ตึกสูง 34 เมตร ทนแผ่นดินไหวได้ 100 ครั้ง ความลับอยู่ไหน?

ด้วยเหตุนี้ ผู้เชี่ยวชาญจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก (สหรัฐอเมริกา) และโครงการ TallWood จึงได้ทำการทดสอบอาคารไม้สูง 34 เมตร โดยทดสอบความสามารถในการทนต่อแผ่นดินไหวจำลองบนโต๊ะสั่นโดยใช้อุปกรณ์ขับเคลื่อนไฮดรอลิกเพื่อดันฐานเหล็กให้เคลื่อนที่

TallWood เป็นโครงการพิเศษที่ทดสอบประสิทธิภาพในการป้องกันแผ่นดินไหวของอาคารสูงที่สร้างจากไม้เนื้อแข็ง ซึ่งเป็นวัสดุที่ทำจากไม้หลายชั้นที่ติดกาวเข้าด้วยกัน ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าไม้เนื้อแข็งกำลังได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนกว่าเหล็กและคอนกรีตซึ่งปล่อยคาร์บอนในปริมาณมาก

ตึกสูง 34 เมตร ทนแผ่นดินไหวได้ 100 ครั้ง ความลับอยู่ไหน? - 1 — อาคารไม้ 10 ชั้นนี้ผ่านการทดสอบแผ่นดินไหวเมื่อเดือนพฤษภาคมที่ผ่านมา ภาพ: Bloomberg

อาคารไม้ 10 ชั้นนี้ได้รับการออกแบบโดยวิศวกรโดยเฉพาะ นอกจากไม้เนื้อแข็งแล้ว สามชั้นแรกของอาคารยังบุด้วยแผงสีส้มและสีเงินรอบ ๆ หน้าต่างกระจก ส่วนที่เหลือของอาคารถูกปล่อยให้โล่ง และแต่ละชั้นมีผนังสั่นแนวนอนที่ออกแบบโดยผู้เชี่ยวชาญเพื่อลดความเสียหายของโครงสร้างระหว่างเกิดแผ่นดินไหว

วิศวกรยังได้ออกแบบผนังภายในและบันไดให้ทนต่อแรงสั่นสะเทือนรุนแรง และติดตั้งเซ็นเซอร์ทั่วทั้งอาคาร ในระหว่างการทดสอบ หอคอยเหล็กสูง 5 ชั้นสองแห่งอยู่ด้านหนึ่ง และสายเคเบิลยึดอาคารกับพื้นด้านตรงข้ามเพื่อป้องกันไม่ให้อาคารตกลงมาหากเกิดการพังทลาย

ในความเป็นจริง อาคารไม้สูง 34 เมตรแห่งนี้ได้รับการทดสอบกับแผ่นดินไหวมากกว่า 100 ครั้งแล้ว อย่างไรก็ตาม จำนวนดังกล่าวจะเพิ่มขึ้นก่อนที่การทดสอบจะสิ้นสุดในเดือนสิงหาคม

“ อาคารนี้กำลังประสบกับแผ่นดินไหวหลายครั้งซึ่งไม่เคยเกิดขึ้นจริงเลยหากไม่ได้เกิดขึ้นนานถึง 5,000 ปี ” โทมัส โรบินสัน ผู้ก่อตั้ง Lever Architecture บริษัทของสหรัฐฯ ที่มีส่วนร่วมในการออกแบบโครงการ TallWood กล่าว

ตึกสูง 34 เมตร ทนแผ่นดินไหวได้ 100 ครั้ง ความลับอยู่ไหน? - 2 — การออกแบบอาคารไม้ 10 ชั้น ภาพ: Woodworkingnetwork

ก่อนหน้านี้ เมื่อวันที่ 9 พฤษภาคม ผู้เชี่ยวชาญได้ตั้งโปรแกรมโต๊ะสั่นเพื่อจำลองภัยพิบัติแผ่นดินไหว 2 ครั้งในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ครั้งแรกคือแผ่นดินไหวขนาด 6.7 ริกเตอร์ที่เกิดขึ้นในลอสแองเจลิสในปี 1994 แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในเวลา 20 วินาทีนี้สร้างความเสียหายมากกว่า 4 หมื่นล้านดอลลาร์สหรัฐ โดยอาคารและทางหลวงพังทลายลงและคร่าชีวิตผู้คนไป 60 ราย ครั้งที่สองคือแผ่นดินไหวขนาด 7.7 ริกเตอร์ที่เกิดขึ้นในไต้หวันในปี 1999 ภัยพิบัติแผ่นดินไหวครั้งนั้นทำลายอาคารสูงหลายแห่งและคร่าชีวิตผู้คนไปมากกว่า 2,400 ราย

อาคารไม้ 10 ชั้นแห่งนี้รอดจากแผ่นดินไหวใหญ่ 2 ครั้ง ผู้เชี่ยวชาญเข้าไปในอาคารหลังจากทดสอบแผ่นดินไหวนานครึ่งชั่วโมง ชิหลิง เป่ย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อมที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโคโลราโดและหัวหน้าผู้วิจัยของโครงการ TallWood ทดสอบทั้งผนังและชั้นสาม

“ นี่คือผลลัพธ์ที่เราคาดหวังไว้ ไม่มีความเสียหายต่อโครงสร้างใดๆ ซึ่งหมายความว่าอาคารสามารถกลับมาใช้งานได้อีกครั้งอย่างรวดเร็ว ” คุณเป่ยกล่าว

ผู้เชี่ยวชาญกล่าวเสริมว่าหลังจากเกิดแผ่นดินไหว 2 ครั้ง อาคารไม้หลังนี้ไม่ได้รับความเสียหายด้านโครงสร้างใดๆ แต่กลับมีรอยแตกร้าวบนผนังยิปซัมแทน อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้สามารถซ่อมแซมได้ง่ายมาก นอกจากนี้ ผนังด้านนอกของอาคาร 10 ชั้นยังคงตรงอยู่แม้จะเกิดแรงสั่นสะเทือนรุนแรงจากแผ่นดินไหว

การซ่อมแซมเพียงเล็กน้อยและการกลับมาให้บริการได้รวดเร็วจะช่วยลดต้นทุน ทางเศรษฐกิจ และสังคมอันเกิดจากแผ่นดินไหวได้อย่างมาก

ตึกสูง 34 เมตร ทนแผ่นดินไหวได้ 100 ครั้ง ความลับอยู่ไหน? - 3 — อาคารไม้ 10 ชั้นนี้ได้รับการออกแบบเป็นพิเศษเพื่อต้านทานแผ่นดินไหว ภาพ: ABCnews

หลังจากการทดสอบแผ่นดินไหวเสร็จสิ้น อาคารไม้ 10 ชั้นนี้จะถูกรื้อถอนและนำชิ้นส่วนต่างๆ กลับมาใช้ใหม่เพื่อใช้เป็นโครงสร้างทดสอบอื่นๆ ทีมวิจัยหวังว่าผลการทดสอบจะช่วยส่งเสริมการก่อสร้างอาคารไม้ขนาดใหญ่ เนื่องจากได้มีการพิสูจน์ความแข็งแกร่งของอาคารไม้แล้วในทางปฏิบัติ

ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า นอกจากไม้เนื้อแข็งแล้ว กุญแจสำคัญของการออกแบบอาคารให้ต้านทานแผ่นดินไหวคือผนังที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แทนที่จะสร้างถาวรด้วยฐานรากคานเหล็กที่สร้างฐานรองรับพื้นสำหรับโต๊ะรับแรงสั่นสะเทือน ผนังประเภทพิเศษนี้จะอยู่เหนือฐานรากและยึดติดแน่นด้วยเหล็กเส้นที่พาดตามโครงสร้างทั้งหมด

ในกรณีนี้ เหล็กเส้นจะทำหน้าที่เหมือนแถบยางเพื่อยึดผนังให้เข้าที่และช่วยให้มีความยืดหยุ่น ดังนั้นหากเกิดแผ่นดินไหว ผนังจะสั่นไหวและอาจยกตัวออกจากฐานรากได้ ขณะที่เหล็กเส้นจะช่วยป้องกันไม่ให้ผนังเคลื่อนตัวมากเกินไป การออกแบบสามารถทนต่อการเคลื่อนตัวได้มาก เพื่อปกป้องอาคารจากความเสียหายของโครงสร้างหลังแผ่นดินไหว ซึ่งอาจทำให้โครงสร้างพังทลายหรือซ่อมแซมได้ยาก

(ที่มา: สตรีชาวเวียดนาม)

มีประโยชน์
อารมณ์
ความคิดสร้างสรรค์
มีเอกลักษณ์

แหล่งที่มา