[건축구조기술사 제140회 4교시 5번]

1)

• 주어진 공식을 활용한 반사압력 소거시간 등 시간 변수 도출
• 설계 조건 수치를 대입한 tc 이후의 압력 계산

공식: $t_c = \frac{4HW_s}{(2H+W_s)C_r}$, $t_{of} = \frac{2i_s}{P_{so}}$, $t_{rf} = \frac{2i_r}{P_r}$, $P = P_{so} + C_D q_o$

풀이 순서: 구조물 높이 H, 폭 W_s, 음속 C_r을 식에 대입하여 반사압력 소거시간 t_c 산정 → 입사충격량 i_s, 최대입사압력 P_so를 식에 대입하여 가상 정압단계 압력 지속시간 t_of 산정 → 반사충격량 i_r, 정압단계 최대 반사압력 P_r을 식에 대입하여 가상 반사압력 지속시간 t_rf 산정 → 최대입사압력 P_so, 항력계수 C_D, 첨두동압력 q_o를 식에 대입하여 t_c 이후 압력 P 산정

2)

• 실제 곡선: t=0에 P_r → t_c에 P → t_of에 0인 이선형 압력-시간 곡선
• 가상 반사압력선: t=0에 P_r → t_rf에 0인 삼각형
• t_c와 t_rf 비교로 적용 곡선 판단(작은 충격량 쪽 적용)
• 곡선 아래 면적으로 전면벽체 충격량 산정

공식: $I = \frac{1}{2}(P_r + P) t_c + \frac{1}{2} P (t_{of} - t_c)$, $I_{rf} = \frac{1}{2} P_r t_{rf}$

풀이 순서: 세로축 압력, 가로축 시간으로 (0, P_r) 점 설정 → (t_c, P) 점과 연결 → (t_of, 0) 점과 연결해 실제 곡선 완성 → (0, P_r)과 (t_rf, 0)을 잇는 가상 반사압력선 표시 → 두 곡선 면적(충격량) 비교 후 설계 충격량 결정

3)

• 자유장 상태에서의 폭발파 고유 압력인 입사압력 정의
• 표면에 부딪혀 증폭 및 반사되는 반사압력 정의
• 폭발풍에 의한 동적 압력의 최댓값인 첨두동압력 정의

풀이 순서: 입사압력의 물리적 의미와 특징 서술 → 반사압력의 발생 원리와 입사압력과의 차이점 서술 → 첨두동압력이 구조물에 미치는 영향과 항력 산정 시 활용성 서술