การศึกษาปฏิสัมพันธ์ด้านจลนศาสตร์ระหว่างชั้นดินและโครงสร้างในแอ่งดินเหนียวกรุงเทพฯ

บทคัดย่อ

แรงกระทำต่อฐานรากเสาเข็มขณะเกิดแผ่นดินไหวสามารถจำแนกเป็น “แรงเฉื่อย” ที่เป็นผลจากความเร่งสัมพัทธ์ระหว่างอาคารและฐานราก และ “แรงเชิงจลนศาสตร์” ที่เป็นผลจากการดัดตัวของเสาเข็มตามการเคลื่อนตัวของชั้นดิน พฤติกรรมของเสาเข็มภายใต้แรงเชิงจลนศาสตร์นั้นยังไม่เป็นที่ได้รับความสนใจมากนัก ต่างจากมาตรฐานการออกแบบของต่างประเทศ เช่น IBC2021 ซึ่งมีการระบุให้ตรวจสอบแรงเชิงจลนศาสตร์ด้วย การศึกษานี้ทำการศึกษาพฤติกรรมของฐานรากเสาเข็มในแอ่งดินเหนียวอ่อนกรุงเทพฯ ต่อแรงเชิงจลนศาสตร์ ว่าเกิดแรงภายในที่มีลักษณะเป็นอย่างไร โดยเปรียบเทียบกับแรงภายในที่เกิดจากแรงเฉื่อยที่คำนวณด้วยวิธีแรงสถิตเทียบเท่า และได้ทำการเปรียบเทียบแรงภายในโครงสร้างเสาเข็มจากการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์อิลิเมนต์กับค่าจากสมการประมาณค่าอย่างง่าย ว่ามีความแตกต่างกันเพียงใด จากการศึกษาพบว่า แรงภายในเสาเข็มที่เกิดจากแรงเชิงจลนศาสตร์จะมีค่าน้อยกว่าแรงภายในเสาเข็มจากแรงเฉื่อยที่ได้จากการคำนวณ ยกเว้นบริเวณรอยต่อระหว่างชั้นดินเหนียว ซึ่งแรงภายในที่เกิดจากแรงเชิงจลนศาสตร์จะมีค่าสูงขึ้นกว่าปรกติมาก จึงควรมีการตรวจสอบการเสริมเหล็กในบริเวณดังกล่าวให้เพียงพอ โดยสามารถใช้สมการประมาณค่าอย่างง่ายในการประมาณแรงภายในที่เกิดขึ้นได้ ทั้งนี้ความคลาดเคลื่อนเมื่อเทียบกับการวิเคราะห์จะมีค่าไม่เกิน 20 เปอร์เซ็นต์