Embedded Files
อาคารต้านทานแผ่นดินไหว
(Seismic-proof Buildings)
การเกิดแผ่นดินไหวอย่างรุนแรงครั้งล่าสุดในประเทศเมียนมาร์ช่วงเดือนมีนาคมที่ผ่านมา ส่งแรงสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงถึงพื้นที่กรุงเทพมหานครที่เต็มไปด้วยตึกสูง เหตุการณ์ครั้งนั้นกระตุ้นเตือนให้เราตระหนักถึงภัยธรรมชาติที่แม้จะไม่เกิดบ่อยครั้งนักในบ้านเราเช่นเดียวกับน้ำท่วม แต่ก็เป็นภัยเงียบที่ซ่อนตัวอยู่ใต้พื้นดินและพร้อมก่อความเสียหายอย่างรุนแรงได้ทุกเมื่อ อาคารสูงจึงจำเป็นต้องถูกออกแบบเพื่อรองรับกับแรงสั่นสะเทือนที่อาจเกิดขึ้นนี้
โดยทั่วไปเทคนิคการสร้างอาคารเพื่อรองรับการเกิดแผ่นดินไหวทำได้หลายแบบ เช่น การสร้างโครงสร้างรูปตัว X หรือสามเหลี่ยม (X-shaped, triangular-shaped steel plate dampers) เพื่อลดทอนพลังงานจากการสั่นสะเทือน การสร้าง Tuned mass dampers (TMD) หรือ Tuned liquid dampers (TLD) เพื่อใช้ปรับแก้ความถี่ของการสั่นสะเทือนของตัวอาคารสูง เช่น ลูกตุ้มบนอาคารไทเป 101 หรือสระว่ายน้ำบนชั้นดาดฟ้าของอาคารสูง ไปจนถึงการสร้างระบบรากฐานแบบลอย (Seismic base isolation) ที่ทำให้ฐานรากมีความยืดหยุ่น ไม่ยึดแน่นกับผิวดิน และอาศัยความเฉื่อยของมวลตัวอาคารเองในการรักษาสภาวะเฉื่อยของตัวอาคารเองเมื่อมีคลื่นแผ่นดินไหวเข้ามา
โครงสร้าง triangular-shaped steel plate dampers (ที่มา: https://blog.ringfeder.com/what-can-vibration-dampers-do-for-earthquake-resistant-construction )
อาคารที่ไม่มีระบบ TMD (ที่มา: https://bsbgroup.com/blog/the-mechanism-and-applications-of-tuned-mass-damper-tmd)
อาคารที่มีระบบ TMD(ที่มา: https://bsbgroup.com/blog/the-mechanism-and-applications-of-tuned-mass-damper-tmd)
(บน) Animation แสดงการสั่นของอาคารที่มีระบบ TMD เปรียบเทียบกับอาคารที่ไม่มี
(ที่มา: https://bsbgroup.com/blog/the-mechanism-and-applications-of-tuned-mass-damper-tmd)
(ขวา) Tuned mass dampers (TMD) บนอาคารไทเป 101
ตัวอย่างแบบจำลองอาคารที่ใช้ระบบ รากฐานแบบลอย (Seismic base isolation)
ตัวอย่างแบบจำลองอาคารที่ใช้ระบบ รากฐานแบบลอย (Seismic base isolation)
ตัวอย่างแบบจำลองอาคารที่ใช้ระบบ รากฐานแบบลอย (Seismic base isolation)
ตัวอย่างแบบจำลองอาคารที่ใช้ระบบ รากฐานแบบลอย (Seismic base isolation)
โจทย์ : สร้างอาคารต้านทานแผ่นดินไหว
โจทย์ : สร้างอาคารต้านทานแผ่นดินไหว
ภารกิจ : สร้างอาคารที่สามารถต้านทานแผ่นดินไหวจากทรัพยากรที่กำหนดให้ จำนวน 2 อาคาร ได้แก่
ภารกิจ : สร้างอาคารที่สามารถต้านทานแผ่นดินไหวจากทรัพยากรที่กำหนดให้ จำนวน 2 อาคาร ได้แก่
อาคาร A ---> อาคารที่สามารถต้านทานคลื่นแผ่นดินไหวที่มีความถี่ของการสั่นสะเทือนเปลี่ยนแปลง
อาคาร B ---> อาคารที่สามารถต้านทานคลื่นแผ่นดินไหวที่มีแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือนเปลี่ยนแปลง
เงื่อนไขและข้อกำหนด
เงื่อนไขและข้อกำหนด
ทุกทีมต้องสร้างอาคาร จำนวน 2 อาคาร A และ B โดย
อาคาร A จะถูกทดสอบการตอบสนองต่อความถี่ของคลื่นแผ่นดินไหว
อาคาร B จะถูกทดสอบการตอบสนองต่อแอมพลิจูดของคลื่นแผ่นดินไหว
การทดสอบจะทดสอบด้วยเครื่องจำลองแผ่นดินไหวซึ่งจะสั่นในระนาบเดียว
อาคารต้องสร้างจากวัสดุที่กำหนดให้เท่านั้น
อาคารแต่ละหลังต้องถูกสร้างภายในพื้นที่ฐานขนาดไม่เกิน 625 ตารางเซนติเมตร (ไม่เกินขอบเขตของฐานที่ให้ 25 x 25 เซนติเมตร) และไม่มีส่วนประกอบใด ๆ ของอาคารยื่นออกจากพื้นที่ฐานที่ให้นี้
อาคารต้องมีความสูงไม่ต่ำกว่า 80 เซนติเมตร
ต้องติดตั้งสระน้ำที่กำหนดให้ บนตำแหน่งสูงสุดของอาคารและเป็นไปตามเงื่อนไขที่กำหนดให้ต่อไปนี้
สระน้ำต้องเปิดโล่ง ห้ามมีฝาครอบหรือต่อเติมขอบสระ
สระน้ำต้องยึดติดกับโครงสร้างหลักของตัวอาคาร
อาคารที่สร้างต้องรองรับการเกิดแผ่นดินไหว โดยความสามารถในการต้านทานแผ่นดินไหว จะถูกวัดจากปริมาตรน้ำที่คงเหลือในสระ
ก่อนการแข่งขัน แต่ละทีมสามารถนำอาคารของตนมาทดสอบการสั่นด้วยเครื่องจำลองแผ่นดินไหวได้ไม่เกินทีมละ 2 ครั้ง
กติกาการแข่งขัน
กติกาการแข่งขัน
1. อาคารทั้ง 2 อาคารของแต่ละทีมจะถูกทดสอบพร้อมกัน โดย
2. ปริมาตรน้ำที่เหลือจากทั้ง 2 อาคาร จะถูกคิดรวมกัน อาคารของทีมที่มีปริมาตรน้ำรวมเหลือมากที่สุดจะได้คะแนนสูงสุด
3. หากอาคารเกิดความเสียหายระหว่างการทดสอบการเกิดแผ่นดินไหวจะถือว่าเหลือน้ำในสระเป็น 0 ลูกบาศก์เซนติเมตร
รายการอุปกรณ์ที่ให้
รายการอุปกรณ์ที่ให้
แหล่งเรียนรู้เพิ่มเติม
แหล่งเรียนรู้เพิ่มเติม
Earthquake Resistant Buildings: Engineering Resilience for Safety and Sustainability (https://www.technostructacademy.com/blog/earthquake-resistant-buildings-engineering-resilience-for-safety-and-sustainability/)
What can vibration dampers do for earthquake-resistant construction? (https://blog.ringfeder.com/what-can-vibration-dampers-do-for-earthquake-resistant-construction)
Taipei 101’s impressive tuned mass damper (https://www.thecivilengineer.org/news/taipei-101s-impressive-tuned-mass-damper)
Base Isolation Systems (https://youtube.com/shorts/rJ72LruGgyU?si=CABzJ2sO1ffgWhhc)
Animation of seismic protection systems – mageba pendulum bearing (https://youtu.be/I1NWtVaTg7I?si=pA5tDM-z0xzLvIzV)
Seismic Isolation System (https://youtube.com/shorts/UwFXKTwxCAM?si=pFQCv5thxOUhFkim)
The mechanism and applications of a Tuned Mass Damper (TMD) (https://bsbgroup.com/blog/the-mechanism-and-applications-of-tuned-mass-damper-tmd)
Page updated
Report abuse