นักวิจัยแคลิฟอร์เนีย “เขย่าตึก 10 ชั้น” ทดสอบวัสดุก่อสร้างต้านแรง “แผ่นดินไหว”

ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก (UC San Diego) ในประเทศสหรัฐอเมริกา ประสบความสำเร็จในการทดสอบความแข็งแรงของโครงสร้างอาคารสูง 10 ชั้น ที่ใช้วัสดุก่อสร้างเป็นเหล็กขึ้นรูปเย็นเกรดพิเศษ ที่พัฒนาให้มีความเบา แต่แข็งแรง โดยได้ทดสอบกับเครื่องจำลองแผ่นดินไหว เพื่อดูความแข็งแรง คงทนของอาคาร ก่อนนำไปใช้งานจริง

อาคารทดสอบแห่งนี้ มีระบบจำลองแผ่นดินไหวติดตั้งอยู่ภายใน โดยตัวอาคารจะถูกวางอยู่บนแท่นเครื่องจักรที่สามารถจำลองการสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหวได้อย่างแม่นยำ และยังเป็นหนึ่งในเครื่องจำลองแผ่นดินไหวที่ใหญ่ที่สุดในโลกเครื่องหนึ่ง ที่สามารถใช้งานกลางแจ้ง และทดสอบกับอาคารที่สูงระดับนี้ได้ รองรับโครงสร้างที่หนักมากถึง 2,000 เมตริกตัน

ส่วนโครงสร้างหลักของอาคารหลังนี้ จะใช้วัสดุเหล็กขึ้นรูปเย็นเกรดก่อสร้าง (cold-formed sheets of construction-grade steel) ประกอบเป็นโครงสร้างแต่ละชั้น ภายในตึกยังติดตั้งโครงสร้างอื่น ๆ เช่น ท่อ บันได ระบบแก๊ซอัดแรงดันและหัวฉีดดับเพลิง เพื่อตรวจสอบว่าระหว่างการเขย่าของอาคาร องค์ประกอบอื่น ๆ ทั้งหมดนี้ ยังคงอยู่ในสภาพสมบูรณ์หรือไม่ 

ตัวเครื่องจำลองแผ่นดินไหว จะอ้างอิงข้อมูลจากเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นจริงในรัฐแคลิฟอร์เนีย เช่น แผ่นดินไหว โลมา พรีเอตา (Loma Prieta) ขนาด 6.9 ในปี 1989 ที่มีผู้เสียชีวิต 63 ราย และแผ่นดินไหว นอร์ทริดจ์ (Northridge) ปี 1994 ที่มีผู้เสียชีวิต 57 ราย

จากการทดสอบพบว่าโครงสร้างอาคารสามารถรองรับแรงสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหวได้ดี ซึ่งช่วยเสริมเป้าหมายของนักวิจัยที่พัฒนาโครงการนี้ เพื่อผลักดันการขยายข้อจำกัดของกฎหมายอาคารในสหรัฐฯ ที่อนุญาตให้สร้างอาคารได้ 6 ชั้นเท่านั้น หากเลือกใช้โครงสร้างด้วยเหล็กขึ้นรูปเย็น 

ทีมวิจัยจึงหวังว่า ข้อมูลที่ได้จากการทดสอบนี้ จะช่วยผลักดันการใช้เหล็กขึ้นรูปเย็นในการสร้างอาคารที่มีเพดานความสูงเพิ่มขึ้นจากข้อกำหนดเดิม และต่อยอดไปสู่การพัฒนาระบบอาคารที่ใช้ได้ทั้งในพื้นที่เสี่ยงแผ่นดินไหว และพื้นที่อื่น ๆ โดยมีจุดเด่นคือการก่อสร้างที่ทำได้อย่างรวดเร็ว และยั่งยืนยิ่งขึ้น