วันพฤหัสบดีที่ 2 มกราคม พ.ศ. 2557

3.การทดสอบ อาคารขนาดใหญ่

การทดสอบ อาคารขนาดใหญ่

 
ด้วยระบบรองรับการสั่นสะเทือนขนาดใหญ่และ กำแพงที่สามารถเลื่อนได้ รวมถึงรากฐานที่ใช้สาร Teflon ได้ ช่วยรองรับอาคารแต่ละหลัง ซึ่งทำให้เราสามารถอธิบายได้ว่า ทำไม โครงสร้างอาคารที่ตั้งตระหง่านระฟ้าหรืออาคารขนาด กลางในประเทศญี่ปุ่่นยังคงยืนหยัดรองรับแผ่นดินไหวครั้งยิ่ง ใหญ่นี้ได้

ผู้เชี่ยวชาญได้ระบุว่า การที่มีตำแหน่งของแผ่นดินไหว นอกชายฝั่งเกาะญี่ปุ่่นระยะ 80 ไมล์ ยิ่งช่วยอธิบายให้เห็นว่า ทำไมความเสียหายในโครงสร้างอาคารส่วนใหญ่ตามที่ปรากฏในรายงาน ส่วนใหญ่จะเกิดจากคลื่นสึนามิที่ตามมาด้วยแผ่นดิน ไหวมากกว่าการสั่นไหวโดยตัวอาคารเอง เนื่องจากปรากฏ- การณ์แผ่นดินไหวที่เมืองโกเบในปี ค.ศ. 1995 ทำให้ประเทศ ญี่ปุ่่นได้กลายเป็นผู้นำโลกด้านวิศวกรรมโครงสร้างแบบใหม่และสามารถซ่อมแซมอาคารเก่าให้สามารถยืดหยัดต่อการสั่นสะเทือน ได้ด้วย Prof. Eduardo Kausel อาจารย์ด้านวิศวกรรมโยธา และวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม ที่ AIT ได้กล่าวว่า ประเทศญี่ปุ่่นนับว่า เป็นประเทศแนวหน้าด้านเทคโนโลยีการสำรวจคลื่นไหวสะเทือน (seismic) และมีการออกแบบโครงสร้างแบบใหม่เพื่อรองรับแผ่นดินไหว และ Ron Hamburger ผู้บริหารบริษัทวิศวกรรมที่ San Francisco ยังยืนยันว่า ได้มีการกำหนดกฏระเบียบในการก่อสร้างอาคาร ไม่ว่าจะเตี้ยหรือสูงของญี่ปุ่่นให้แข็งแรง โดยการก่อสร้างอาคารใหม่ที่มีขนาดตํ่ากว่าสามชั้นต้องมีกำแพงและฐานรากที่เสริมความแข็งแรงด้วย ความหนาแน่นที่แน่นอน สำหรับอาคารที่มีความสูงขนาดกลางตั้งแต่ 100 ฟุตขึ้นไป ต้องมีการทำวิศวกรรมอย่างละเอียด การออกแบบโครง สร้างสูงได้ใช้นวัตกรรมการออกแบบเพื่อป้องกันแผ่นดินไหวที่มีการตรวจสอบโดยวิศวกรโครงสร้างชั้นยอดของประเทศ นอกจากนี้ ข้อวิตก เรื่องแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ยังทำให้มีการพัฒนานวัตกรรมการตรวจสอบความสั่นสะเทือน ซึ่งกลายเป็นจุดขายในการก่อสร้างอาคารสูงและ ทำให้มีการกำหนดราคาค่าเช่าที่สูงขึ้น

อาคารสูงขนาดกลาง อาทิ โรงพยาบาลและสถาบันวิจัยในประเทศญี่ปุ่่น รวมถึงอาคารทางฝั่งตะวันตกของประเทศสหรัฐฯ มักอาศัย ยางขนาดใหญ่หรือตัวรองรับความสั่นสะเทือนที่อัดด้วยของแข็ง ในขณะที่ ตัวรองรับความสะเทือนในรถจะเด้งขึ้นเด้งลง แต่ตัวรองรับความ สั่นสะเทือนขนาดใหญ่จะเลื่อนไปมาอย่างรวดเร็วเพื่อทำให้แรงเหวี่ยงข้างเคียงน้อยลงและเปลี่ยนเป็นความร้อน แต่ James Martin, Director ของ World Institute for Disaster Risk manageemnt ที่ มหาวิทยาลัย Virginia Tech กล่าวว่า ตัวรองรับดังกล่าวทำให้มีการเคลื่อนไหวได้ใน ระดับหนึ่ง ขณะที่ อาคารที่สูงขนาดกลางหรือตํ่ากว่าอื่นๆ มักอาศัยรากฐานที่มีตัวยึดที่เคลือบด้วยสาร Teflon นํ้าหนักของโครงสร้างของอาคาร จะถูกยึดติดด้วยตัวยึด แต่เมื่อพื้นดินมีการเคลื่อนอยู่ใต้อาคาร อาคารก็จะเลื่อนไหลไปยังพื้นผิวข้างหน้าอย่างนุ่มนวลกว่า เทคนิคดังกล่าวเป็น หนึ่งในการแก้ไขปัญหาซึ่งโครงสร้างพื้นฐานจะแยกอาคารจากพื้นดินข้างใต้ และแยกอาคารออกอย่างเร็วด้วยโครงสร้างลอยตัว ในประเทศ สหรัฐฯ ได้นำเทคนิคดังกล่าวมาใช้อย่างแพร่หลายหลังจากการเกิดแผ่นดินไหวในปี ค.ศ. 1989 บริเวณอ่าว San Francisco และ อาคาร ประวัติศาสตร์เช่น City Hall ของ San Francisco, Oakland และ Los Angeles ล้วนได้รับการซ่อมแซมด้วยการตัวรองรับ ความสั่นสะเทือนขนาดยักษ์ทั้งสิ้น

อาคารที่สูงกว่านี้ จะใช้มาตราการที่ทันสมัยมาผสมผสาน อาทิ อาคารระฟ้าต่างๆ มีการทำวิศวกรรมเพื่อให้แข็งแรงและยืดหยุ่น และสามารถโอนเอียงไปตามแรงลม ซึ่งอาจสร้างความรู้สึกที่เป็นกังวลให้กับผู้อยู่บนชั้นดาดฟ้าของอาคารสูง เช่น Willis Tower ใน Chicago เป็นต้น การออกแบบเพื่อให้มีลักษณะยืดหยุ่นพิเศษของอาคารสูงจึงเป็นสิ่งสำคัญต่อการป้องกันแผ่นดินไหว วิดีโอที่บันทึกการเกิด After Shocks ในโตเกียวได้แสดงให้เห็นว่า อาคารสูงมีการโอนไหวโดยไม่มีการล้มครืน John W. van de Lindt. วิศวกรโยธา มหาวิทยาลัย Alabama กล่าวว่า คุณจะเห็นเพียงชั้นเอกสารหรือเครื่องถ่ายเอกสารเคลื่อนไหลไปมาเล็กน้อยเท่านั้น แต่จะมี ความเสียหายที่เกิดกับโครงสร้างอาคารจะน้อยมาก หากมีการเอียงของยอดอาคารประมาณ 10 ฟุตหรือมากกว่านี้ ก็เป็นเสมือนการงอไม้ หลา (Yardstick) และมันก็งอกลับโดยไม่มีความเสียหาย นอกจากนี้ ผนังอาคารที่เป็นรูได้ช่อนแผ่นโลหะซึ่งใช้ทั่วไปในการก่อสร้างอาคาร ที่มีความสูงหรืออาคารขนาดกลางในประเทศญี่ปุ่น แผ่นเหล็กหนาเหล่านั้นช่วยไม่ให้เกิดแรงเหวี่ยงที่เกิดขึ้นทีละน้อยด้วย แต่ทว่า ระบบที่ ทันสมัยที่สุดได้ใช้ ตัวรองรับความสั่นสะเทือนที่อัดด้วยของแข็งซึ่งสามารถเลื่อนไหลนํ้ามันไปมาในทิศทางตรงกันข้ามกับการเอียงของอาคาร อาคารที่สูงที่สุดในโตเกียวชื่อ Hill Mori Tower ได้ใช้ เครื่องกันกระแทกที่ใช้ Semi-Active Oil (Semi-Active Oil Damper) ซึ่งออกแบบสมบูรณ์ ในปี ค.ศ. 2003 ถึงแม้อาคารสูงของญี่ปุ่่นจะมีสภาพดี แต่ผู้เชี่ยวชาญซึ่งได้มีการทดสอบเครื่องคํ้ายันรูปตัว V และเทคนิคต่างๆ กับอาคารไม้ ยังกังวลกับบ้านเรือนที่สร้างแบบดั้งเดิมในประเทศญี่ปุ่นที่สร้างด้วยไม้ และมักตั้งอยู่ในชนบทและบริเวณเนินเขา เพราะที่ผ่านมามี ประชาชนประมาณ 2,200 เสียชีวิตในอาคารที่มีหลังคาและโครงสร้างที่ทำจากไม้ และต่อมา ได้มีการเสนอให้รัฐบาลญี่ปุ่่นดำเนินโครง- การวิจัยและซ่อมแซมอาคารเหล่านั้น ชื่อ Dai-Dai –Toku ซึ่งแปลว่า “พิเศษมากๆ” เพื่อป้องกันหายนะที่จะเกิดขึ้นด้วย ในรายงานข่าวนี้ ยังระบุว่า John W. van de Lindt และคณะนักวิจัยจาก National Science Foundation จะเข้าไปประเมินความเสียหายและรวบรวมข้อมูล ด้านโครงสร้างในประเทศญี่ปุ่่นเพื่อนำมาปรับปรุงโครงสร้างอาคารที่ทนทานต่อแผ่นดินไหวต่อไปด้วย
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น