อาคารทนทานต่อแผ่นดินไหว - บทเรียนจากแผ่นดินไหวในตุรกีและซีเรีย
จากรายงานข่าวล่าสุดจากสื่อหลายแห่ง แผ่นดินไหวในตุรกีได้คร่าชีวิตผู้คนไปแล้วกว่า 7,700 คน ทั้งในตุรกีและซีเรีย อาคารสูง โรงพยาบาล โรงเรียน และถนนในหลายพื้นที่ได้รับความเสียหายอย่างหนัก ประเทศต่างๆ ได้ส่งความช่วยเหลือเข้าไปอย่างต่อเนื่อง จีนก็กำลังส่งทีมช่วยเหลือไปยังที่เกิดเหตุอย่างแข็งขันเช่นกัน
สถาปัตยกรรมเป็นสิ่งที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับชีวิตมนุษย์ สาเหตุหลักของการเสียชีวิตในเหตุการณ์แผ่นดินไหวคือ การทำลาย การพังทลาย และความเสียหายที่พื้นผิวของอาคารและสิ่งก่อสร้าง
อาคารที่ได้รับความเสียหายจากแผ่นดินไหว
แผ่นดินไหวได้ก่อให้เกิดความเสียหายและการพังทลายของอาคารและสิ่งอำนวยความสะดวกทางวิศวกรรมต่างๆ และก่อให้เกิดความสูญเสียอย่างมหาศาลต่อชีวิตและทรัพย์สินของประเทศและประชาชนที่ไม่อาจประเมินค่าได้ ประสิทธิภาพในการต้านทานแผ่นดินไหวของอาคารมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับความปลอดภัยของชีวิตและทรัพย์สินของประชาชน
ความเสียหายที่เกิดจากแผ่นดินไหวเป็นเรื่องร้ายแรง มีตัวอย่างมากมายของความเสียหายร้ายแรงต่ออาคารที่เกิดจากแผ่นดินไหวในประวัติศาสตร์—
"อาคาร 9 ชั้นเกือบ 100% ที่สร้างด้วยโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กแผ่นสำเร็จรูปในเลนินนาคานพังถล่มลงมา"
——แผ่นดินไหวครั้งใหญ่ในอาร์เมเนียเมื่อปี 1988 มีขนาด 7.0 ริกเตอร์
"แผ่นดินไหวทำให้บ้านเรือน 90,000 หลังและอาคารพาณิชย์ 4,000 หลังพังถล่ม และบ้านเรือนอีก 69,000 หลังได้รับความเสียหายในระดับต่างๆ กัน"
—แผ่นดินไหวในอิหร่านปี 1990 มีขนาด 7.7 ริกเตอร์
"อาคารมากกว่า 20,000 หลังในพื้นที่ประสบเหตุแผ่นดินไหวได้รับความเสียหาย รวมถึงโรงพยาบาล โรงเรียน และอาคารสำนักงาน"
——แผ่นดินไหวที่ตุรกี M6.8 พ.ศ. 2535
"จากเหตุแผ่นดินไหวครั้งนี้ อาคาร 18,000 หลังได้รับความเสียหาย และบ้านเรือน 12,000 หลังถูกทำลายอย่างสิ้นเชิง"
——แผ่นดินไหวโกเบปี 1995 ขนาด 7.2 ริกเตอร์ ในจังหวัดเฮียวโกะ ประเทศญี่ปุ่น
"ในภูมิภาคลาวาลาคอตของแคชเมียร์ที่อยู่ภายใต้การปกครองของปากีสถาน บ้านดินจำนวนมากพังทลายลงจากเหตุแผ่นดินไหว และหมู่บ้านหลายแห่งถูกทำลายราบเรียบไปหมด"
—แผ่นดินไหวในปากีสถานเมื่อปี 2548 ด้วยขนาด 7.8 ริกเตอร์
อาคารทนแผ่นดินไหวที่มีชื่อเสียงของโลกมีอะไรบ้าง? อาคารทนแผ่นดินไหวของเราจะสามารถแพร่หลายในอนาคตได้หรือไม่?
1. ท่าอากาศยานอิสตันบูล อตาเติร์ก
คำสำคัญ: # การแยกส่วนลูกตุ้มแรงเสียดทานสามชั้น #
>>>รายละเอียดอาคาร:
อาคารที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน LEED ระดับ Gold ซึ่งเป็นอาคารที่ใหญ่ที่สุดอาคารที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน LEEDในโลกนี้ อาคารขนาด 2 ล้านตารางฟุตแห่งนี้ได้รับการออกแบบอย่างพิถีพิถันและสามารถใช้งานได้อย่างเต็มรูปแบบทันทีหลังเกิดภัยพิบัติ โดยใช้ระบบแยกการสั่นสะเทือนแบบลูกตุ้มแรงเสียดทานสามชั้นเพื่อป้องกันไม่ให้อาคารพังทลายในกรณีเกิดแผ่นดินไหว
2. อาคารรัฐสภาแห่งรัฐยูทาห์
คำสำคัญ: # แบริ่งแยกส่วนยาง #
>>>รายละเอียดอาคาร:
อาคารรัฐสภาแห่งรัฐยูทาห์มีความเสี่ยงต่อแผ่นดินไหว จึงได้ติดตั้งระบบแยกฐานรากของตนเอง ซึ่งแล้วเสร็จในปี 2550
ระบบแยกฐานรากประกอบด้วยการวางอาคารบนโครงข่ายตัวแยกแรงสั่นสะเทือน 280 ตัวที่ทำจากยางลามิเนตบนฐานรากของอาคาร ตัวรองรับยางเหล่านี้ยึดติดกับอาคารและฐานรากด้วยแผ่นเหล็ก
ในกรณีที่เกิดแผ่นดินไหว ตลับลูกปืนกันสั่นสะเทือนเหล่านี้จะอยู่ในแนวตั้งแทนที่จะเป็นแนวนอน ทำให้ตัวอาคารสั่นไปมาเล็กน้อย ส่งผลให้ฐานรากของอาคารเคลื่อนที่ แต่จะไม่ทำให้โครงสร้างหลักของอาคารเคลื่อนที่
3. ศูนย์การเงินนานาชาติไทเป (อาคาร 101)
คำสำคัญ: #ตัวลดแรงสั่นสะเทือนแบบปรับมวลได้#
>>>รายละเอียดอาคาร:
อาคารไทเป 101 หรือที่รู้จักกันในชื่ออาคารการเงินไทเป ตั้งอยู่ในเขตซินยี่ เมืองไทเป มณฑลไต้หวัน ประเทศจีน
เสาเข็มฐานรากของอาคารไทเป 101 ประกอบด้วยคอนกรีตเสริมเหล็ก 382 ต้น และส่วนรอบนอกประกอบด้วยเสาเสริมเหล็ก 8 ต้น นอกจากนี้ยังมีการติดตั้งตัวลดแรงสั่นสะเทือนแบบปรับได้ (Tuned Mass Dampers) ไว้ในอาคารด้วย
เมื่อเกิดแผ่นดินไหว ตัวลดแรงสั่นสะเทือนจะทำหน้าที่เหมือนลูกตุ้มแกว่งไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการแกว่งของอาคาร จึงช่วยลดพลังงานและแรงสั่นสะเทือนที่เกิดจากแผ่นดินไหวและพายุไต้ฝุ่นได้
อาคารไร้แผ่นดินไหวที่มีชื่อเสียงอื่นๆ
หอสังเกตการณ์แผ่นดินไหวของญี่ปุ่น, หอไม้หยิงเซียนของจีน
คาลิฟา ดูไบ ซิตี้เซ็นเตอร์
4. ซิติกรุ๊ป เซ็นเตอร์
ในบรรดาอาคารทั้งหมด "สำนักงานใหญ่ซิตี้กรุ๊ป" เป็นผู้นำในการใช้ระบบเพิ่มเสถียรภาพของอาคารที่เรียกว่า "ตัวลดแรงสั่นสะเทือนแบบปรับจูนได้" (tuned mass damper)
5. สหรัฐอเมริกา: การสร้างลูกบอล
สหรัฐอเมริกาได้สร้าง "อาคารลูกบอล" ที่ทนต่อแรงกระแทกได้ชนิดหนึ่ง เช่น อาคารโรงงานอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างเสร็จเมื่อเร็ว ๆ นี้ในซิลิคอนแวลลีย์ โดยติดตั้งลูกบอลสแตนเลสไว้ใต้เสาหรือผนังแต่ละส่วนของอาคาร และอาคารทั้งหลังได้รับการรองรับด้วยลูกบอลเหล่านั้น คานเหล็กไขว้กันจะยึดอาคารและฐานรากให้แน่น เมื่อเกิดแผ่นดินไหว คานเหล็กที่มีความยืดหยุ่นจะขยายและหดตัวโดยอัตโนมัติ ทำให้อาคารเลื่อนไปมาเล็กน้อยบนลูกบอล ซึ่งสามารถลดแรงทำลายล้างของแผ่นดินไหวได้อย่างมาก
7. ญี่ปุ่น: อาคารสูงต้านแผ่นดินไหว
อาคารอพาร์ตเมนต์ที่สร้างโดยบริษัทไดเคียว คอร์ปอเรชั่น ซึ่งอ้างว่าเป็นอาคารที่สูงที่สุดในญี่ปุ่น ใช้พื้นที่ 168 ตารางเมตรท่อเหล็กเช่นเดียวกับที่ใช้ในเวิลด์เทรดเซ็นเตอร์ในนิวยอร์ก เพื่อให้มั่นใจในความแข็งแรงทนทานต่อแผ่นดินไหว นอกจากนี้ อพาร์ตเมนต์ยังใช้โครงสร้างแข็งที่ทนต่อแผ่นดินไหวอีกด้วย ในกรณีแผ่นดินไหวขนาดเท่าแผ่นดินไหวฮันชิน โครงสร้างแบบยืดหยุ่นมักจะสั่นประมาณ 1 เมตร ในขณะที่โครงสร้างแข็งจะสั่นเพียง 30 เซนติเมตร บริษัทมิตซุย ฟูโดซัง กำลังขายอพาร์ตเมนต์กันแผ่นดินไหวสูง 93 เมตร ในเขตซูกิโมโตะ กรุงโตเกียว ขอบของอาคารทำจากยาง 16 ชั้นความแข็งแรงสูงที่พัฒนาขึ้นใหม่ และส่วนกลางของอาคารทำจากยางลามิเนตจากระบบยางธรรมชาติ ด้วยวิธีนี้ ในกรณีเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6 ริกเตอร์ แรงกระแทกต่ออาคารจะลดลงครึ่งหนึ่ง บริษัทมิตซุย ฟูโดซัง ได้วางขายอาคารดังกล่าว 40 แห่งในปี 2000
8.อาคารที่มีความยืดหยุ่น
ญี่ปุ่นซึ่งเป็นพื้นที่เสี่ยงต่อแผ่นดินไหว มีประสบการณ์พิเศษในด้านนี้ พวกเขาได้ออกแบบ "อาคารยืดหยุ่น" ที่มีประสิทธิภาพในการรับแรงแผ่นดินไหวที่ดี ญี่ปุ่นได้สร้างอาคารยืดหยุ่น 12 แห่งในโตเกียว และได้รับการทดสอบโดยแผ่นดินไหวขนาด 6.6 ในโตเกียว ซึ่งพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในการลดความเสียหายจากแผ่นดินไหว อาคารยืดหยุ่นประเภทนี้สร้างขึ้นบนโครงสร้างแยกส่วนที่ประกอบด้วยแผ่นเหล็กแข็งเคลือบยางและตัวลดแรงสั่นสะเทือน โครงสร้างอาคารไม่สัมผัสกับพื้นโดยตรง ตัวลดแรงสั่นสะเทือนประกอบด้วยแผ่นเหล็กเกลียวเพื่อลดการขึ้นลงของพื้น
9. บ้านพักอาศัยลอยน้ำกันแผ่นดินไหว
สิ่งที่ดูเหมือน "ลูกฟุตบอล" ขนาดมหึมานี้ แท้จริงแล้วคือบ้านที่ชื่อว่า บาริเยร์ (Barier) สร้างโดยบริษัท คิมิโดริ เฮาส์ (Kimidori House) ในประเทศญี่ปุ่น บ้านหลังนี้สามารถทนต่อแผ่นดินไหวและลอยอยู่บนน้ำได้ ราคาของบ้านพิเศษหลังนี้อยู่ที่ประมาณ 1,390,000 เยน (ประมาณ 100,000 หยวน)
10. บ้านราคาประหยัดที่ทนทานต่อแผ่นดินไหว
บริษัทญี่ปุ่นแห่งหนึ่งได้พัฒนา "บ้านกันแผ่นดินไหวราคาประหยัด" ซึ่งทำจากไม้ทั้งหมด มีพื้นที่ขั้นต่ำ 2 ตารางเมตร และมีราคา 2,000 ดอลลาร์สหรัฐ บ้านหลังนี้สามารถคงสภาพอยู่ได้แม้บ้านหลักจะพังทลาย และยังสามารถทนต่อแรงกระแทกและการบีบอัดของโครงสร้างที่พังทลายได้เป็นอย่างดี และช่วยปกป้องชีวิตและทรัพย์สินของผู้อยู่อาศัยภายในบ้านได้อย่างมีประสิทธิภาพ
11.หอคอยไม้หยิงเซียน
ในอาคารโบราณของจีนยังมีการใช้มาตรการทางเทคนิคอื่นๆ อีกมากมาย ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการต้านทานแผ่นดินไหวของอาคารโบราณ การต่อไม้แบบเดือยและร่องเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ชาญฉลาดมาก บรรพบุรุษของเราเริ่มใช้มาตั้งแต่ 7,000 ปีที่แล้ว วิธีการเชื่อมต่อส่วนประกอบแบบนี้โดยไม่ต้องใช้ตะปู ทำให้โครงสร้างไม้แบบดั้งเดิมของจีนกลายเป็นโครงสร้างที่มีความยืดหยุ่นเป็นพิเศษ ซึ่งเหนือกว่าโครงสร้างแบบดัดโค้ง โครง หรือโครงแข็งของอาคารในปัจจุบัน มันไม่เพียงแต่สามารถรับน้ำหนักได้มากเท่านั้น แต่ยังยอมให้เกิดการเสียรูปได้ในระดับหนึ่ง และดูดซับพลังงานบางส่วนผ่านการเสียรูปภายใต้แรงแผ่นดินไหว ช่วยลดการตอบสนองของอาคารต่อแผ่นดินไหว
สรุปแนวคิดเรื่องการตรัสรู้
ให้ความสำคัญกับการเลือกสถานที่จัดงาน
ไม่สามารถก่อสร้างอาคารบนรอยเลื่อนที่ยังคงมีการเคลื่อนไหว ดินตะกอนอ่อน และพื้นที่ถมดินเทียมได้
จะต้องได้รับการออกแบบตามข้อกำหนดด้านการเสริมความแข็งแรงเพื่อต้านทานแผ่นดินไหว
โครงสร้างทางวิศวกรรมที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านการเสริมความแข็งแรงเพื่อต้านทานแผ่นดินไหว จะได้รับความเสียหายอย่างร้ายแรงจากแรงแผ่นดินไหว
การออกแบบเพื่อต้านทานแผ่นดินไหวควรมีความเหมาะสม
เมื่อออกแบบอาคาร หากมีผนังกั้นห้องด้านล่างน้อยเกินไป มีพื้นที่ว่างมากเกินไป หรืออาคารก่ออิฐหลายชั้นไม่ได้ติดตั้งคานวงแหวนและเสาโครงสร้างตามที่กำหนด หรือไม่ได้ออกแบบตามความสูงที่จำกัด ฯลฯ จะทำให้อาคารเอียงและพังทลายในกรณีเกิดแผ่นดินไหวรุนแรง
ปฏิเสธ "โครงการกากเต้าหู้"
อาคารจะต้องสร้างตามมาตรฐานการเสริมความแข็งแรงเพื่อต้านทานแผ่นดินไหว และก่อสร้างอย่างเคร่งครัดตามมาตรฐานเหล่านั้น
ในที่สุดบรรณาธิการก็กล่าวว่า
ด้วยความก้าวหน้าของยุคสมัยและการพัฒนาของอารยธรรม ภัยพิบัติทางธรรมชาติยังสามารถกระตุ้นให้เกิดนวัตกรรมในเทคโนโลยีการก่อสร้างได้อีกด้วย แม้ว่าอาคารบางแห่งอาจดูน่าขบขัน แต่ในความเป็นจริงแล้ว อาคารทุกประเภทล้วนมีแนวคิดการออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์ของตนเอง เมื่อเรารู้สึกถึงความปลอดภัยที่ได้รับจากอาคาร เราควรเคารพในแนวคิดของผู้ออกแบบทางสถาปัตยกรรมด้วย
กลุ่มบริษัท Yuantai Derun Steel Pipe Manufacturing Group ยินดีที่จะร่วมงานกับนักออกแบบและวิศวกรจากทั่วโลกเพื่อสร้างโครงการอาคารต้านแผ่นดินไหว และมุ่งมั่นที่จะเป็นผู้ผลิตแบบครบวงจรท่อเหล็กโครงสร้าง.
E-mail: sales@ytdrgg.com
WhatsApp: 8613682051821
วันที่โพสต์: 8 กุมภาพันธ์ 2566
