Advertisement
จากเรื่องแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ วัดแรงสะเทือนได้ 7.0 ริคเตอร์ที่เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 13 มกราคม 2553 กระตุ้นแล้วส่งผลให้มีการเกิดเรื่องโศกเศร้าครั้งใหญ่ในกรุงปอร์โต แปรงซ์ เมืองหลวงของสาธารณรัฐเฮว่ากล่าว ซึ่งอยู่ห่างจากศูนย์กลางแผ่นดินไหวเพียงแต่ 15 กิโลเมตร
แผ่นดินไหวคราวนี้มีเหตุมาจากการเลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกในลักษณะการเลื่อนตัวด้านข้างระหว่างแผ่นหินแคริบเบียนแล้วก็แผ่นหินอเมริกาเหนือ ซึ่งมีอัตราการเคลื่อนในเกณฑ์สูง ทำให้ได้โอกาสเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ได้เหมือนกับรอบๆรอยเลื่อนเกะสุมาตรา ประเทศอินโดนีเซีย
เมื่อย้อนกลับมาดูประเทศไทยเรา รอยเลื่อนสำคัญที่เคยกำเนิดแผ่นดินไหวขนาดกึ่งกลาง 5-6 ริคเตอร์มาแล้วหมายถึงรอยเลื่อนศรีสวัสดิ์บริเวณจังหวัดกาญจนบุรี รวมทั้งรอยเลื่อนแม่ทา จังหวัดเชียงใหม่ ฯลฯ ทำให้อาคารมีการสั่นไหวและโครงสร้างตึกหลายหลังเกิดรอยแตกร้าว
ความย่ำแย่ของตึกเหล่านี้ ด้วยเหตุว่าในอดีตกาลก่อนหน้านี้ ข้อบังคับตึกไม่ได้บังคับให้มีการดีไซน์ยับยั้งแผ่นดินไหว ทุกวันนี้มีข้อบังคับอาคารประกาศเป็นกฎกระทรวงฉบับ พุทธศักราช 2550 ที่บังคับให้ตึกต้องดีไซน์ให้ยับยั้งแผ่นดินไหวได้ โดยแบ่งได้เป็น 3 รอบๆ เช่น 1. พื้นที่ในเขตกรุงเทพฯรวมทั้งปริมณฑล รวม 5 จังหวัด 2. พื้นที่ภาคเหนือ 9 จังหวัด รวมทั้งภาคตะวันตก และ 3. พื้นที่ในภาคใต้ 7 จังหวัด
ขั้นแรกของการออกแบบอาคารให้ขัดขวางแผ่นดินไหวได้ วิศวกรผู้ออกแบบต้องใคร่ครวญลักษณะของตึกก่อน โดยการจัดให้อาคารมีลักษณะที่มีคุณภาพสำหรับเพื่อการต่อต้านแผ่นดินไหวที่ดี ทั้งนี้เพื่อเป็นการป้องกันไม่ให้ส่วนประกอบอาคารมีการพิบัติในรูปแบบต่างๆ
ผังอาคารที่มีการวางองค์ประกอบที่ดี น่าจะวางตำแหน่งเสาให้มีความสมมาตรในแกนหลักอีกทั้งตามทางยาวแล้วก็ตามทางขวางของตึก แม้เป็นอาคารสูง จะต้องมีกำแพงรับแรงเฉือน (Shear wall) จำนวนมาก วางในตำแหน่งที่กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอตลอดผังตึก โดยไม่กลุ่มตัวอยู่ในบริเวณเดียว แนวทางการวางแนวผนัง ควรจะหันด้านยาวของผนังให้สามารถรับแรงด้านข้างจากแผ่นดินไหวได้ทั้งสองแนวทางทั้งยังตามยาวและก็ตามแนวขวางของตึก ดังตัว อย่างอาคารที่มีการจัดวางตำหน่งเสาแล้วก็กำแพงรับแรงเชือดที่ดี
ปัญหาที่ชอบเจอในต้นแบบตึกทั่วๆไปเป็น ระดับความสูงของเสาในด้านล่างของตึกจะมีความสูงมากยิ่งกว่าเสาในชั้นสองขึ้นไป เหตุเพราะความอยากได้ให้ชั้น ด้านล่างเป็นห้องโถงสารพัดประโยชน์ หรือเป็นพื้นที่จอดรถและมีการวางจำนวนเสาน้อยกว่าในชั้นสูงขึ้นไป เพื่อให้มีพื้นที่ใช้สอย กว้างขวาง
อาคารลักษณะนี้ จะได้โอกาสที่จะเกิดการพิบัติแบบชั้นอ่อนได้เนื่องด้วยเสาตึกในชั้นล่างมีความอ่อนตัวต่อการโยกไหวทางข้างๆได้มากกว่าในชั้นสูงขึ้นไป ประกอบกับแรงแผ่นดินไหวที่ทำต่อเสาด้านล่างจะมีค่าสูงมาก
การแก้ไขปัญหาลักษณะตึกอย่างงี้ อาจทำเป็นหลายแนวทาง ถ้าเป็นการ
ออกแบบอาคาร[/b]ใหม่ อาจเลือกดังต่อไปนี้
1. ต้องมีการจัดให้ความสูงของเสาชั้นล่างไม่ได้มีความแตกต่างจากชั้นสูงขึ้นไปเท่าไรนักการออกแบบที่ดี ควรจัดให้เสาด้านล่างไม่สูงชะลูดมากมายจนทำให้เสาด้านล่างมีค่าแรงต้านทานในการเคลื่อนข้างๆน้อยกว่าเสาชั้นสองเกิน 80%
2. จัดให้เสาด้านล่างมีเยอะมากขึ้น
3. ขยายขนาดหน้าตัดเสาด้านล่างให้ใหญ่ขึ้น
4. เสริมค้ำจนถึงข้างๆทางแนวทแยงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับในการต่อต้านการเคลื่อนทางด้านข้าง ฯลฯ
หลังจากที่รูปแบบของตึกมีความเหมาะสม ลำดับต่อไปเป็นการออกแบบความแข็งแรงขององค์ประกอบ ตึกที่ปฏิบัติภารกิจหลักสำหรับการต่อต้านแรงข้างๆจากแผ่นดินไหวอาทิเช่น เสา นอกจากจะรับน้ำหนักบรรทุกปกติ ซึ่งเป็นน้ำหนักของอาคารและก็น้ำหนักบรรทุกจรตามการออกแบบทั่วไปแล้ว เสาควรมีกำลังรับน้ำหนักบรรทุกที่เพิ่มขึ้นในขณะกำเนิดแผ่นดินไหว สามารถต้านทานแรงเชือดจากแรงแผ่นดินไหวที่ปฏิบัติทางด้านข้างต่อเสาได้ และควรมีขนาดหน้าตัดใหญ่พอที่จะไม่เคลื่อนมากจนถึงเกินหลักเกณฑ์ในกฎหมาย ซึ่งกำหนดให้การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างชั้นไม่เกิน 0.5%
ดังนี้การเคลื่อนที่ของเสาที่มากเกินความจำเป็น จะก่อให้ฝาผนังตึกมีการร้าวฉานได้ ด้วยเหตุผลดังกล่าว เมื่อเทียบขนาดเสากับตึกทั่วไปแล้ว เสาตึกต่อต้านแผ่นดินไหว จะมีขนาดใหญ่กว่า รวมทั้งมีปริมาณเหล็กเสริมตามยาวของเสามากยิ่งกว่า เพื่อรับน้ำหนักบรรทุกและการดัดตัวที่มากยิ่งขึ้นและต้านการเคลื่อนที่ทางข้างๆด้วยนอกจากนั้น จำนวนเหล็กปลอกในเสาจะต้องพอเพียงสำหรับในการต้านแรงเฉือนอีกด้วย
สิ่งที่จำเป็นอีกอย่างหนึ่งคือ การจัดเนื้อหาการเสริมเหล็กให้ส่วนประกอบมีความเหนียวเพียงพอในการต่อต้านแรง ปฏิบัติแบบไปกลับของแรงแผ่นดินไหว โดยการจัดจำนวนการเสริมเหล็กตามแนวยาวแล้วก็เหล็กปลอกที่โอบรัดรอบเหล็กเสริมตามทางยาวของเสาและก็คานให้พอเพียง
โดยเฉพาะอย่างยิ่งรอบๆใกล้รอยต่อระหว่างเสาและก็คาน เนื่องด้วยรอบๆนี้ เสาและก็คานมีการดัดตัวในลักษณะไปกลับหลายรอบ เหล็กปลอกในรอบๆนี้จึงจำเป็นต้องจัดวางให้แน่นเป็นพิเศษ แล้วก็การต่อเหล็กเสริมตามแนวยาวจะต่อในรอบๆใกล้จุดต่อของเสารวมทั้งคานมิได้ เพราะว่าแรงแผ่นดินไหว จะมีผลให้เหล็กเสริมเหล่านี้เลื่อนหลุดจากจุดต่อได้ง่าย การเสริมเหล็กให้เสาและก็คานมีความเหนียวยังมีเนื้อหาอีกมากมาย ก็เลยขอกล่าวแต่ว่าโดยย่อเพียงเท่านี้ก่อน
แม้ว่าตึกที่วางแบบตามกฎกระทรวงแผ่นดินไหว พุทธศักราช 2550 จะได้มีการคำนึงถึงแรงแผ่นดินไหวในระดับที่ สูงเพียงพอแล้ว แต่ความรู้ความเข้าใจของตึกแต่ละหลัง สำหรับในการขัดขวางแรงแผ่นดินไหวในเหตุ การณ์จริง ยังแตกต่างกันไปตามลักษณะ ชนิด รวมทั้งรูปแบบของอาคารต่างๆถ้าเกิดอยากรู้ว่า อาคารที่ออกแบบตามกฎกระทรวง พุทธศักราช 2550 แต่ละข้างหลังมีความมั่นคงไม่เป็นอันตรายเพียงใด ต้องใช้กรรมวิธี วิเคราะห์พฤติกรรมสำหรับการต้านแรงแผ่นดินไหวของโครงสร้างอย่างถี่ถ้วน.
เครดิต :
[url]http://999starthai.com/th/design/[/url]
Tags : ออกแบบอาคาร
