Advertisement
จากเหตุแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ วัดแรงสั่นได้ 7.0 ริคเตอร์ที่เกิดขึ้นช่วงวันที่ 13 มกราคม 2553 กระตุ้นแล้วส่งผลให้มีการเกิดเรื่องโศกเศร้าครั้งใหญ่ในกรุงปอร์โต แปรงซ์ เมืองหลวงของสาธารณรัฐเฮติเตียน ซึ่งอยู่ห่างจากศูนย์กลางแผ่นดินไหวเพียง 15 กม.
แผ่นดินไหวครั้งนี้มีต้นเหตุมาจากการเลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกในลักษณะการเลื่อนตัวด้านข้างระหว่างแผ่นหินแคริบเบียนแล้วก็แผ่นหินอเมริกาเหนือ ซึ่งมีอัตราการเคลื่อนในมาตรฐานสูง ทำให้มีโอกาสเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ได้เช่นเดียวกับรอบๆรอยเลื่อนสุมาตรา ประเทศอินโดนีเซีย
เมื่อย้อนกลับมาดูเมืองไทยพวกเรา รอยเลื่อนสำคัญที่เคยกำเนิดแผ่นดินไหวขนาดกลาง 5-6 ริคเตอร์มาแล้วเป็นรอยเลื่อนศรีสวัสดิ์รอบๆจังหวัดกาญจนบุรี และรอยเลื่อนแม่ทา จังหวัดเชียงใหม่ เป็นต้น ทำให้ตึกเกิดการสั่นไหวและส่วนประกอบอาคารหลายหลังกำเนิดรอยแตกร้าว
ความย่ำแย่ของตึกกลุ่มนี้ เพราะเหตุว่าในอดีตก่อนหน้าที่ผ่านมา ข้อบังคับตึกมิได้บังคับให้มีการดีไซน์ต้านทานแผ่นดินไหว ในตอนนี้มีข้อบังคับอาคารประกาศเป็นกฎกระทรวงฉบับ พุทธศักราช 2550 ที่บังคับให้ตึกต้องออกแบบให้ต่อต้านแผ่นดินไหวได้ โดยแบ่งได้ 3 บริเวณ ยกตัวอย่างเช่น 1. พื้นที่ในเขตกรุงเทพฯและก็ปริมณฑล รวม 5 จังหวัด 2. พื้นที่ภาคเหนือ 9 จังหวัด รวมทั้งภาคตะวันตก และก็ 3. พื้นที่ในภาคใต้ 7 จังหวัด
ขั้นตอนแรกของกา
ออกแบบอาคาร[/url]ให้ต้านแผ่นดินไหวได้ วิศวกรผู้ออกแบบจะต้องไตร่ตรองรูปแบบของตึกก่อน โดยการจัดให้ตึกมีลักษณะที่มีคุณภาพสำหรับการขัดขวางแผ่นดินไหวที่ดี ทั้งนี้เพื่อเป็นการป้องกันและไม่ให้โครงสร้างอาคารมีการวายวอดในแบบต่างๆ
แผนผังตึกที่มีการวางองค์ประกอบที่ดี น่าจะวางตำแหน่งเสาให้มีความสมมาตรในแกนหลักตามยาวแล้วก็ตามขวางของอาคาร ถ้าหากเป็นอาคารสูง ควรจะมีกำแพงรับแรงเชือด (Shear wall) จำนวนหลายชิ้น วางในตำแหน่งที่กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอตลอดแผนผังตึก โดยไม่กระจุกตัวอยู่ในรอบๆเดียว ทิศทางการวางแนวฝาผนัง ควรจะหันด้านยาวของฝาผนังให้สามารถรับแรงด้านข้างจากแผ่นดินไหวได้ทั้งสองแนวทางตามยาวและตามขวางของอาคาร ดังตัว อย่างตึกที่มีการจัดวางตำหน่งเสาแล้วก็กำแพงรับแรงเชือดที่ดี
ปัญหาที่ชอบเจอในแบบอย่างอาคารทั่วๆไปคือ ระดับความสูงของเสาในชั้นล่างของตึกจะมีความสูงมากยิ่งกว่าเสาในชั้นสองขึ้นไป เนื่องด้วยความอยากได้ให้ชั้น ด้านล่างเป็นห้องโถงสารพัดประโยชน์ หรือเป็นหลักที่จอดรถและมีการวางปริมาณเสาน้อยกว่าในชั้นสูงขึ้นไป เพื่อให้มีพื้นที่ใช้สอย กว้างใหญ่
ตึกรูปแบบนี้ จะได้โอกาสที่จะเกิดการวิบัติแบบชั้นอ่อนได้ด้วยเหตุว่าเสาอาคารในชั้นล่างมีความอ่อนตัวต่อการโยกไหวทางข้างๆได้มากกว่าในชั้นสูงขึ้นไป ประกอบกับแรงแผ่นดินไหวที่ทำต่อเสาด้านล่างจะมีค่าสูงมาก
การแก้ไขปัญหาลักษณะอาคารแบบงี้ อาจทำได้หลายวิธี ถ้าเป็นการ
ออกแบบอาคารใหม่ บางทีอาจเลือกดังนี้
1. ควรจะมีการจัดให้ความสูงของเสาชั้นล่างไม่แตกต่างจากชั้นสูงขึ้นไปมากสักเท่าไรนักการออกแบบที่ดี ควรจะจัดให้เสาด้านล่างไม่สูงชะลูดมากจนทำให้เสาชั้นล่างมีค่าแรงต้านทานสำหรับการเคลื่อนตัวข้างๆน้อยกว่าเสาชั้นสองเกิน 80%
2. จัดให้เสาชั้นล่างมีเป็นจำนวนมากขึ้น
3. ขยายขนาดหน้าตัดเสาด้านล่างให้ใหญ่ขึ้น
4. เสริมค้ำกระทั่งถึงด้านข้างทางแนวทแยงเพื่อทำให้มีประสิทธิภาพเพิ่มมากขึ้นสำหรับเพื่อการต้านการเคลื่อนทางข้างๆ เป็นต้น
หลังจากที่รูปแบบของตึกมีความเหมาะสม ลำดับต่อไปคือการออกแบบความแข็งแรงขององค์ประกอบ ตึกที่ทำหน้าที่หลักสำหรับเพื่อการต้านแรงข้างๆจากแผ่นดินไหวตัวอย่างเช่น เสา นอกจากจะรับน้ำหนักบรรทุกธรรมดา ซึ่งเป็นน้ำหนักของอาคารและน้ำหนักบรรทุกจรตามการออกแบบทั่วไปแล้ว เสาควรมีกำลังรับน้ำหนักบรรทุกที่เพิ่มขึ้นในขณะเกิดแผ่นดินไหว สามารถต้านแรงเฉือนจากแรงแผ่นดินไหวที่ทำทางข้างๆต่อเสาได้ และต้องมีขนาดหน้าตัดใหญ่พอที่จะไม่ขับเคลื่อนมากกระทั่งเกินข้อกำหนดในกฎหมาย ซึ่งกำหนดให้การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างชั้นไม่เกิน 0.5%
ทั้งนี้การเคลื่อนที่ของเสาที่มากเกินไป จะมีผลให้ผนังอาคารเกิดการผิดใจได้ ด้วยเหตุผลดังกล่าว เมื่อเทียบขนาดเสากับอาคารทั่วๆไปแล้ว เสาตึกต้านแผ่นดินไหว จะมีขนาดใหญ่กว่า แล้วก็มีจำนวนเหล็กเสริมตามยาวของเสามากกว่า เพื่อรับน้ำหนักบรรทุกแล้วก็การดัดตัวที่เยอะขึ้นเรื่อยๆรวมถึงต้านทานการเคลื่อนที่ทางด้านข้างด้วยยิ่งไปกว่านี้ ปริมาณเหล็กปลอกในเสาจะต้องเพียงพอสำหรับในการยับยั้งแรงเฉือนอีกด้วย
สิ่งที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งคือ การจัดรายละเอียดการเสริมเหล็กให้องค์ประกอบมีความเหนียวเพียงพอในการต่อต้านแรง ทำแบบไปกลับของแรงแผ่นดินไหว โดยการจัดปริมาณการเสริมเหล็กตามทางยาวและก็เหล็กปลอกที่โอบกอดรอบเหล็กเสริมตามแนวยาวของเสารวมทั้งคานให้เพียงพอ
โดยเฉพาะรอบๆใกล้จุดต่อระหว่างเสาและก็คาน เนื่องด้วยบริเวณนี้ เสาและก็คานมีการดัดตัวในลักษณะไปกลับหลายรอบ เหล็กปลอกในรอบๆนี้ก็เลยจะต้องจัดวางให้แน่นเป็นพิเศษ รวมทั้งการต่อเหล็กเสริมตามทางยาวจะต่อในบริเวณใกล้รอยต่อของเสาแล้วก็คานไม่ได้ ด้วยเหตุว่าแรงแผ่นดินไหว จะก่อให้เหล็กเสริมกลุ่มนี้เลื่อนหลุดจากจุดต่อได้ง่าย การเสริมเหล็กให้เสารวมทั้งคานมีความเหนียวยังมีรายละเอียดอีกมาก ก็เลยขอกล่าวแต่ว่าโดยย่อเพียงเท่านี้ก่อน
ถึงแม้ว่าตึกที่วางแบบตามกฎกระทรวงแผ่นดินไหว พ.ศ. 2550 จะได้มีการพิจารณาถึงแรงแผ่นดินไหวในระดับที่ สูงเพียงพอแล้ว แต่ความรู้ความเข้าใจของตึกแต่ละข้างหลัง สำหรับในการต่อต้านแรงแผ่นดินไหวในเหตุ การณ์จริง ยังนานับประการตามลักษณะ ชนิด รวมทั้งรูปแบบของตึกต่างๆแม้ต้องการรู้ว่า ตึกที่วางแบบตามกฎกระทรวง พ.ศ. 2550 แต่ละหลังมีความมั่นคงไม่เป็นอันตรายแค่ไหน จะต้องใช้วิธีการ พินิจพิจารณาการกระทำสำหรับเพื่อการต้านแรงแผ่นดินไหวของโครงสร้างอย่างถี่ถ้วน.
ขอบคุณบทความจาก :
[url]http://999starthai.com/th/design/[/url]
Tags : ออกแบบอาคาร
