건축기사 구조 검토·하중·구조시스템 개념 정리
중요도 ★★★★☆ · 30% (추정)
개요
이 단원은 건물에 작용하는 하중과 하중조합, 기초의 종류, 재료의 구조적 특성, 수평력에 저항하는 구조시스템을 다룹니다. 계산보다 개념을 묻는 문제가 많아 용어의 뜻을 정확히 아는 것이 중요합니다.
고정하중은 구조체와 마감처럼 늘 그 자리에 있는 무게이고, 활하중은 사람·가구처럼 바뀌는 무게입니다. 강도설계에서 고정하중과 활하중만 있을 때는 1.4D 와 1.2D + 1.6L 을 검토합니다. 지붕 설하중은 경사가 급할수록 눈이 덜 쌓여 작아집니다.
기초는 기둥마다 두는 독립기초, 벽을 따라 두는 줄기초, 바닥 전체를 하나로 만든 온통기초 등이 있고, 말뚝은 끝으로 받치는 지지말뚝과 옆면 마찰로 받치는 마찰말뚝이 있습니다. 철근콘크리트는 두 재료의 부착이 좋고 열팽창계수가 비슷하며 콘크리트가 철근을 보호하기 때문에 성립합니다.
수평력에는 전단벽, 가새, 모멘트 골조가 저항하고, 초고층에서는 코어와 바깥 기둥을 잇는 아웃리거를 씁니다. 지진에 대해서는 버티는 내진, 감쇠장치로 줄이는 제진, 흔들림을 끊는 면진이 있습니다. 반응수정계수(R)는 연성이 큰 시스템일수록 크며, 클수록 설계 지진력은 작아집니다.
핵심 개념
하중조합
강도설계에서 고정하중(D)과 활하중(L)만 있을 때 1.4D 와 1.2D + 1.6L 을 검토합니다.
외우는 요령활하중에 더 큰 계수 1.6.
출처: 건축구조기준 KDS 41 10 15 · 2026년 기준
고정하중·활하중
고정하중은 늘 그 자리에 있는 구조체·마감 무게, 활하중은 사람·가구처럼 바뀌는 무게입니다.
외우는 요령고정은 늘, 활은 움직인다.
온통기초
건물 바닥 전체를 하나의 두꺼운 기초판으로 만들어 하중을 넓게 나누는 기초로, 지반이 약할 때 씁니다.
외우는 요령바닥 전체가 기초.
지지말뚝·마찰말뚝
지지말뚝은 단단한 층에 닿은 말뚝 끝으로, 마찰말뚝은 옆면과 흙의 마찰로 하중을 받습니다.
외우는 요령끝으로 받치느냐, 옆으로 받치느냐.
면진·제진·내진
내진은 튼튼하게 버티고, 제진은 감쇠장치로 흔들림 에너지를 흡수하고, 면진은 받침 장치로 땅의 흔들림을 끊습니다.
외우는 요령버틴다 – 줄인다 – 끊는다.
연성
부서지기 전에 크게 변형하며 에너지를 흡수하는 성질로, 반대는 갑자기 깨지는 취성입니다.
외우는 요령휘어도 안 부러지는 힘.
반응수정계수(R)
구조시스템의 연성을 반영한 계수로, 클수록 설계 지진력이 작아집니다.
외우는 요령R 로 나눈다.
자주 나오는 포인트
- 1.2D + 1.6L 과 옛 기준 1.4D + 1.7L 을 섞은 선지를 조심하세요.
- 면진·제진·내진의 뜻을 바꿔 놓은 문제가 자주 나옵니다.
- 철근콘크리트가 성립하는 이유에 '해당하지 않는 것'을 고르는 문제가 나옵니다.
- 반응수정계수와 설계 지진력의 관계(클수록 작아짐)를 기억하세요.
헷갈리는 것 비교: 지진에 대응하는 방식
| 방식 | 원리 |
|---|---|
| 내진 | 부재를 튼튼하게 해 버틴다 |
| 제진 | 감쇠장치(댐퍼)로 에너지를 흡수한다 |
| 면진 | 적층고무 받침 등으로 흔들림 전달을 끊는다 |
대표 문제 3개
검수를 마친 예상문제 가운데 이 단원의 대표 문제입니다.
문제 1. 고정하중(D)과 활하중(L)만 작용할 때 강도설계에 쓰는 기본 하중조합은?
- ① 1.0D + 1.0L
- ② 1.6D + 1.2L
- ③ 1.2D + 1.6L
- ④ 1.4D + 1.7L
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정답: ③ 1.2D + 1.6L
핵심: 기본 하중조합: 1.4D, 1.2D + 1.6L
건축구조기준(KDS 41 10 15)의 강도설계용 하중조합에서 고정하중과 활하중만 있을 때는 1.4D 와 1.2D + 1.6L 을 검토합니다. 활하중은 크기가 들쭉날쭉해 예측이 어려우므로 고정하중보다 큰 계수(1.6)를 곱합니다.
틀린 선지
- 1.0D + 1.0L: 계수를 곱하지 않은 사용하중 조합입니다.
- 1.6D + 1.2L: 두 계수가 서로 바뀌었습니다. 불확실성이 큰 활하중에 큰 계수를 곱합니다.
- 1.4D + 1.7L: 예전 기준에서 쓰던 계수 조합으로 현행 기준이 아닙니다.
문제 2. 구조체의 무게와 마감재·고정된 설비처럼 늘 그 자리에 있는 하중은?
- ① 적설하중
- ② 활하중
- ③ 풍하중
- ④ 고정하중
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정답: ④ 고정하중
핵심: 고정하중: 늘 그 자리에 있는 무게, 활하중: 사람·가구처럼 움직이는 무게
고정하중(D)은 기둥·보·슬래브 같은 구조체와 마감재, 고정 설비의 무게처럼 건물이 있는 동안 늘 같은 자리에 작용하는 하중입니다.
틀린 선지
- 적설하중: 지붕에 쌓이는 눈의 무게입니다.
- 활하중: 사람·가구·물건처럼 용도에 따라 움직이고 바뀌는 하중입니다.
- 풍하중: 바람이 건물을 미는 힘입니다.
문제 3. 건물에 지진·바람 같은 수평력이 작용할 때 벽체가 직접 저항하도록 만든 구조 요소는?
- ① 커튼월
- ② 전단벽
- ③ 파라펫
- ④ 조적 칸막이벽
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정답: ② 전단벽
핵심: 전단벽·가새·모멘트 골조가 수평력에 저항한다
전단벽은 철근콘크리트 등으로 만든 튼튼한 벽으로, 수평으로 미는 힘을 벽 면 안에서 받아 기초까지 전달합니다. 코어 둘레에 많이 배치합니다.
틀린 선지
- 커튼월: 건물 바깥을 감싸는 비내력 외벽으로 수평력을 맡지 않습니다.
- 파라펫: 옥상 가장자리의 낮은 벽으로 수평력 저항 요소가 아닙니다.
- 조적 칸막이벽: 공간을 나누는 벽으로 구조적으로 수평력을 맡지 않습니다.
AI 작성 · 검수 완료 · AI가 새로 쓴 글 가운데, 작성과 분리된 AI 검증(다시 읽고 사실·수치 확인)을 통과한 단원만 싣습니다. 틀린 곳을 발견하면 알려 주세요.