การเพิ่มประสิทธิภาพของโครงสร้างอาคารสูงภายใต้แรงลมและแผ่นดินไหวด้วยคอนกรีตโมดูลัสยืดหยุ่นสูง

Abstract

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาการประยุกต์ใช้คอนกรัตโมดูลัสยืดหยุ่นสูง (High Modulus Concrete, HMC) ที่มีต่อการเคลื่อนตัวด้านข้างของอาคารสูง โดยการประเมินประสิทธิภาพและความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ในการนำ HMC มาประยุกต์ใช้ในการออกแบบก่อสร้างอาคารสูง ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้ (1) สร้างแบบจำลองอาคาร และ วิเคราะห์การเคลื่อนตัวที่ชั้นหลังคา (RD) และ สัดส่วนความปลอดภัย (D/C Ratio) ของอาคารตัวอย่างเมื่อได้รับแรงด้านข้างตามมาตรฐานแรงลมและแรงแผ่นดินไหว ในโปรแกรม ETABS (2) ศึกษาผลของการประยุกต์ใช้ HMC ที่มีต่อการเคลื่อนตัวที่ชั้นหลังคา (RD) ภายใต้แรงลม โดยเสนอสมการประมาณสมการการเคลื่อนตัวที่หลังคา (RDE) และทำการเปรียบเทียบผลการคำนวณที่ได้กับค่าจากโปรแกรม ETABS (3) ศึกษากรณีขยายขนาดหน้าตัดอาคารโดยวิธีการพอก (Concrete Jacketing) ด้วยคอนกรีตทั่วไป (4) วิเคราะห์และหาค่า RD และ ค่า D/C หลังการประยุกต์ใช้ HMC และการพอกด้วยคอนกรีตทั่วไป (5) ศึกษาความคุ้มค่าเชิงเศรษฐศาสตร์ระหว่าง การประยุกต์ใช้ HMC และ การเพิ่มหน้าตัดโดยการพอกด้วยคอนกรีตทั่วไป ซึ่งจากผลการศึกษาพบว่า (1) สมการประมาณการเคลื่อนตัวที่ชั้นหลังคาให้ค่าที่แม่นยำโดยมีความแตกต่างจากค่าที่คำนวณโดย ETABS คิดเป็นค่าร้อยละเฉลี่ยเท่ากับ 0.63%±1.22% (2) บริเวณช่วงล่างของอาคาร (Lower Portion) เป็นตำแหน่งที่ เหมาะสมที่สุด (Suitable Position) สำหรับการประยุกต์ใช้ HMC เพื่อควบคุมการเคลื่อนตัวด้านข้างให้อยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน (3) การประยุกต์ใช้ HMC ในอาคารจะไม่ทำให้อาคารสูญสียพื้นที่ใช้สอย (Usage Area)เมื่อเทียบกับการพอกด้วยคอนกรีตทั่วไป (4) เมื่อพิจารณามูลค่าเชิงเศรษฐศาสตร์จะพบว่าการประยุกต์ใช้ HMCให้ประโยชน์เชิงเศรษฐศาสตร์ สูงกว่า การพอก ดังนั้นการประยุกต์ใช้คอนกรีตโมดูลัสยืดหยุ่นสูง (HMC) จึงอาจเป็นทางเลือกหนึ่งที่เหมาะสมในการควบคุมการเคลื่อนตัวด้านข้างของอาคารสูงอย่างมีประสิทธิภาพและคุ้มค่ากว่าวิธีการเพิ่มขนาดหน้าตัดขององค์อาคาร