제121회 건축시공기술사 1교시 기출문제&참고답안

 

제121회 건축시공기술사 1교시 참고답안

1. 콘크리트의 시공연도(Workability)

1. 개요

시공연도(Workability)는 굳지 않은 콘크리트가 재료분리를 일으키지 않고 운반, 타설, 다짐, 마감 등 시공과정 전반에 걸쳐 작업을 용이하게 할 수 있는 정도를 나타내는 종합적인 성질입니다. 작업의 용이성과 품질 확보를 위한 중요한 성능 지표입니다.

2. 구성요소 및 측정방법

구성요소	내용	측정방법
반죽질기 (Consistency)	콘크리트의 유동성 정도 (묽고 된 정도)	슬럼프 시험
성형성 (Plasticity)	거푸집 등 원하는 형상으로 쉽게 만들어지고 거푸집 제거 시 형상이 무너지지 않는 성질	슬럼프 시험 후 형상 관찰
마감성 (Finishability)	잔골재량, 블리딩 정도에 따라 흙손 등으로 마감하기 용이한 정도	-
펌프압송성 (Pumpability)	펌프로 압송할 때 막히지 않고 원활하게 이송되는 정도	-

---

2. 현장 가설 출입문 설치 시 고려사항

1. 개요

현장 가설 출입문은 공사 관계자, 자재, 장비 등이 현장으로 출입하는 주된 통로로, 공사 수행의 효율성과 안전관리에 직접적인 영향을 미칩니다. 설치 계획 시 주변 환경과 공사 특성을 종합적으로 고려해야 합니다.

2. 주요 고려사항

• 위치 선정:
  • 주변 도로의 폭, 교통량 등을 고려하여 차량의 진출입이 가장 용이하고 안전한 곳에 설치.
  • 자재 야적장 및 타워크레인 등 주요 장비와의 동선을 고려하여 효율적인 위치에 선정.
• 안전 관리:
  • 차량 및 보행자 동선을 명확히 분리하고, 신호수를 배치하여 충돌 사고 예방.
  • 차량 출입 시 바퀴의 흙을 제거하기 위한 세륜시설 설치.
  • 야간 식별이 가능하도록 충분한 조명시설 및 안내표지판 설치.
• 규격 및 구조: 반입될 가장 큰 장비나 자재가 통과할 수 있는 충분한 폭과 높이를 확보하고, 견고한 구조로 제작하여 반복적인 사용에 변형이 없도록 설치.

---

3. 철골부재 변형교정 시 강재의 표면온도

1. 개요

철골부재는 운송, 양중, 용접 과정에서 변형이 발생할 수 있으며, 이를 바로잡기 위해 가열 교정 방법을 사용합니다. 이때 강재의 기계적 성질(강도, 인성)에 악영향을 주지 않도록 정해진 표면온도 범위 내에서 가열과 냉각을 실시하는 것이 매우 중요합니다.

2. 가열 교정 시 표면온도 기준

관련 기준: KCS 14 31 10 (철골공사 일반사항)

강재의 종류	가열가공 시 상한 온도	가열교정 시 상한 온도
탄소강, 고장력강	1,100℃	900℃ 이하
TMCP강	-	700℃ 이하

가열 교정 시에는 산소-아세틸렌가스 등을 이용하여 선상 또는 점상으로 가열하고, 물로 급랭하여 수축시키는 방법을 사용합니다. 이때 규정된 온도 이상으로 과열시키면 강재의 조직이 변하여 성능이 저하될 수 있으므로 표면온도계로 철저히 관리해야 합니다.

---

4. 초고층 공사에서의 GPS 측량

1. 개요

초고층 건물은 높이가 매우 높아 기존의 광파기(Total Station)를 이용한 수직도 관리에 한계가 있습니다. GPS 측량은 인공위성으로부터 위치 정보를 받아 건축물의 3차원 좌표를 정밀하게 측정하는 방식으로, 초고층 건물의 시공 중 변위와 수직도를 실시간으로 관리하는 데 매우 효과적인 첨단 측량 기법입니다.

2. 원리 및 활용

• 측량 원리: 건물 옥상(측정점)과 지상(기준점)에 각각 GPS 수신기를 설치하고, 두 지점의 위성 신호 데이터를 실시간으로 비교 분석하여 건물의 기울기, 변위 등을 mm 단위로 정밀하게 측정합니다.
• 주요 활용:
  • 수직도 관리: 코어 월, 기둥 등 수직 부재의 시공 정확도를 실시간으로 모니터링하고 제어.
  • 변위 관리: 바람, 온도 변화, 시공하중 등에 따른 건물의 동적 거동을 실시간으로 계측하여 구조 안전성을 확인.
  • 기준점(Control Point) 관리: 공사가 진행됨에 따라 기준점을 상층부로 정확하게 이동(전이)시키는 데 활용.

---

5. 사용부위를 고려한 바닥용 석재표면 마무리 종류 및 사용상 특성

1. 개요

바닥용 석재는 사용되는 공간의 기능과 요구 성능에 따라 표면 마감 방법을 다르게 적용해야 합니다. 마감 방법에 따라 석재의 미관, 질감, 내오염성, 미끄럼 저항성 등이 크게 달라집니다.

2. 종류 및 특성

마감 종류	특성	주요 사용 부위
물갈기 (Polished Finish)	표면을 연마하여 광택을 낸 마감. 석재 본연의 색상과 무늬가 선명하게 드러나고 고급스러우나, 물에 젖으면 매우 미끄러움.	호텔 로비, 백화점 등 고급 실내 바닥
혼드 (Honed Finish)	물갈기 전 단계까지 연마하여 광택 없이 매끄럽게 마감. 차분한 느낌을 주며 물갈기보다 미끄럼 저항성이 좋음.	사무실, 주택 등 일반 실내 바닥
버너구이 (Flamed Finish)	석재 표면을 고온의 불꽃으로 가열하여 표면을 거칠게 마감. 미끄럼 저항성이 매우 우수함.	건물 외부 바닥, 광장, 계단 등
잔다듬 (Bush Hammered)	정(Chisel)으로 표면을 쪼아 미세한 요철을 만들어 마감. 버너구이와 같이 미끄럼 저항성이 좋음.	건물 외부 바닥, 경사로 등

---

6. 낙하물 방지망

1. 개요

낙하물방지망은 건설 현장에서 작업 중 자재, 공구 등의 물체가 떨어져 근로자나 통행인에게 피해를 주는 것을 막기 위해 설치하는 중요한 안전시설물입니다. 설치 기준은 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제14조에 명확히 규정되어 있습니다.

2. 주요 설치 기준

• 설치 위치: 높이 10m 이내마다 설치하고, 첫 단은 가능한 낮은 위치(지상에서 3~4m)에 설치한다.
• 내민 길이: 벽면으로부터 수평으로 2m 이상 내밀어 설치해야 한다.
• 설치 각도: 수평면과의 각도는 20도 이상 30도 이하를 유지해야 한다.
• 그물코 크기: 그물코의 크기는 2cm 이하의 것을 사용해야 한다. (방망사 기준)
• 겹침 폭: 방망과 방망을 이어서 설치할 경우 겹침 폭은 30cm 이상으로 해야 한다.

---

7. 콘크리트 배합 시 응결경화 조절제

1. 개요

응결·경화 조절제는 콘크리트의 응결 시작 시간과 경화 속도를 조절하여, 특수한 환경 조건에서도 안정적인 시공 품질을 확보할 수 있도록 사용하는 화학 혼화제입니다.

2. 종류 및 기능

종류	주요 기능 및 효과	주요 적용 공사
촉진제	- 시멘트의 수화반응을 빠르게 하여 응결 시간을 단축시키고 초기 강도 발현을 증대시킴. - 수화열 발생을 촉진함.	- 한중콘크리트: 초기 동해 방지 - 숏크리트: 급결 성능 확보 - 긴급 보수 공사
지연제	- 시멘트 입자 표면에 피막을 형성하여 물과의 반응을 늦춤으로써 응결 시간을 지연시킴. - 초기 수화열 발생을 억제함.	- 서중콘크리트: 고온에 의한 급결 방지 - 매스콘크리트: 수화열 저감 - 레미콘 장거리 운반, 콜드 조인트 방지

---

8. CM at Risk에서의 GMP(Guaranteed Maximum Price)

1. 개요

CM at Risk는 건설사업관리자(CM)가 단순 용역을 넘어 공사의 시공까지 직접 책임지는 계약 방식입니다. 이때 GMP(최대보증금액)는 CM이 발주자에게 "어떤 상황에서도 이 금액을 초과하여 공사비를 요구하지 않겠다"고 보증하는 상한 공사비를 의미합니다. GMP는 CM at Risk 계약의 핵심적인 요소입니다.

2. 특징 및 운영

• 금액 산정: 설계가 약 70~80% 완료된 시점에서 CM이 축적된 데이터와 경험을 바탕으로 물가상승, 리스크 등을 고려하여 산정하고 발주자와 협의하여 결정합니다.
• 리스크 분담: 실제 공사비가 GMP를 초과할 경우, 그 초과분은 전적으로 CM이 부담합니다. 반대로 실제 공사비가 GMP보다 적게 들 경우, 그 절감액(Savings)은 사전 약정에 따라 발주자와 CM이 일정 비율로 공유(Shared Savings)합니다.
• 효과: 발주자는 사업비가 예측 가능해져 예산 관리가 용이해지고, CM은 원가 절감을 위해 적극적으로 VE(가치공학)나 공법 개선을 수행할 동기를 갖게 됩니다.

---

9. 표준사

1. 개요

표준사는 시멘트의 강도 시험을 위한 모르타르 공시체를 제작할 때 기준 골재로 사용되는 모래입니다. 입도, 모양, 화학 성분 등이 일정하게 관리된 표준화된 재료를 사용함으로써, 시험 결과의 오차를 줄이고 시멘트 자체의 순수한 강도를 정확하게 평가하기 위해 사용됩니다.

2. 규정 및 특징

관련 기준: KS L ISO 679

• 재료: 석영질이 풍부하고 점토 등 불순물이 거의 없는 자연 규사(Silica Sand)를 사용합니다.
• 품질 기준: 입도 분포, 함수율, 강열감량 등 품질에 대한 엄격한 기준이 KS 규격에 명시되어 있습니다.
• 사용 목적: 시멘트의 강도 시험 시, 골재의 품질 차이로 인한 시험 결과의 변동을 배제하고 오직 시멘트의 품질만을 객관적으로 평가하기 위한 기준 재료로 사용됩니다.

---

10. 반복하중에 의한 강재의 피로파괴(Fatigue Failure)

1. 개요

피로파괴는 강재가 항복강도보다 훨씬 작은 크기의 반복적인 하중(응력)을 지속적으로 받을 때, 내부에 미세한 균열이 발생하고 이것이 점차 성장하여 갑작스럽게 파단되는 현상입니다. 파괴 시 뚜렷한 소성 변형 없이 취성적으로 파괴되어 매우 위험합니다.

2. 특징 및 대책

• 특징:
  • 파단면에는 조개껍질 모양의 피로 줄무늬(Striation)가 관찰됩니다.
  • 응력 집중이 발생하는 부위(용접부, 노치, 홀 주변)에서 시작되기 쉽습니다.
• 대책:
  • 설계적 대책: 응력 집중을 완화할 수 있도록 단면의 급격한 변화를 피하고, 모서리 부위는 곡선으로 처리합니다.
  • 시공적 대책: 용접부의 결함을 최소화하고, 표면을 매끄럽게 마감하여 응력 집중 요인을 제거합니다.

---

11. SDA(Separated Doughnut Auger) 공법

1. 개요

SDA 공법은 소음·진동을 최소화하기 위해 개발된 매입말뚝 공법의 일종입니다. 선단에 분리형 도넛 형태의 특수 비트(Bit)가 달린 오거(Auger)로 지반을 굴착하고, 굴착 완료 후 오거를 역회전시키면 선단 비트가 분리되어 지중에 남게 됩니다. 이후 오거를 인발하면서 오거 중심관을 통해 시멘트 밀크를 주입하여 말뚝을 형성하는 공법입니다.

2. 특징

• 저소음·저진동: 회전 굴착 방식으로 소음과 진동이 거의 없어 도심지 공사에 매우 유리합니다.
• 확실한 선단 지지력: 분리된 선단 비트가 지지층에 확실하게 안착되므로, 슬라임(Slime)으로 인한 선단 지지력 저하 문제가 없습니다.
• 주변 지반 교란 최소화: 굴착 시 토사 배출량이 적어 주변 지반의 교란 및 침하를 최소화할 수 있습니다.

---

12. 베이크아웃(Bake-Out), 플러쉬아웃(Flush-Out) 실시 방법과 기준

1. 개요

베이크아웃과 플러쉬아웃은 신축 공동주택 입주 전에 실내 마감재나 가구 등에서 방출되는 휘발성유기화합물(VOCs) 등 유해물질을 제거하여 새집증후군을 완화하기 위한 방법입니다.

2. 실시 방법 및 기준

관련 기준: 건강친화형 주택 건설기준

구분	실시 방법	기준
베이크아웃	- 외부와 통하는 모든 개구부를 닫고, 실내 가구 및 수납공간의 문을 모두 연다. - 실내 온도를 35~40℃로 설정하고 7시간 이상 유지한다. - 이후 1시간 이상 환기시킨다. 이 과정을 3회 이상 반복.	난방을 통해 건축자재의 유해물질 방출량을 일시적으로 극대화시킨 후 환기로 배출하는 원리.
플러쉬아웃	- 외부와 통하는 모든 문과 창문을 열고, 기계환기장치를 가동하여 수 시간 동안 실내 공기를 강제로 환기.	단순히 실내 오염물질을 외부 공기와 희석하여 배출하는 원리. 베이크아웃과 병행하면 효과적.

---

13. 균형철근비

1. 개요

균형철근비(Balanced Steel Ratio, ρb)는 철근콘크리트 보(Beam)가 휨파괴에 도달할 때, 압축측 콘크리트가 극한 변형률(0.003)에 도달하는 동시에 인장측 최외단 철근이 항복 변형률에 도달하게 하는 이상적인 철근비를 말합니다. 이는 연성파괴와 취성파괴의 경계가 되는 철근비입니다.

2. 중요성

• 파괴 형태 결정 기준:
  • 과소철근보 (ρ < ρb): 철근이 먼저 항복하여 큰 변형을 보이다 파괴되는 연성파괴를 유도. (구조 설계의 기본 원칙)
  • 과다철근보 (ρ > ρb): 철근이 항복하기 전에 콘크리트가 먼저 압축 파괴되는 취성파괴를 유발. 예고 없이 갑작스럽게 파괴되어 매우 위험하므로 설계에서 반드시 피해야 함.
• 최대철근비 제한 근거: 콘크리트구조기준에서는 예고 없는 취성파괴를 방지하기 위해, 실제 설계 시 사용하는 철근비(ρ)가 균형철근비(ρb)를 바탕으로 산정되는 최대철근비(ρmax)를 초과하지 않도록 규정하고 있습니다.