ວິທີການອອກແບບໂຄງສ້າງເຫຼັກເພື່ອໃຫ້ມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ລົມຮຸນແຮງ ແລະ ສະເຫນີເຖິງຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ເຫດໄຟຟ້າ

ຄຳແນະນຳ

ປະສົບການ: ຕົວຢ່າງຈາກໂຄງການຈິງ

• ເງື່ອນໄຂການອອກແບບ: ຄວາມໄວຂອງລົມສູງສຸດ 58 ແມັດຕີ/ວິນາທີ (ລະດັບພາຍຸໄຕ້ຝຸ່ນ); ຄວາມເລີກເຄື່ອນສູງສຸດຈາກແຜ່ນດິນໄຫວ 0.3g; ປະເພດຄວາມສ່ຽງ IV (ສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກທີ່ຈຳເປັນ).
• ຄວາມສ່ຽງໃນຂັ້ນຕອນການອອກແບບເບື້ອງຕົ້ນ: ການຈັດຕັ້ງລະບົບຄອບຄຸມດ້ວຍເສົາແລະຄານທີ່ຈັດເປັນຮູບກົງກົງ (Concentric braced frames) ໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງສູງ ແຕ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຕ່ຳ, ຈຶ່ງມີຄວາມສ່ຽງທີ່ຈະເກີດການລົ້ມສະລາກ (brittle failure) ໃນເວລາເກີດແຜ່ນດິນໄຫວຮຸນແຮງ.
• ວິທີແກ້ໄຂທີ່ດີຂຶ້ນ: ໄດ້ນຳໃຊ້ ໂຄງສ້າງທີ່ມີແຖບເຊື່ອມຕໍ່ເອງ (EBF) + ອຸປະກອນດູດຊືມພະລັງງານ (viscous dampers); ໄດ້ດຳເນີນການທົດສອບໃນທໍ່ລົມ (wind tunnel testing) ແລະ ການວິເຄາະສະເປັກຕຼຸມການຕອບສະຫນອງ (response spectrum analysis).
• ການຢືນຢັນຫຼັງຈາກສຳເລັດ: ອາຄານດັ່ງກ່າວໄດ້ຕ້ານທານພາຍຸໄຕ້ຝຸ່ນ Mawar ໃນປີ 2023 ແລະ ແຜ່ນດິນໄຫວລະດັບປານກາງໃນທ້ອງຖິ່ນໂດຍບໍ່ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ໂຄງສ້າງ, ໂດຍການເຄື່ອນທີ່ລະຫວ່າງຊັ້ນ (inter-story drift) ອຢູ່ໃນຂອບເຂດທີ່ກຳນົດໄວ້ໃນມາດຕະຖານ.

ຄວາມຊຳນິຊຳນາ: ການວິເຄາະອັນລະອອງຢ່າງມືອາຊີບ

1. ການເລືອກລະບົບຕ້ານແຮງດ້ານຂ້າງ

• ໂຄງສ້າງທີ່ຕ້ານອານຸພົນ (MRF) : ມີການຈັດແບ່ງພື້ນທີ່ທີ່ເໝາະສົມ, ເໝາະສົມສຳລັບອາຄານກາງ, ໃຊ້ຂໍ້ຕໍ່ທີ່ແໜ້ນແຟງລະຫວ່າງຄານ-ເສົາເພື່ອຕ້ານແຮງດ້ານຂ້າງ.
• ໂຄງສ້າງທີ່ມີແຖບເຊື່ອມຕໍ່ເອງ (EBF) : ປະສົມຜະສົມກັນລະຫວ່າງຄວາມແໜ້ນແຟງ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ; ສ່ວນທີ່ເປັນແຖບເຊື່ອມຕໍ່ຈະເລີ່ມເກີດການເຄື່ອນໄຫວກ່ອນເພື່ອດູດຊຶມພະລັງງານໃນເວລາເກີດເຫດເຂີນເຂົ້າ.
• ແຖບເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ປ້ອງກັນການຄຸ້ມຄອງ (BRB) : ປ້ອງກັນການຄຸ້ມຄອງທັງໝົດ; ມີປະສິດທິພາບທີ່ເສຖຽນໃນການເຮັດວຽກແບບຮູບຮ່າງທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້ (hysteretic) ສຳລັບເຂດທີ່ມີຄວາມສ່ຽງສູງຕໍ່ເຫດເຂີນເຂົ້າ.

2. ຫົວໃຈຂອງການອອກແບບທີ່ຕ້ານลม

• ຄຳນວນຄວາມກົດດັນຂອງລົມຕໍ່ ASCE 7-22 :
  p = qz × Kz × Kzt × Kd × Cp
• ການຄວບຄຸມ ການເຄື່ອນທີ່ບິດ ແລະ ການສັ່ນຊວນທີ່ເກີດຈາກວົງຈອນລະຫວ່າງລົມ ; ໃຊ້ສ່ວນທີ່ປິດແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບດ້ານອາກາດສາດສຳລັບຕຶກສູງ.
• ບັງຄັບໃຊ້ຢ່າງເຂັ້ມງວດການປະສົມຂອງແຮງໂຫຼດຕາມ LRFD:
  1.2D + 1.0W + 1.0L + 0.5S

3. ສ່ວນຫຼັກຂອງການອອກແບບຕໍ່ດິນໄຫວ

• ຕິດຕາມ ຖືກຕ້ອງຕາມຫຼັກການເສົາແຂງ-ຄານອ່ອນ, ຈຸດເຊື່ອມແຂງ-ຊິ້ນສ່ວນອ່ອນ ຫຼັກການ.
• ຄວບຄຸມອັດຕາການເຄື່ອນທີ່ລະຫວ່າງຊັ້ນ ≤ 1/50 (ບໍ່ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ໂຄງສ້າງ) ໃຕ້ການເກີດດິນໄຫວທີ່ອອກແບບ.
• ການນໍາໃຊ້ ການອອກແບບທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າເຫຼັກຈະໃຫ້ຜົນກ່ອນທີ່ຈະເກີດການຄຸ້ມຄອງ (buckling); ຫຼີກລ່ຽງການແຕກຫັກຢ່າງບໍ່ມີຄວາມຍືດຫຸ່ນທີ່ຂໍ້ຕໍ່.

4. ການອອກແບບຂໍ້ຕໍ່ ແລະ ວັດຖຸ

• ການນໍາໃຊ້ Q355 / A572 Grade 50 ເຫຼັກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ ມີຄວາມຍືດຫຸ່ນດີ ແລະ ສາມາດເຊື່ອມໄດ້ດີ.
• ເສີມຂໍ້ຕໍ່ແຖວ (panel zones); ໃຊ້ການເຊື່ອມທີ່ເຂົ້າໄປທັງໝົດ (full-penetration welds) ແລະ ການເຊື່ອມດ້ວຍສະກູ (bolted connections) ທີ່ໄດ້ຮັບການຮັບຮອງ.

ຄວາມເປັນທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້: ມາດຕະຖານ ແລະ ຄຳເຫັນຈາກຜູ້ຊ່ຽວຊານ

ມາດຕະຖານທີ່ເປັນທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ທົ່ວໂລກ

1. AISC 341-22 : ຂໍ້ກຳນົດດ້ານເຂື່ອນສຳລັບອາຄານເຫຼັກ, ເປັນມາດຕະຖານຫຼັກສຳລັບການອອກແບບເຫຼັກທີ່ມີຄວາມຍືດຫຸ່ນສຳລັບການຕ້ານເຂື່ອນ.
2. ASCE 7-22 : ຂໍ້ກຳນົດການອອກແບບຕ່ຳສຸດສຳລັບແຮງດັນລົມ ແລະ ແຮງເຂື່ອນ, ເປັນເຄື່ອງມືທີ່ຖືກຮັບຮູ້ທົ່ວໂລກສຳລັບການຄຳນວນແຮງດັນລົມ ແລະ ແຮງເຂື່ອນ.
3. FEMA 350 / AISC 358 : ຄຳແນະນຳທີ່ແນະນຳສຳລັບອາຄານເຫຼັກທີ່ມີລະບົບຕ້ານການບິດ, ເຊິ່ງສະຫຼຸບບົດຮຽນຈາກເຫດໄຟຟ້າເຂົ້າໃນເຂດ Northridge.

ความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญ

• Ronald Hamburger , ຜູ້ປະທານຄະນະກຳມະການດ້ານການສືນເຂີນຂອງ AISC:
  “ສ່ວນປະກອບທີ່ຕ້ານການຄືນຕົວ (Buckling-restrained braces) ແລະ ລະບົບຕ້ານການບິດທີ່ບໍ່ຢູ່ໃນສັນຍາ (eccentric braced frames) ປັບປຸງຄວາມຕ້ານການພັງທະລາຍຢ່າງມີນັກສຳຄັນໃນເວລາເກີດເຫດໄຟຟ້າເຂົ້າໃນເຂດ ແລະ ພายຸທີ່ມີຄວາມຮຸນແຮງສູງ.”
• ຄຳແນະນຳທາງການຂອງ FEMA : ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບຄວາມເສຍຫາຍຫຼັງເກີດເຫດໄຟຟ້າເຂົ້າໃນເຂດຢືນຢັນວ່າ ລະບົບເຫຼັກທີ່ມີຄວາມຍືດຫຼຸ່ນສອດຄ່ອງກັບມາດຕະຖານ ຫຼຸດຜ່ອນຈຳນວນຜູ້ບາດເຈັບ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຊ່ວຍເຫຼືອແລະຊຸກຍູ້ຫຼາຍກວ່າ 70%.

ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້: ວິທີການປະຕິບັດທີ່ເປັນປະຈັກ ແລະ ມີຄວາມຊັດເຈນ

ຂະບວນການອອກແບບທີລະດັບຕາມຂັ້ນຕອນ

1. ເກັບຂໍ້ມູນສະຖານທີ່: ຄວາມໄວຂອງລົມ, ແຖບເຂດເກີດແຜ່ນດິນໄຫວ, ປະເພດດິນ, ປະເພດຄວາມສ່ຽງ.
2. ເລືອกระบອບໂຄງສ້າງທີ່ສອດຄ່ອງກັບປະສິດທິພາບຕໍ່ລົມແລະແຜ່ນດິນໄຫວ.
3. ດຳເນີນການປະສົມແຮງແລະການວິເຄາະອົງປະກອບຈຳກັດ (ETABS / SAP2000 / OpenSees).
4. ຢືນຢັນຄວາມແຂງແຮງ, ຄວາມແຂງ, ຄວາມສະຖຽນ, ແລະຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຂໍ້ຕໍ່.
5. ດຳເນີນການລາຍລະອຽດການກໍ່ສ້າງ ແລະການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບສຳລັບການເຊື່ອມແລະການຂັນ.

ຄວາມເປີດເຜີຍ ແລະຄວາມເປັນປະຈຳວັນ

• ພາລາມິເຕີທັງໝົດທີ່ໃຊ້ໃນການຄຳນວນມາຈາກມາດຕະຖານທີ່ເປີດເຜີຍສູ່ສາທາລະນະ; ບໍ່ມີການຄາດເດົາທີ່ອີງໃສ່ປະສົບການ.
• ຈັດຫາບັນຊີການກວດສອບທີ່ສາມາດນຳໃຊ້ຊ້ຳໄດ້:
  • ລົມ: ຄວາມໄວສູງສຸດຂອງລົມ, ອັດຕາການເຄື່ອນຕົວ, ຄວາມບໍ່ສະເໝີພາກໃນທາງບິດ.
  • ເຊີສມິກ: ລະດັບຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ການເສີມແຂງເຂດບໍລິເວນຂອງແຜ່ນ, ການຈັດແຈງອຸປະກອນການສູນເສຍພະລັງງານ.
• ໃຫ້ຄວາມສຳຄັນເປັນອັນດັບແລ້ວ ລາຍລະອຽດທີ່ສາມາດກໍ່ສ້າງໄດ້ ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການອອກແບບທີ່ບໍ່ສາມາດກໍ່ສ້າງໄດ້ໃນສະຖານທີ່.

ສະຫຼຸບ