การปรับปรุงสมรรถนะต้านทานแผ่นดินไหวของอาคารเตี้ยด้วยการเสริมกำลังองค์อาคารและผนังก่อ

บทคัดย่อ

โครงการวิจัยนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงเสริมสมรรถนะต้านทานแผ่นดินไหวของอาคารที่มีอยู่ในปัจจุบัน โดยเน้นกลุ่มอาคารขนาดเตี้ยที่มีอยู่เป็นจํานวนมาก ด้วยการเสริมกําลังองค์อาคาร เสา คานและผนังก่ออิฐ โดยพิจารณารูปแบบช่องเปิดของผนังที่แตกต่างกันตามสภาพการใช้งานจริง และใช้เทคนิคการเสริมกําลังด้วยการหุ้มประกอบด้วยวัสดุเหล็กเป็นหลัก เพื่อเพิ่มกําลังต้านทานแรงเฉือนและแรงดัดของเสา คาน ตลอดจนเพิ่มกําลังต้านทานแรงกระทําทางด้านข้างของผนังก่ออิฐและความเหนียวให้สูงขึ้น เพื่อทําให้โครงสร้างอาคารโดยรวมมีสมรรถนะต้านทานแผ่นดินไหวได้อย่างปลอดภัย ในการดำเนินงานวิจัย ได้รวบรวมรูปแบบผนังก่อที่มีช่องเปิดแตกต่างกัน เพื่อจัดทำรูปแบบช่องเปิดของผนังก่อใช้เป็นตัวอย่างต้นแบบในการเสริมกำลังเสา คาน และผนังก่อ ใช้ในการประเมินกำลังต้านทานแผ่นดินไหวของอาคาร และการสร้างตัวอย่างการทดสอบเสริมกำลังอาคาร ได้ทำการทดสอบตัวอย่างเสาเดิม 2 ตัวอย่างและเสาเสริมกำลัง 4 ตัวอย่างและทำการทดสอบตัวอย่างโครงผนังก่อ 3 ชุด ชุดที่ 1 โครงข้อแข็งเดิมและโครงข้อแข็งเสริมกำลังที่ไม่มีผนังก่อ ชุดที่ 2 โครงผนังก่อแบบช่องเปิดหน้าต่างเดิมและโครงผนังก่อแบบช่องเปิดหน้าต่างเสริมกำลัง และชุดที่ 3 โครงผนังก่อแบบช่องเปิดประตูเดิมและโครงผนังก่อแบบช่องเปิดประตูเสริมกำลัง ผลของการเสริมกำลังด้วยตะแกรงเหล็กฉีกหุ้มเสา-คานและผนังก่อ แสดงให้เห็นว่า สามารถปรับปรุงทำให้โครงผนังก่อมีกำลังต้านทานแรงกระทำด้านข้างแข็งแรงขึ้น ส่งผลทำให้กำลังต้านทานสูงสุดเพิ่มขึ้นมากกว่าเดิมอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ ผลของการเสริมกำลังยังช่วยปรับปรุงค่าความเหนียวของโครงผนังก่อให้สูงขึ้นอีกด้วย ข้อเสนอแนะสำหรับวิศวกร ในการนำไปใช้เพื่อการออกแบบเสริมกำลังโครงสร้างอาคารที่มีผนังก่อ ให้พิจารณาเผื่อค่าความปลอดภัยอย่างน้อย 1.5 เท่า เนื่องจากกำลังต้านทานของผนังก่อที่มีช่องเปิดแต่ละส่วนมีความซับซ้อน ข้อเสนอแนะในการนำไปใช้ประโยชน์สำหรับเจ้าของอาคาร สำหรับอาคารที่อยู่ในเขตพื้นที่เสี่ยงภัยแผ่นดินไหวระดับรุนแรง การเสริมกำลังโครงอาคารที่มีผนังก่อจะช่วยปรับปรุงกำลังต้านทานแรงกระทำได้มากถึง 2.5-3.2 เท่า เนื่องจากผนังก่อมีส่วนสำคัญในการต้านทานแรงกระทำ สำหรับอาคารที่อยู่ในเขตพื้นที่เสี่ยงภัยแผ่นดินไหวระดับไม่รุนแรง หรือในพื้นที่เขตเฝ้าระวัง ซึ่งกำหนดให้จะต้องออกแบบให้โครงสร้างมีความเหนียว โดยไม่จำเป็นต้องคำนวณออกแบบกำลังต้านทาน การเสริมกำลังโครงอาคารที่มีผนังก่อจะช่วยปรับปรุงความเหนียวของโครงสร้างให้เพิ่มขึ้นได้ 14%-75% ดังนั้น การเสริมกำลังโครงผนังก่อด้วยวิธีการนี้ จึงนำไปใช้ประโยชน์ในการออกแบบเสริมกำลังอาคารที่มีอยู่ได้

คำสำคัญ