ผลของการใช้แบบจำลองโครงสร้างอาคารที่คำนึงถึงเสาเข็มในการประเมินอาคารต้านแผ่นดินไหว

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอผลการศึกษาเปรียบเทียบผลการประเมิน และผลตอบสนองของโครงสร้างอาคารต้านแผ่นดินไหว ระหว่างแบบจจำลองโครงสร้าง อาคารที่คำนึงถึงโครงสร้างฐานรากเสาเข็ม และแบบจำลองโครงสร้างอาคารที่ไม่คำนึงถึงเสาเข็ม โดยใช้สเปกตรัมผลตอบสนองแผ่นดินไหวในพื้นที่จังหวัดพะเยา ในการศึกษานี้ได้เลือกอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กสูง 4 ชั้น ซึ่งเป็นอาคารพานิชย์ตามแบบของกรมโยธาธิการและผังเมือง โดยโครงสร้างอาคารที่มีฐานรากเสาเข็มได้ใช้สปริงเพื่อแทนผลของดินที่อยู่ด้านข้างเสาเข็มในระดับความลึกต่างๆ จากการศึกษาพบว่า แบบจำลองโครงสร้างอาคารที่มีฐานรากเสาเข็มมีสัดส่วนและรูปแบบการสั่นไหวที่แตกต่างจากแบบจำลองโครงสร้างอาคารที่ไม่มีเสาเข็ม และทำให้คาบธรรมชาติในโหมดพื้นฐานเพิ่มขึ้น
แบบจำลองที่มีเสาเข็มมีค่าสติฟเนสการต้านแรงด้านข้างตามแนวแกน Y ลดลง มีค่าแรงต้านสูงสุดของอาคารเพิ่มขึ้น และถูกประเมินด้วยแรงแผ่นดินไหวที่ลดลงจึงทำให้ได้ค่าระดับความเสียหายที่ลดลงด้วย ผู้วิจัยได้ทดลองเปลี่ยนความยาวของเสาเข็มให้มีความยาวแตกต่างกัน พบว่าการวิเคราะห์โครงสร้างที่มีฐานรากเสาเข็มจะช่วยลดแรงแผ่นดินไหวที่ใช้ประเมินหากความยาวของเสาเข็มมากขึ้น แต่โครงสร้างอาคารจะมีการเสียรูปอาคารมากขึ้น ดังนั้นการจำลองโครงสร้างอาคารจำเป็นต้องพิจารณาความยาวของโครงสร้างฐานรากเสาเข็มเพื่อให้การประเมินสมรรถนะของโครงสร้างอาคารได้อย่างเหมาะสม