상업 및 행정 구조소개

5.19이 섹션과 후속 섹션에서는 핵폭발로 인한 공기 폭발로 인해 발생하는 다양한 유형의 구조물에 대한 실제 피해에 대해 설명합니다. 첫째, 상업, 행정 및 이와 유사한 건물이 고려됩니다. 이러한 건물은 상당히 건설적이며 은행, 사무실, 병원, 호텔 및 대형 아파트 주택을 포함합니다. 본질적으로 이러한 다층 구조물에 대한 공기 폭발의 영향에 관한 모든 경험적 정보는 히로시마와 나가사키에서 이루어진 관측을 통해 얻은 것입니다. 아래의 설명은 철근콘크리트조 건물, 철골조 건물, 내력벽이 있는 건물 등 세 가지 일반적인 유형에 대한 것입니다. 앞의 논의에서 예상할 수 있듯이 처음 두 가지 유형의 건물은 세 번째 유형의 건물보다 폭발에 더 강합니다. 하지만,

다층 철근 콘크리트 프레임 건물

5.20히로시마에는 여러 유형의 다층 철근 콘크리트 프레임 건물이 많았고 나가사키에는 그 수가 적었습니다. 디자인과 구조에 따라 폭발에 대한 저항력은 다양했지만 일반적으로 외부 손상은 눈에 띄게 적었습니다. 그러나 그라운드 제로에 가까웠을 때 문과 창문 개구부를 통한 폭발 유입과 그에 따른 화재로 인해 내부와 내용물이 상당히 파괴되었습니다. 그림 5.20a에서는 히로시마의 지진 발생지로부터 약 640피트 떨어진 곳에 위치한 내진 설계의 매우 견고한 구조를 볼 수 있습니다. 외벽은 거의 손상되지 않았으나 지붕이 함몰되고 내부는 파괴됐다. 미국의 철근 콘크리트 프레임 구조 중 가장 전형적인 건물은 그림 5에 표시된 건물입니다. 20b는 그라운드 제로로부터 거의 같은 거리에 있습니다. 이는 내진 설계보다 더 심각한 피해를 입었습니다.

그림 5.20a.위 사진: 철근콘크리트 내진구조; 폭발로 창문 방화문이 날아갔고 내부가 불에 휩싸였습니다(히로시마의 지상 제로에서 0.12마일). 하단 사진: 비슷한 구조의 불타버린 내부.그림 5.20b.3층짜리 철근 콘크리트 프레임 건물; 벽은 큰 창문이 있는 13인치 두께의 벽돌 패널이었습니다(히로시마의 그라운드 제로에서 0.23마일).

5.21 일본의 많은 철근 콘크리트 건물의 폭발 저항에 기여한 요인은 1923년 심한 지진 이후 제정된 건축 규정이었습니다. 새 건물의 높이는 100피트로 제한되었으며 10%에 해당하는 횡력을 견디도록 설계되었습니다. 수직 하중의. 또한 연속성을 제공하기 위해 다이어프램을 강화하고 프레임을 개선하는 인식된 원리가 명시되었습니다. 더 중요한 건물은 규정에 따라 잘 설계되고 건설되었습니다. 그러나 일부는 내진 요건을 고려하지 않고 건설되었으며 핵폭발로 인한 폭발파를 견딜 수 있는 능력이 떨어졌습니다.

5.22 그라운드 제로에 가까울수록 폭발의 수직 성분이 더 커져서 멀리 떨어진 곳에서 보이는 것보다 하향 힘(그림 5.22a)으로 인해 지붕에 더 큰 손상이 발생했습니다. 강도에 따라 지붕이 눌려 처지거나 완전히 무너지는 경우도 있었습니다. 구조물의 나머지 부분은 수평(측면) 힘이 더 작기 때문에 폭발에서 멀리 떨어진 유사한 건물보다 손상이 덜했습니다. 더 먼 거리에서, 그라운드 제로로부터, 특히 마하 반사 영역에서, 수평 하중의 결과가 명백해졌습니다(그림 5.22b).

그림 5.22a.철근 콘크리트 건물의 함몰된 지붕(히로시마의 그라운드 제로에서 0.10마일).그림 5.22b.벽면 폭발에 대한 수평 하중의 영향(나가사키의 지상 0.4 마일).

5.23 지붕 슬래브의 파손과 벽의 측면 변위 외에도 수많은 다른 폭발 영향이 관찰되었습니다. 여기에는 보의 굽힘 및 파손, 기둥의 파손, 외벽 패널의 파손, 바닥 슬래브의 파손이 포함됩니다(그림 5.23). 가천장, 회반죽, 칸막이에 대한 심각한 손상은 지상 제로로부터 9,000피트(1.7마일) 떨어진 곳에서도 발생했으며, 유리창은 일반적으로 3/4마일 떨어진 곳까지, 일부 경우에는 8마일 떨어진 곳까지 깨졌습니다.

그림 5.23.무너진 지붕과 바닥 슬래브가 보이는 철근 콘크리트 건물(나가사키의 지상 제로에서 0.10마일)

5.24 방금 설명한 다양한 효과는 특히 철근 콘크리트 구조물에 적용됩니다. 이는 건물 전체가 붕괴되지 않았기 때문에 폭발 하중의 다른 결과를 관찰할 수 있었기 때문입니다. 그러나 아래에 설명된 다른 유형의 구조물에서도 유사한 성격의 손상이 발생했다는 점에 유의해야 합니다.

다층, 철골 건물

5.25 핵폭발에 노출된 일본 도시에는 2층 이상의 철골 구조물이 단 한 곳만 있었던 것으로 보입니다. 이것은 그라운드 제로로부터 4,500피트(0.85마일) 거리에 있는 나가사키의 5층 구조물이었습니다(그림 5.25). 건물에서 무거운 건축물로 간주되지 않은 유일한 부분은 지붕이었는데, 지붕은 유난히 가벼운 강철 트러스로 지지되는 4인치 두께의 철근 콘크리트였습니다. 3피트 높이로 기울어진 지붕의 하향 파손만이 유일하게 중요한 구조적 손상을 입었습니다.

그림 5.25.중앙 왼쪽과 뒤쪽에는 다층 철골 건물(나가사키의 Gound Zero에서 0.85마일)이 있습니다.

5.26 폭발 지점에서 같은 거리에 있는 철근 콘크리트 프레임 건물도 손상되지 않았으므로 두 가지 유형의 건축의 상대적 저항에 대해 결론을 내릴 수 있는 증거가 충분하지 않습니다. 2층 철골 구조의 손상 예가 그림 5.26에 나와 있습니다. 구조물의 무거운 벽은 하중을 강철 프레임에 전달했고 그 기둥은 무너졌습니다. 화재로 인해 보호되지 않은 강철이 약해지면 강철 프레임 구조의 손상에 크게 기여할 수 있습니다( § 5.31 ).

img05.26.jpg그림 5.26.7인치 철근 콘크리트 벽 패널을 갖춘 2층 철골 건물입니다(히로시마의 그라운드 제로에서 0.40마일). 1층 기둥이 그라운드 제로에서 휘어져 2층을 땅바닥으로 떨어뜨렸습니다.


위 자료 출처


https://www.atomicarchive.com/resources/documents/effects/glasstone-dolan/chapter5.html




한국에서 철콘건물이 차지하는 면적 참고자료


https://data.si.re.kr/data/%EC%A7%80%ED%91%9C%EB%A1%9C-%EB%B3%B8-%EC%84%9C%EC%9A%B8-%EB%B3%80%EC%B2%9C-2010/350

건축허가 | 서울연구데이터서비스건축허가 | 서울연구데이터서비스data.si.re.kr



히로시마,나가사키는 나무건물이 대부분이라 쉽게 무너지고 화재에 취약해서 사상자가 많이 나온거보면


철콘으로 도배된 현대도시에서는 사상자가 매우 적을거라고 봄



화산-31이 10kt이니 위 자료(히로시마,나가사키)보다 피해범위가 조금 더 줄어들긴 할거임


북한 수백킬로톤급 무기가 있다는데 실험만 하고 탄두를 공개 안했으니 난 몰루겠다.