สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
วันนี้ผมจะขออนุญาตมาทำการโพสต์และแชร์ความรู้เกี่ยวกับเรื่อง ความรู้ทางด้านงานออกแบบที่เกี่ยวข้องกันกับการทำงานทางด้านวิศวกรรมโครงสร้างเชิงพลศาสตร์ต่างๆ มาฝากเพื่อนๆ ทุกคนนะครับ
โดยที่หัวข้อในวันนี้จะเกี่ยวข้องกับเรื่อง วิธีในการออกแบบงานวิศวกรรมโครงสร้างของอาคารเพื่อใช้ในการต้านทานแรงที่กระทำจากแผ่นดินไหว นั่นเองนะครับ
โดยหากจะพูดกันถึงหัวข้อๆ นี้จะพบว่าเนื้อหานั้นค่อนข้างที่จะมีความยืดยาวมากพอสมควรเลย ผมจึงตัดสินใจที่จะทำการแบ่งออกเป็นตอนๆ โดยที่ในวันนี้จะเป็นตอนที่ 1 ซึ่งจะเป็นการกล่าวถึง หลักวิธีที่เราใช้ในการออกแบบ นะครับ
หากเมื่อใดก็ตามที่เราพูดถึงแรงกระทำที่เกิดจากสภาวะการเกิดขึ้นของแผ่นดินไหว เราจะต้องอาศัยความพยายามสักเล็กน้อยในการที่จะจินตนาการให้ออกว่า แรงชนิดนี้เสมือนเป็นแรงที่เกิดจากการสั่นตัวของพื้นซึ่งจะทำให้อาคารนั้นเกิด การเคลื่อนที่ไปทางด้านข้าง หรือ เกิดการเซขึ้น ซึ่งพฤติกรรมดังกล่าวนี้จะเป็นสิ่งที่บังคับให้โครงสร้างของอาคารที่เรากำลังพิจารณาออกแบบอยู่นั้นเกิดการเคลื่อนตัวไป โดยหากเราจะทำการออกแบบให้อาคารหนึ่งๆ นั้นสามารถที่จะต้านทานต่อแรงกระทำจากการเกิดแผ่นดินไหวให้ได้ เราจะสามารถทำการแบ่งวิธีในการออกแบบออกได้เป็น 2 วิธีหลักๆ นั่นก็คือวิธี FORCE BASED DESIGN หรือที่เรานิยมเรียกสั้นๆ ว่า FBD และวิธี DISPLACEMENT BASED DESIGN หรือที่เรานิยมเรียกสั้นๆ ว่า DBD นะครับ
โดยหากจะทำการเปรียบเทียบกันระหว่างวิธี FBD และ DBD เราจะสามารถพบเห็นถึงข้อจำกัด ข้อดี ข้อด้อย ของการเลือกใช้งานวิธีในการออกแบบแต่ละวิธี ซึ่งก็จะมีความแตกต่างกันออกไปคนละแง่คนละมุม โดยเราอาจเริ่มจาก
- ค่า DESIGN FORCE หรือ แรงที่ใช้ในการออกแบบโครงสร้างของอาคาร
หากเป็นวิธี FBD ค่าของแรงที่ใช้ในการออกแบบโครงสร้างของอาคารจะอยู่ในช่วง อิลาสติก หารด้วยตัวคูณปรับแก้
ส่วนเมื่อเราใช้วิธี DBD ในการออกแบบ ค่าของแรงที่ใช้ในการออกแบบโครงสร้างของอาคารจะอยู่ในช่วง อินอิลาสติก สลับกันนะครับ
- ค่า DUCTILITY หรือ ความเหนียวของโครงสร้างอาคาร
หากเป็นวิธี FBD เราจะทำการตั้งสมมติฐานว่าค่าความเหนียวของอาคารนั้นจะเกิดขึ้นอย่างเพียงพอเพราะเนื่องจากว่าค่าแรงที่ใช้ในการออกแบบนั้นมีค่าที่ค่อนข้างต่ำ
ส่วนเมื่อเราใช้วิธี DBD ในการออกแบบ เราจะตั้งสมมติฐานว่าค่าระดับของความเหนียวที่อาคารนั้นต้องการจะสามารถกำหนดขึ้นได้จากระยะของการเคลื่อนตัวเป้าหมาย (DISPLACEMENT DEMAND) ที่ทำการตรวจสอบเทียบกันกับสมรรถนะของการเคลื่อนตัวของอาคารนะครับ
- ค่า STRUCTURAL DAMAGE หรือ ความเสียหายของชิ้นส่วนโครงสร้างของอาคาร
หากเป็นวิธี FBD เราอาจจะสามารถเรียกได้ว่า “หลีกเลี่ยง” ค่าความเสียหาย ที่อาจเกิดขึ้นในชิ้นส่วนโครงสร้างใดๆ ที่มีความสลักสำคัญภายในโครงสร้างหลักของอาคารได้ แต่ ต้องหมายเหตุไว้ตรงนี้ด้วยว่า การทำเช่นนี้เป็นเพียงการ “คาดหมาย” เพียงเท่านั้น หรือ พูดง่ายๆ ก็คือเราไม่สามารถที่จะกล่าวได้ 100% ว่าความเสียหายนั้นๆ จะไม่เกิดขึ้นเลยได้อย่างสนิทใจ
ส่วนเมื่อเราใช้วิธี DBD ในการออกแบบจะพบว่าเราจะสามารถทำการป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นต่อชิ้นส่วนโครงสร้างที่มีสำคัญๆ ได้อย่างสมบูรณ์เพราะในขั้นตอนของการวิเคราะห์โครงสร้างนั้นเราจะสามารถทราบรูปแบบของความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับตัวโครงสร้างได้เลยนะครับ
ในสัปดาห์หน้าผมจะขออนุญาตมาทำการพูดถึงเรื่อง การวิเคราะห์แรงแผ่นดินไหว หรือ SEISMIC ANALYSIS กันต่อ โดยหากมีเพื่อนๆ ท่านใดที่มีความสนใจในหัวข้อๆ นี้เป็นพิเศษ ก็สามารถที่จะติดตามอ่านบทความนี้ของผมได้นะครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
#การออกแบบวิศวกรรมโครงสร้างต้านทานแรงกระทำจากแผ่นดินไหว
#หลักวิธีที่ใช้ในการออกแบบวิศวกรรมโครงสร้างต้านทานแรงกระทำจากแผ่นดินไหว
ADMIN JAMES DEAN