หลักสำคัญของการออกแบบอาคารต้านทานแผ่นดินไหว

การออกแบบโครงสร้างต้านแผ่นดินไหวจำเป็นต้องพิจารณาประเด็นการออกแบบที่สำคัญ 4 ด้านหลักๆ ดังรูปที่ 1.1 ได้แก่ (1) รูปทรงของอาคาร (2) กำลังต้านแรงแผ่นดินไหว (3) การจัดรายละเอียดการเสริมเหล็กเพื่อให้โครงสร้างมีความเหนียว และ (4) เสถียรภาพหรือความมั่นคงของอาคาร ซึ่งอธิบายในแต่ละหัวข้อดังนี้

  • รูปทรงของอาคาร อาคารอาจจะมีรูปทรงที่สมมาตร มีความสม่ำเสมอของการกระจายตัวของมวล ความแข็งแกร่ง กำลังรับน้ำหนัก หรืออาจเป็นอาคารที่มีรูปทรงที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งจะมีผลต่อแรงที่เกิดขึ้นในโครงสร้าง ซึ่งพบว่าหากอาคารที่รูปทรงที่ดี มีความสม่ำเสมอเรียบง่ายในรูปทรงของโครงสร้างจะมีพฤติกรรมในการต้านแผ่นดินไหวที่ดีกว่าอาคารที่มีรูปทรงที่ไม่สม่ำเสมอ
  • กำลังต้านแรงแผ่นดินไหว หมายถึง อาคารจะต้องมีกำลังรับน้ำหนักเพียงพอที่จะต้านแรงแผ่นดินไหวที่กำหนดในกฎกระทรวงฉบับปี พ.ศ. 2550 ได้
  • ความเหนียว หมายถึง จะต้องจัดรายละเอียดการเสริมเหล็กในบริเวณต่างๆขององค์อาคารเพื่อให้อาคารมีการโยกตัวได้มากโดยไม่สูญเสียกำลังรับแรงด้านข้าง
  • เสถียรภาพ หรือ ความมั่นคงของอาคาร หมายถึง ความสามารถในการรองรับน้ำหนักในแนวดิ่ง หรือน้ำหนักของตัวอาคารเองภายใต้สภาวะที่มีแรงด้านข้างมากระทำแล้วทำให้อาคารเกิดการเซออกทางด้านข้าง

 

ข้อกำหนดที่เกี่ยวกับรูปทรงของอาคารและการจัดรายละเอียดการเสริมเหล็กให้มีความเหนียว จะถูกกำหนดในมาตรฐานของกรมโยธาธิการและผังเมือง (มยผ.) หรือมาตรฐานการออกแบบอาคารเพื่อต้านทานการสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหวหรือ มยผ.1301-54

risk_structure1

รูปที่ 1.1 หลักสำคัญของการออกแบบต้านแผ่นดินไหว