ตึกสูง 34 เมตร ทนแผ่นดินไหวได้ 100 ครั้ง ความลับอยู่ไหน?

ดังนั้นผู้เชี่ยวชาญจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก (สหรัฐอเมริกา) และโครงการ TallWood จึงได้ทำการทดสอบด้วยอาคารไม้สูง 34 เมตร โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อาคารได้รับการทดสอบให้ทนต่อการเกิดแผ่นดินไหวจำลองบนโต๊ะสั่น โดยใช้ตัวกระตุ้นไฮดรอลิกเพื่อดันฐานเหล็กให้เคลื่อนที่

TallWood เป็นโครงการพิเศษที่ทดสอบประสิทธิภาพการป้องกันแผ่นดินไหวของอาคารสูงที่ทำจากไม้เนื้อแข็ง นี่คือวัสดุที่ประกอบด้วยไม้หลายชั้นติดกัน ในความเป็นจริง ตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวไว้ ไม้เนื้อแข็งเป็นวัสดุที่ได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้น ซึ่งทำหน้าที่เป็นทางเลือกที่ยั่งยืนมากกว่าเหล็กและคอนกรีตซึ่งปล่อยคาร์บอนจำนวนมาก

ตึกสูง 34 เมตร ทนแผ่นดินไหวได้ 100 ครั้ง ความลับอยู่ไหน? - 1 — อาคารไม้ 10 ชั้นนี้ได้รับการทดสอบแผ่นดินไหวเมื่อเดือนพฤษภาคมที่ผ่านมา ภาพ : บลูมเบิร์ก

อาคารไม้ 10 ชั้นแห่งนี้ได้รับการออกแบบโดยวิศวกรโดยเฉพาะ นอกจากไม้เนื้อแข็งแล้ว สามชั้นแรกของอาคารยังบุด้วยแผงสีส้มและสีเงินรอบหน้าต่างกระจกอีกด้วย ในขณะเดียวกัน ส่วนที่เหลือของอาคารถูกปล่อยให้เปิดโล่ง และแต่ละชั้นจะมีผนังสั่นแนวนอนที่ออกแบบโดยผู้เชี่ยวชาญเพื่อลดความเสียหายต่อโครงสร้างในระหว่างแผ่นดินไหว

วิศวกรยังออกแบบผนังภายในและบันไดให้ทนต่อแรงสั่นสะเทือนที่รุนแรงและติดตั้งเซ็นเซอร์ทั่วทั้งอาคาร ระหว่างการทดสอบ จะมีหอคอยเหล็กยามสูง 5 ชั้น 2 แห่งตั้งอยู่ด้านหนึ่ง และสายเคเบิลยึดอาคารไว้กับพื้นที่ด้านตรงข้าม เพื่อป้องกันไม่ให้อาคารตกลงมาหากอาคารพังทลายลงมา

โดยอาคารไม้เนื้อแข็งสูง 34 เมตรนี้ได้รับการทดสอบกับแผ่นดินไหวมาแล้วมากกว่า 100 ครั้ง อย่างไรก็ตาม คาดว่าตัวเลขดังกล่าวจะเพิ่มขึ้นอีกก่อนที่การทดลองจะสิ้นสุดในเดือนสิงหาคม

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

ตึกสูง 34 เมตร ทนแผ่นดินไหวได้ 100 ครั้ง ความลับอยู่ไหน? - 2 — แบบอาคารไม้ 10 ชั้น ภาพถ่าย: Woodworkingnetwork

ก่อนหน้านี้ เมื่อวันที่ 9 พฤษภาคม ผู้เชี่ยวชาญได้ตั้งโปรแกรมโต๊ะสั่นเพื่อจำลองภัยพิบัติแผ่นดินไหว 2 ครั้งในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ครั้งแรกคือแผ่นดินไหวขนาด 6.7 ริกเตอร์ที่เกิดขึ้นในลอสแองเจลิสในปี 1994 แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในเวลา 20 วินาทีนี้สร้างความเสียหายมากกว่า 4 หมื่นล้านดอลลาร์สหรัฐ โดยอาคารและทางหลวงพังทลาย และมีผู้เสียชีวิต 60 ราย แผ่นดินไหวครั้งที่สองคือแผ่นดินไหวขนาด 7.7 ที่เกิดขึ้นในไต้หวันในปี 2542 แผ่นดินไหวครั้งนั้นทำลายอาคารสูงหลายแห่งและมีผู้เสียชีวิตมากกว่า 2,400 ราย

เป็นผลให้อาคารไม้ 10 ชั้นดังกล่าวยังคงตั้งตระหง่านอยู่แม้หลังเกิดแผ่นดินไหวใหญ่ 2 ครั้ง ผู้เชี่ยวชาญเข้าไปในอาคารหลังจากทดสอบแผ่นดินไหวนานครึ่งชั่วโมง ชิหลิง เป่ย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อมที่ Colorado Mountain School และหัวหน้านักวิจัยของโครงการ TallWood ทดสอบทั้งผนังและพื้นชั้นสาม

“ นี่คือผลลัพธ์ที่เราคาดหวังไว้ ไม่มีความเสียหายต่อโครงสร้างใดๆ ซึ่งหมายความว่าอาคารสามารถกลับมาใช้งานได้อีกครั้งอย่างรวดเร็ว ” คุณเป่ยกล่าว

ผู้เชี่ยวชาญยังกล่าวเสริมด้วยว่า หลังจากเกิดแผ่นดินไหว 2 ครั้ง อาคารไม้ดังกล่าวไม่ได้รับความเสียหายต่อโครงสร้าง แต่กลับมีเพียงรอยแตกร้าวบนผนังยิปซัมเท่านั้น อย่างไรก็ตาม นี่เป็นสิ่งที่สามารถแก้ไขได้ง่าย นอกจากนี้ผนังด้านนอกของอาคาร 10 ชั้นยังคงตรงแม้จะได้รับแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวอย่างรุนแรงก็ตาม

การซ่อมแซมเพียงเล็กน้อยและการกลับมาให้บริการได้รวดเร็วจะช่วยลดต้นทุนทางเศรษฐกิจและสังคมอันเกิดจากแผ่นดินไหวได้อย่างมาก

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

ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าหลังจากการทดสอบแผ่นดินไหวเสร็จสิ้นแล้ว อาคารไม้ 10 ชั้นนี้จะถูกรื้อถอน และนำชิ้นส่วนต่างๆ กลับมาใช้ใหม่เพื่อใช้ในการก่อสร้างโครงสร้างทดสอบอื่นๆ ทีมงานหวังว่าผลการทดสอบจะช่วยกระตุ้นการก่อสร้างอาคารไม้เนื้อแข็งที่มีความสูงมากขึ้น เนื่องจากความแข็งแกร่งของอาคารไม้เนื้อแข็งได้รับการพิสูจน์แล้วในทางปฏิบัติ

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวไว้ นอกเหนือจากไม้เนื้อแข็งแล้ว กุญแจสำคัญของการออกแบบอาคารให้ต้านทานแผ่นดินไหวก็คือผนังที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แทนที่จะสร้างอย่างถาวรด้วยฐานรากคานเหล็กที่สร้างการรองรับจากพื้นดินสำหรับโต๊ะสั่นสะเทือน ผนังประเภทพิเศษนี้จะตั้งอยู่เหนือฐานรากและยึดในตำแหน่งด้วยแท่งเหล็กที่ทอดยาวไปตามโครงสร้างทั้งหมด

ในกรณีนี้ แท่งเหล็กจะทำหน้าที่เหมือนแถบยางที่ยึดผนังให้เข้าที่และมีความยืดหยุ่น ดังนั้นหากเกิดแผ่นดินไหว ผนังจะสั่นไหวและอาจยกตัวขึ้นจากฐานรากได้ แต่เหล็กเส้นก็จะช่วยป้องกันไม่ให้ผนังเคลื่อนไหวมากเกินไป การออกแบบสามารถทนต่อการเคลื่อนไหวในช่วงกว้างเพื่อปกป้องอาคารจากความเสียหายต่อโครงสร้างภายหลังแผ่นดินไหว ซึ่งอาจทำให้โครงสร้างพังทลายหรือซ่อมแซมได้ยาก

(ที่มา : สตรีชาวเวียดนาม)

มีประโยชน์
อารมณ์
ความคิดสร้างสรรค์
มีเอกลักษณ์

แหล่งที่มา