제118회 건축시공기술사 1교시 기출문제&참고답안

 

제118회 건축시공기술사 1교시 참고답안

1. 안전관리의 물질안전보건자료(MSDS)

1. 개요

물질안전보건자료(MSDS, Material Safety Data Sheet)는 화학물질의 안전한 사용을 위해 유해성·위험성 정보, 응급조치 요령, 취급 방법 등 16가지 항목을 상세히 설명한 자료입니다. 「산업안전보건법」 제110조에 따라, 유해인자를 취급하는 사업주는 MSDS를 사업장 내에 비치하고 근로자에게 해당 내용을 교육할 의무가 있습니다.

2. 주요 내용 및 목적

• 주요 내용(16가지): 화학제품 정보, 유해성·위험성, 구성성분, 응급조치 요령, 폭발·화재 시 대처방법, 누출사고 시 대처방법, 취급 및 저장방법, 노출방지 및 개인보호구, 법적 규제 현황 등.
• 목적: 근로자가 자신이 취급하는 화학물질의 유해성을 명확히 인지하고, 안전한 취급 방법을 숙지하며, 사고 발생 시 신속하고 정확하게 대응할 수 있도록 하여 화학물질로 인한 산업재해를 예방하는 데 있습니다.

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2. 건설작업용 리프트(Lift)

1. 개요

건설작업용 리프트는 공사 현장에서 근로자나 화물을 운반하기 위해 가이드레일을 따라 동력으로 움직이는 가설 승강기입니다. 호이스트(Hoist)라고도 불리며, 고층 건물의 수직 이동 효율성과 안전성을 확보하는 데 필수적인 장비입니다.

2. 종류 및 안전장치

종류	주요 안전장치
- 인화공용(人員貨物用) 리프트: 사람과 화물을 함께 운반. - 화물용 리프트: 화물만 운반 (사람 탑승 금지). - 랙 및 피니언(Rack & Pinion) 구동방식이 일반적.	- 과부하 방지장치: 정격 하중 초과 시 작동을 멈추는 장치. - 비상정지장치(Final Limit Switch): 최상·하층을 벗어나지 않도록 강제 정지시키는 장치. - 낙하방지장치(Safety Device): 운반구가 급강하 시 자동으로 작동하여 추락을 방지하는 장치. - 출입문 연동장치(Interlock): 출입문이 완전히 닫혀야만 작동하도록 하는 장치.

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3. 기성콘크리트말뚝의 이음 종류

1. 개요

기성콘크리트말뚝은 공장에서 제작되므로 길이가 한정되어 있어, 깊은 지지층까지 도달하기 위해 현장에서 말뚝을 이어 시공하는 경우가 많습니다. 말뚝 이음부는 상부 하중을 하부로 안전하게 전달해야 하므로, 충분한 강도와 일체성 확보가 중요합니다.

2. 이음 종류

이음 종류	시공 방법	특징
용접 이음	상하부 말뚝 단부의 강판(End Plate)을 아크 용접으로 접합하는 가장 일반적인 방식.	- 강한 일체성 확보. - 용접공의 숙련도에 따라 품질이 좌우됨. - 기상 조건(강우, 강풍)의 영향을 받음.
볼트 이음	상하부 말뚝 단부에 플랜지를 설치하고 고장력볼트로 체결하는 방식.	- 시공이 신속하고 간편. - 품질이 균일하나 비용이 상대적으로 높음.
커플러 이음	말뚝 단부의 PC강선을 커플러로 연결하는 방식.	- 이음부의 강성이 우수. - 정밀한 시공 관리가 요구됨.

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4. 철근과 콘크리트의 부착력

1. 개요

부착력은 철근과 이를 감싸는 콘크리트가 하나의 부재처럼 일체적으로 거동하도록 하는 힘으로, 철근콘크리트 구조가 성립하기 위한 가장 기본적인 전제 조건입니다. 부착력이 없다면, 철근은 콘크리트 속에서 미끄러져 응력을 전달할 수 없게 됩니다.

2. 부착력에 영향을 미치는 요인

• 철근 관련 요인:
  • 표면 상태: 이형철근이 원형철근보다 부착력이 월등히 높다 (기계적 맞물림 효과).
  • 철근 직경: 직경이 작을수록 비표면적이 커져 부착응력이 증가.
• 콘크리트 관련 요인:
  • 콘크리트 압축강도: 강도가 높을수록 부착력 증가.
  • 피복두께: 피복두께가 충분히 확보되어야 할렬(쪼갬) 파괴를 방지하고 부착력을 확보할 수 있음.
• 기타 요인:
  • 화학적 접착력: 시멘트 풀과 철근 표면의 화학적 결합력.
  • 마찰력: 콘크리트 건조수축 시 철근을 죄는 힘.

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5. 콘크리트의 소성수축균열과 자기수축균열

1. 개요

소성수축균열과 자기수축균열은 모두 콘크리트 경화 초기에 발생하는 균열이지만, 그 발생 원인과 메커니즘이 다릅니다.

2. 균열 비교

구분	소성수축균열 (Plastic Shrinkage Crack)	자기수축균열 (Autogeneous Shrinkage Crack)
발생 원인	콘크리트 표면의 물 증발 속도가 블리딩 속도보다 빨라 발생하는 물리적 수축.	시멘트의 수화반응 과정에서 물을 내부적으로 소비하여 발생하는 화학적 수축. (외부와의 수분 이동 없음)
주요 발생 조건	- 넓은 표면적 (슬래브 등) - 고온, 건조, 강풍 환경	- 낮은 물-결합재비(W/B)를 갖는 고강도 콘크리트
방지 대책	- 초기 습윤양생 철저 (비닐 덮개, 분무 살수) - 방풍막 설치	- 수축저감제 사용 - 팽창재 사용 - 내부 양생 (경량골재 등)

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6. 거푸집의 수평 연결재와 가새 설치 방법

1. 개요

거푸집 동바리는 수직 하중을 지지하는 부재이지만, 시공 중의 수평 하중이나 좌굴에 대해 매우 취약합니다. 따라서 수평 연결재와 가새를 설치하여 동바리 전체를 입체적으로 일체화시키고 수평 변위를 구속함으로써 붕괴를 방지해야 합니다.

2. 설치 방법

관련 기준: 가설공사 표준안전 작업지침

• 수평 연결재:
  • 파이프 서포트(동바리)의 좌굴을 방지하기 위해 설치.
  • 높이 2m 이내마다 수평 2방향으로 설치하고, 모든 동바리가 연결되도록 한다.
• 가새 (Bracing):
  • 수평 하중에 저항하고, 동바리 구조 전체의 변형을 막기 위해 설치.
  • 수평면에 대해 45도 각도로 설치하는 것이 가장 효과적이다.
  • 설치 후에는 연결부의 고정 상태를 철저히 점검해야 한다.

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7. 합성슬래브(Half P.C Slab)의 전단철근 배근법

1. 개요

Half PC 슬래브는 공장에서 제작한 PC 패널(하부)과 현장에서 타설하는 토핑 콘크리트(상부)를 합성하여 만드는 바닥 구조입니다. 이때 두 부분이 일체적으로 거동하기 위해서는 수평 전단력에 저항하는 전단철근의 배근이 매우 중요합니다.

2. 전단철근 배근법

• 트러스 철근(Truss Girder): PC 패널 제작 시 상부근과 하부근을 연결하는 트러스 형태의 래티스 거더(Lattice Girder)를 미리 매립하는 것이 가장 일반적인 방법입니다. 이 트러스 철근이 수평 전단력에 저항하는 주된 전단철근 역할을 합니다.
• 스터럽(Stirrup) 배근: PC 패널 표면 위로 돌출된 래티스 거더나 별도의 철근에 현장 배근되는 스터럽을 추가로 결속하여 전단 성능을 보강할 수 있습니다.
• 표면 요철 처리: PC 패널 상부 표면을 거칠게 마감하여 토핑 콘크리트와의 기계적 맞물림(Mechanical Interlock) 효과를 높여 전단 저항 성능을 향상시킵니다.

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8. 철근콘크리트 기둥철근의 이음 위치

1. 개요

철근은 길이가 한정되어 있어 현장에서 이어 사용해야 하며, 이음부의 성능은 구조물의 안전성과 직결됩니다. 기둥철근의 이음은 응력이 가장 작은 위치에서, 한 곳에 집중되지 않도록 분산하여 시공하는 것이 기본 원칙입니다.

2. 이음 위치 기준

관련 기준: KCS 14 20 20 (철근 공사)

구분	이음 위치 기준	근거
적정 위치	- 기둥 높이의 중앙부 (기둥 층고의 중간 1/2 구간) - 바닥 슬래브 상면 또는 기초 상면	기둥은 양 단부(슬래브 및 기초 접합부)에서 지진하중 등에 의한 휨모멘트가 가장 크게 발생하므로, 응력이 가장 작은 중앙부에서 잇는 것이 구조적으로 안전하다.
이음 방법	- 동일 단면에서 전체 주철근의 1/2 이하만 엇갈리게 잇는다. - 주로 겹침이음 또는 기계적 이음을 사용한다.

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9. 정지토압이 주동토압보다 더 큰 이유

1. 개요

토압은 흙이 옹벽 등 구조물에 가하는 수평 압력으로, 벽체의 변위 상태에 따라 정지토압, 주동토압, 수동토압으로 구분됩니다. 정지토압은 벽체에 변위가 전혀 없는 이상적인 상태의 토압이며, 주동토압은 벽체가 흙으로부터 멀어지는 방향으로 변위할 때 발생하는 최소 토압입니다.

2. 이유

흙은 내부 마찰력을 가진 입자들의 집합체로, 입자 간에 서로 맞물려 아치(Arch) 형태를 이루며 안정 상태를 유지하려는 성질이 있습니다. 벽체에 변위가 없는 정지 상태에서는 흙 입자들이 수평으로 최대한 밀어내려는 힘이 그대로 작용합니다. 그러나 옹벽이 흙으로부터 멀어지는 방향으로 조금이라도 움직이면(주동 상태), 흙 입자들의 내부 아치가 일부 해체되고 전단 저항이 발생하면서 스스로 지지하는 힘이 생겨 벽체에 가해지는 압력이 정지 상태일 때보다 감소하게 됩니다. 따라서 정지토압이 주동토압보다 더 큽니다.

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10. 타워크레인 텔레스코핑 작업 시 유의사항 및 순서

1. 개요

텔레스코핑(Telescoping 또는 Climbing)은 건물 높이가 올라감에 따라 타워크레인의 높이를 높이는 고위험 작업입니다. 작업 시에는 사전 계획과 절차 준수, 철저한 안전점검을 통해 붕괴 사고를 예방해야 합니다.

2. 유의사항 및 순서

• 주요 유의사항:
  • 작업 전 작업계획서를 작성하고 모든 작업자가 숙지해야 합니다.
  • 기상 상태를 확인하여 순간풍속 10m/s 초과 시 작업을 중지해야 합니다.
  • 작업 반경 내 근로자 출입을 통제하고 신호수를 배치해야 합니다.
• 작업 순서:
  1. 타워크레인 균형을 맞추고 텔레스코핑 케이지(Telescoping Cage)를 상승시킬 준비를 한다.
  2. 유압장치를 이용하여 텔레스코핑 케이지를 한 단 높이만큼 상승시킨다.
  3. 상승으로 확보된 공간에 새로운 마스트(Mast) 부재를 삽입한다.
  4. 삽입된 마스트와 기존 마스트를 핀과 볼트로 견고하게 체결한다.
  5. 텔레스코핑 케이지를 마스트에 고정하고 유압 실린더를 원위치시킨다.

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11. 건축구조물의 내진보강공법

1. 개요

내진보강은 기존 건축물이 지진 발생 시 요구되는 내진 성능을 만족하지 못할 경우, 구조 부재를 보강하거나 새로운 부재를 추가하여 지진 저항 능력을 향상시키는 공법입니다. 보강 목표에 따라 강도 증진, 강성 증진, 연성 증진 공법으로 나눌 수 있습니다.

2. 주요 보강 공법

구분	주요 보강 공법
강도·강성 증진	- 전단벽(Shear Wall) 증설: 철근콘크리트 벽체를 신설 또는 증설하여 횡력 저항 능력 증대. - 강재 가새(Steel Brace) 설치: 기존 골조 내부에 X자, V자 등의 강재 가새를 설치하여 수평 강성 보강.
연성 증진	- 기둥 부재 단면 확대 및 보강: 기존 기둥을 철근콘크리트나 강판으로 감싸 단면을 키우고, 띠철근을 보강하여 연성 능력 향상. - 탄소섬유시트(CFRP) 보강: 기둥이나 보에 탄소섬유시트를 부착하여 인장강도와 연성을 보강.

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12. SSG(Structural Sealant Glazing)공법

1. 개요

SSG 공법은 커튼월 시스템에서 유리를 지지하는 금속 프레임(새시)을 건물 외부에 노출시키지 않고, 구조용 실란트(Structural Sealant)의 강력한 접착력을 이용하여 유리를 구조체에 직접 고정시키는 방식입니다. 프레임이 없어 매끈하고 세련된 입면을 구현할 수 있습니다.

2. 특징 및 시공 시 유의사항

• 특징: 실란트가 풍하중, 지진하중 등 외력을 직접 부담하는 구조재 역할을 하므로, 일반 실란트와는 다른 고성능의 구조용 실란트를 사용해야 합니다.
• 주요 시공 시 유의사항:
  • 사전 시험: 사용하는 실란트와 유리, 가스켓 등 모든 부자재 간의 양립성(Compatibility) 및 접착성(Adhesion)을 사전에 반드시 시험해야 합니다.
  • 바탕면 처리: 피착면을 용제로 깨끗이 닦아 먼지, 유분, 수분을 완전히 제거해야 합니다.
  • 줄눈 시공: 설계된 줄눈 폭과 깊이(Bite)를 정확히 확보하고, 백업재를 사용하여 2면 접착을 유도해야 합니다.

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13. 데크플레이트(Deck Plate)의 종류 및 특징

1. 개요

데크플레이트는 철골 구조물의 바닥판 시공 시, 아연도금 강판으로 만든 패널을 영구 거푸집으로 사용하여 그 위에 콘크리트를 타설하는 공법입니다. 재래식 거푸집 공법에 비해 공기 단축 및 안전성 확보에 유리하여 널리 사용됩니다.

2. 종류 및 특징

종류	구조적 역할	특징
거푸집용 데크플레이트	콘크리트 경화 후에는 구조적 역할을 하지 않고 거푸집으로만 기능.	- 구조가 단순하고 경제적. - 슬래브 하부 철근 배근이 필요함.
구조용(합성) 데크플레이트	콘크리트 경화 후, 강판 자체가 슬래브의 인장재 역할을 하여 콘크리트와 일체로 하중에 저항.	- 슬래브 하부 주근을 대체할 수 있어 철근량 절감. - 별도의 동바리 없이 장스팬 시공 가능.
단열 데크플레이트	데크플레이트 하부에 단열재를 일체화시킨 제품.	- 바닥 단열 공정을 생략할 수 있어 공기 단축.