건축기사 구조 검토·하중·구조시스템 핵심정리

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.

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.

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.

지지말뚝은 연약층을 지나 단단한 층에 말뚝 끝을 닿게 하여, 말뚝 끝의 지지력으로 건물 무게를 받습니다. 단단한 층이 너무 깊어 닿을 수 없으면 말뚝 옆면과 흙의 마찰로 받는 마찰말뚝을 씁니다.

틀린 선지

• 인장말뚝: 위로 뽑히는 힘(인장력)에 저항하도록 쓰는 말뚝입니다.
• 마찰말뚝: 말뚝 옆면과 흙 사이 마찰력으로 하중을 받는 말뚝입니다.
• 다짐말뚝: 느슨한 지반을 다져 지반을 개량하려고 박는 말뚝입니다.

온통기초는 건물 아래 전체를 하나의 큰 기초판으로 만들어 하중을 넓은 면적에 나눕니다. 지반의 지지력이 약하거나 독립기초끼리 너무 가까워질 때 씁니다.

틀린 선지

• 복합기초: 기둥 두 개 이상을 하나의 기초판으로 받는 기초입니다.
• 줄기초: 벽을 따라 띠 모양으로 길게 둔 기초입니다.
• 독립기초: 기둥 하나마다 따로 기초판을 두는 기초입니다.

면진 구조는 건물을 땅에서 떼어 놓듯 기초와 건물 사이에 부드러운 받침을 넣어 땅의 흔들림이 건물로 덜 전해지게 합니다. 지진 에너지를 아예 덜 받게 하는 방식입니다.

틀린 선지

• 제진 구조: 건물 안에 감쇠장치(댐퍼)를 넣어 흔들림 에너지를 흡수하는 방식입니다.
• 내진 구조: 부재를 튼튼하게 만들어 지진력을 견디는 방식입니다.
• 전단벽 구조: 벽체로 수평력에 저항하는 구조 형식으로 받침 장치를 쓰는 것이 아닙니다.

콘크리트는 누르는 힘(압축)에는 강하지만 당기는 힘(인장)에는 압축강도의 약 1/10 정도밖에 버티지 못합니다. 그래서 약한 인장을 철근이 맡습니다. 두 재료가 잘 붙고, 온도에 따라 늘고 주는 정도가 비슷하며, 콘크리트가 철근을 감싸 보호하기 때문에 한 몸처럼 쓸 수 있습니다.

틀린 선지

• 철근과 콘크리트의 부착이 좋다: 부착이 좋아 두 재료가 함께 움직이는 것은 맞는 이유입니다.
• 철근과 콘크리트의 열팽창계수가 거의 같다: 온도가 바뀌어도 두 재료가 함께 늘고 줄어 떨어지지 않는 것은 맞는 이유입니다.
• 콘크리트가 철근을 녹과 불로부터 보호한다: 콘크리트가 알칼리성으로 철근의 녹을 막고 불에서도 보호하는 것은 맞는 이유입니다.

아웃리거(outrigger)는 코어에서 바깥 기둥까지 팔을 뻗듯 깊은 트러스나 벽으로 연결하는 방식입니다. 코어가 휘려 할 때 바깥 기둥이 당기고 밀며 함께 버텨 건물 전체의 수평 강성이 커집니다.

틀린 선지

• 튜브 구조: 건물 바깥 둘레의 촘촘한 기둥·보로 거대한 관처럼 버티는 구조입니다.
• 플랫 플레이트: 보 없이 슬래브가 기둥에 바로 얹히는 바닥 구조입니다.
• 트러스 지붕 구조: 지붕을 덮는 구조 방식으로 초고층 횡력 저항 시스템이 아닙니다.

건축구조기준(KDS 41 12 00)은 지상 적설하중에 노출·온도·중요도·경사도 같은 계수를 곱해 지붕 설하중을 구합니다. 경사가 급한 지붕은 눈이 미끄러져 내려가므로 경사도계수가 작아져 설하중도 작아집니다.

틀린 선지

• 지붕 경사와 관계없이 설하중은 같다: 경사도계수가 따로 있어 경사에 따라 달라집니다.
• 지붕 경사가 급할수록 설하중이 커진다: 경사가 급할수록 눈이 미끄러져 덜 쌓입니다.
• 지붕 설하중은 언제나 지상 적설하중보다 크다: 여러 계수를 곱하므로 지상 적설하중보다 작아지는 경우가 많습니다.

연성(ductility)은 힘을 받아 크게 늘어나거나 휘어져도 바로 부서지지 않고 버티는 성질입니다. 연성이 큰 구조는 지진 에너지를 변형으로 흡수하므로 갑작스러운 붕괴를 막을 수 있습니다.

틀린 선지

• 강성: 힘을 받았을 때 잘 변형되지 않는 정도(뻣뻣함)입니다.
• 취성: 변형이 거의 없다가 갑자기 깨지는 성질로 연성과 반대입니다.
• 경도: 표면의 단단함(긁힘·눌림에 대한 저항)을 말합니다.