 평가

난이도 하,  동상방지 대책(기사수준 난이도)

해설

① 지표의 흙에 화학 약품처리(Cacl2,NaCl, MgCl2)를 하게 되면 동결온도를 낮춘다.

② 배수구 등을 설치하면 흙속에 물이 없어져 동상이 방지된다.

③ 차단층(모래, 콘크리트, 아스팔트)은 지하수위보다 높은곳에 설치해야 효과가 있다.

④ 세립질 흙은 동상에 취약한 흙이며, 동결이 어려운 재료(자갈, 쇄석, 석탄재)로 치환해야 한다.

문 2. 다짐은 역학적 에너지를 통해 흙을 조밀화시키는 것을 목적으로 한다. 다짐 후 지반에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 강도 및 지지력의 증가

② 압축성 및 침하성의 증가

③ 지반의 안정성 증가

④ 투수성 및 물의 흐름 감소

난이도 및 평가

난이도 하,  다짐의 특

해설

① 흙이 압축되면 일반적으로 강도와 지지력이 증가함

② 토양이 압축되면, 그 입자들은 더 밀접하게 압축되어 입자 사이의 공간이나 틈이 줄어듭니다.

③ 강도와 지지력이 증가하면 지반의 안정성이 증가함

④ 흙이 압축되면 공극이 작아져서 투수성이 감소하게 됨.

※ 다짐의 특성

강도‧안정성 증가: 다짐된 토양은 덜 다짐된 토양에 비해 보다 높은 내부 마찰 각과 응력 저항을 보입니다. 이는 건축물이나 도로와 같은 구조물의 부하를 지지하는 데 필요한 토양의 강도를 증가시킵니다. 이로 인해 지반의 변형이나 굴절이 줄어듭니다.

침투성 감소: 토양 입자 사이의 공간이 줄어들면서 물이 토양을 통과하는 능력, 즉 침투성이 감소합니다. 이는 원하지 않는 물의 침투나 수처리를 방지하는 데 도움이 됩니다.

압축성 감소: 흙을 다지면 그 흙의 부피 변화, 즉 압축성이 감소합니다. 이는 건축물이나 다른 구조물의 추가 부하 하에서의 토양 정착을 줄여줍니다.

공기 포화도 감소: 흙의 다짐은 토양 중의 공기 함량을 줄일 수 있습니다. 이는 토양의 열전도도를 향상시키며, 일부 상황에서는 토양의 동결-해동 주기에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다.

문 3. 옹벽의 안정성 검토에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 옹벽에 작용하는 모든 외력의 합력 작용점이 저판의 중앙 2/3 안에 들어오면 전도에 대하여 안정하다.

② 활동에 대한 안전율은 보통 수동토압을 무시하면 1.5를 적용한다.

③ 활동에 대하여 불안정한 것으로 판정될 경우 옹벽의 폭을 크게 하거나 저판 바닥면에 돌출부(전단키)를 설치한다.

④ 옹벽의 안정은 전도, 활동, 지지력, 전체안정성(원호활동)에 대하여 검토한다.

난이도 및 평가

난이도 중,  옹벽의 안정성 검

해설

① 모든 힘의 합력이 기초의 중간 1/3 내에 있다면 벽이 전복될 경향이 없다고 간주

※ B의 작용위치가 저판 중심사이의 거리e가 e < B/6

② 활동에 대한 안전율은 일반적으로 수동토압을 무시 시 Fs = 수평저항력/수평력 ≥ 1.5로 적용한다.

③ 전단키는 보존벽 바닥 밑에 있는 토양과의 접촉 영역을 증가시켜, 전단 강도를 향상시키며, 보존벽과 지반 사이의 전단 힘을 증가시켜 슬라이딩을 방지하는 데 도움을 준다.

④ 옳은 보기이며 암기한다.

난이도 및 평가

난이도 상,  수중무한사면의 이

해설

난이도 및 평가

난이도 중,  전단강도 계산

해설

난이도 및 평가

난이도 중,  극한 지지력 계

해설

문 17. 그림과 같이 연직으로 시공된 옹벽이 O점을 기준으로 반시계방향으로 (＋)회전변위가 발생하여 보강공법을 적용하였더니 시계방향으로 변위가 발생하여 초기 연직상태를 지나 오히려 (－)회전변위가 발생하였다. 옹벽이 ‘정지→(＋)회전→정지→(－)회전’의 순서로 변위가 발생하는 동안 미소요소 A의 응력상태를 나타내는 Mohr원의 변화순서는? (단, 옹벽의 회전변위에 따른 토체의 전단파괴는 발생하지 않았으며, 미소요소 A의 응력은 벽체변위에 영향을 받는다)

① ㉠→㉡→㉢→㉡ ② ㉡→㉢→㉡→㉠

③ ㉡→㉠→㉡→㉢ ④ ㉢→㉡→㉠→㉡

난이도 및 평가

난이도 중,  주동토압의 이

해설

정지토압 → 주동토압 → 정지토압 → 수동토압
(+)방향은 벽체 방향이므로 주동토압이다
(-)방향은 벽체 안쪽방향이므로 수동토압이다.

문 18. 그림과 같이 널말뚝벽이 설치된 지반에서 정상침투 상태의 유선망을 도시하였을 때, A위치의 유효수직응력은? (단, 지반은 등방․균질하며, 포화단위중량은 20kN/m³, 물의 단위중량은 10kN/m³ 이다)

① 100kN/m² ② 90kN/m² ③ 80kN/m²  ④ 70kN/m²

난이도 및 평가

난이도 하, 수압계산을 통한 유효응력 계

해설

난이도 및 평가

난이도 하, 압밀도 계산

해설

문 20. 그림과 같이 널말뚝벽이 설치된 점성토 지반에서 B점의 간극수압이 A점의 간극수압의 2배 이하가 되고, 히빙에 대한 안전율이 2.0 이상을 만족하는 널말뚝벽의 최소 근입깊이 D는?
(단, 점선 A－B는 총수두차의 50%가 손실되는 등수두선이고, 히빙존에서의 평균수두손실은 12m이며, 점성토의 포화단위중량과 물의 단위중량은 각각 20kN/m3과 10kN/m3이다)

17.5m ② 19.5m ③ 22.0m ④ 24.0m

난이도 및 평가

난이도 상, 히빙에 대한 안전율

해설

문 11. 포화된 점토지반과 모래지반에 각각 직경 30cm의 평판재하시험을 한 결과 150kN/m ² 의 동일한 극한지지력을 얻었다. 동일한 점토지반과 모래지반에 각각 직경 1.5m의 얕은 기초를 시공했을 때, 각 지반에 설치된 기초의 극한지지력은?
(단, 포화된 점토지반의 내부마찰각은 0이고, 모래지반의 점착력은 0이다)

점토지반 모래지반

① 150kN/m²  750kN/m²

② 150kN/m² 150kN/m²

③ 750kN/m²  750kN/m²

④ 750kN/m² 150kN/m²

난이도 및 평가

난이도 하,  평판재하시험 결과 해

해설

문 12. 지반의 횡방향 토압에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 정지토압은 벽체의 수평변위가 전혀 발생하지 않을 때 벽체에 작용하는 토압이다.

② 수동토압은 흙이 벽체에게 밀려 수평방향 압축이 발생되어 파괴에 이르렀을 때의 토압이다.

③ 정지토압계수는 1.0보다 클 수 없다.

④ 정지토압계수는 실내 삼축압축시험으로 구할 수도 있다.

난이도 및 평가

난이도 중,  정지토압의 이

해설

① 정지토압의 정의이다.

② 수동 토압은 토양이 벽에 밀려 수평 방향으로 압축되어 파괴에 이르렀을 때 발생

④ 삼축압축시험에서 수평 방향의 변위가 없게 조절하여 측정이 가능하

문 13. 현장에서 수행하는 원위치 시험이 아닌 것은?

① 루전(Lugeon) 시험

② 콘관입시험

③ 공내재하시험

④ 비중계(Hydrometer) 시험

난이도 및 평가

난이도 , 원위치 시험 종류

해설

① 암반의 균열 정도를 측정하는 방법입니다. 시험은 특정 압력 하에서 물을 주입하고, 그에 따른 물의 흡수량을 측정하여 암반의 균열 정도를 추정

② 토양의 물리적 성질을 측정하는 방법입니다. 시험은 토양에 콘형의 프로브를 밀어 넣는 것으로, 프로브가 토양에 밀어 넣어지는 동안 발생하는 저항력을 측정하여 토양의 강도와 조밀도를 추정

③ 토양의 압축성을 측정하는 방법입니다. 시험은 토양에 공을 떨어뜨리고, 그에 따른 공의 침강 깊이를 측정하여 토양의 압축성을 추정

④ 시료를 물에 희석시켜 교반한 후, 흙탕물 속에서 토립자가 침강되는 동안 상부는 묽어지고 하부는 짙어지는 흙입자의 낙하속도를 구부를 통해 간접적으로 측정함으로써 흙의 입경을 추정하는 방법

난이도 및 평가

난이도 하, 무한사면의 안전

해설

난이도 및 평가

난이도 중, 상재압 작용 시 전응

해설

문 6. 그림과 같이 관개용수로가 강과 평행하게 계획되었다. 불투수성의 점토층 사이에 100mm 두께의 모래층이 협재되어 있을 때, 관개용수로에서 모래층을 통해 강으로 누수되는 단위폭당 누수량은?
(단, 모래층의 투수계수는 80m/day이고, Darcy의 법칙이 성립하며, 강과 관개용수로의 수위는 일정하게 유지된다)

① 1.6m³/day/m

② 3.2m³/day/m

③ 8.0m ³ /day/m

④ 16.0m ³ /day/m

난이도 및 평가

난이도 중상,  유량 구하는 공식은 어렵지 않으나 i = h/L에서 h가 전수두차라는 것을 이해해야한다. 

해설

문 7. 동일한 흙시료에 대해서 직접전단시험을 수행한 결과, 수직응력이 100kN/m²일 때 전단강도가 60kN/m², 수직응력이 200kN/m²일 때 전단강도가 100kN/m²이었다면, 이 흙시료의 점착력은? (단, Mohr-Coulomb의 파괴기준을 따른다)

① 20kN/m²

② 40kN/m²

③ 80kN/m²

④ 100kN/m²

난이도 및 평가

난이도 중, 동일한 흙시료일 때 점착력은 변하지 않는다는 특성을 이용한다.

해설

문 8. 내부마찰각 0, 일축압축강도 90kN/m², 습윤단위중량 20kN/m³인 평평한 지반을 흙막이 없이 연직으로 최대한 깊게 무지보 굴착(open cut)을 하려고 한다. 설계 안전율 1.5를 적용할 때, 설계 굴착깊이는? (단, 설계 안전율은 흙막이 없이 연직으로 무지보 굴착이 가능한 이론적 최대깊이를 설계 굴착깊이로 나눈 값이다)

① 3.0m ② 4.5m ③ 6.0m ④ 9.0m

난이도 및 평가

난이도 중,  굴착의 안정성 자체는 쉬우나 헷갈리는 개념이 있다.

해설

※ 일반적으로 깊게 팔수록 안전하다고 알려져 있으나 왜 한계굴착 깊이에서 줄어들게 되는가?

이는 무지보 굴착의 경우, 일반적으로 굴착 깊이가 깊어질수록 토양의 안정성이 감소하기 때문이며, 한계 굴착 깊이는 토양의 일축 압축 강도와 습윤 단위 중량에 따라 결정되며, 설계 안전율은 이러한 한계 굴착 깊이에 기반하여 결정됩니다. 설계 안전율은 굴착이 안전하게 수행될 수 있는 깊이를 제공하기 위해 사용되며, 이 값이 한계 굴착 깊이보다 작은 이유는 굴착 중에 예기치 않은 조건이나 부담을 감당할 수 있도록 여유를 제공하기 위해서입니다.

문 9. 흙의 다짐특성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 일반적으로, 동일한 다짐에너지 조건에서 소성성이 작은 세립토가 소성성이 큰 세립토보다 최대건조단위중량이 작다.

② 일반적으로, 동일한 다짐에너지 조건에서 입도분포가 좋은 조립토가 입도분포가 나쁜 조립토보다 최대건조단위중량이 크다.

③ 동일한 흙시료에 대해서 다짐에너지가 클수록 최대건조단위중량은 커지고 최적함수비는 작아진다.

④ 일반적으로, 흙댐의 심벽 등 차수목적으로 흙을 다질 경우에는 습윤측 다짐을 하는 것이 좋다.

난이도 및 평가

난이도 하,  다짐의 특성으로 기사수준의 문

해설

① 소성성이 높아질수록 점토함유량이 높아지고 동일한 다짐에너지 조건에서 소성성이 작은 세립토가 소성성이 큰 세립토보다 최대건조단위중량이 크다.

② 좋은 입도 분포는 토양 입자들이 더 효율적으로 배치되게 하여, 더 높은 최대 건조 단위 중량을 가지게 된다.

③ 다짐 에너지가 높을수록 토양 입자들은 더 밀집되고, 이로 인해 최대 건조 단위 중량은 증가합니다. 또한 높은 다짐 에너지는 최적함수비를 줄일 수 있습니다.

④ 습윤측 다짐을 할 경우 최소 투수계수를 갖기 때문이다.

10. 그림과 같이 기초폭이 2m인 띠기초를 지표면 아래 1.5m 깊이에 설치하였을 때, 기초의 전반전단파괴에 대한 극한지지력은?(단, 기초의 점착력 c는10kN/m², 내부마찰각 Φ는 20º, 습윤단위중량 γt는 18kN/m³이며, Terzaghi의 지지력공식과 지지력계수는 Nc=18, Nr=5, Nq=7을 사용한다)

① 459kN/m²  ② 479kN/m²  ③ 499kN/m²  ④ 519kN/m²

난이도 및 평가

난이도 하,  띠기초의 극한지지력 계

해설