สกว.-สภาวิศวกรเสริมแกร่งอาคารในพท.เสี่ยงภัย

ศ. ดร.อมร กล่าวถึงเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่จังหวัดเชียงราย ประเทศเนปาลและไต้หวัน สู่การเตรียมความพร้อมรับมือด้านวิศวกรรมโครงสร้างของประเทศไทย ว่าความสูญเสียจากแผ่นดินไหวที่จังหวัดเชียงรายเกิดขึ้นกับอาคารที่มีลักษณะอ่อนแอต่อแรงแผ่นดินไหว เช่น บ้านพักอาศัยยกสูงใต้ถุนโล่ง อาคารเรียนที่มีน้ำหนักมากและใต้ถุนโล่ง รวมถึงอาคารที่ก่อสร้างไม่ได้มาตรฐานตามหลักวิศวกรรม ส่วนธรณีพิบัติที่ประเทศเนปาลมีสาเหตุหลักมาจากอาคารและโบราณสถานนิยมใช้อิฐก่อผนังมารับน้ำหนักโครงสร้าง ซึ่งมีความอ่อนแอต่อการรับแรงด้านข้าง อีกทั้งยังไม่มีเหล็กเสริมภายในจึงไม่สามารถส่งถ่ายแรงได้อย่างสมบูรณ์ และล้มพังโดยสิ้นเชิง ขณะที่ประเทศไต้หวันเป็นอาคารเก่าที่ก่อสร้างก่อนที่จะมีการปรับปรุงกฎหมายในการควบคุมการก่อสร้างอาคารต้านทานแผ่นดินไหวที่ทันสมัยในปี พ.ศ. 2542

"บทเรียนทั้งหมดนี้จึงนำมาสู่การถอดบทเรียนและการใช้ประโยชน์จากองค์ความรู้ของงานวิจัยเกี่ยวกับแผ่นดินไหวที่ดำเนินการร่วมกับ สกว. มากว่า 10 ปี เพื่อเผยแพร่ความรู้ให้กับวิศวกรทั้งจากภาครัฐและภาคเอกชน รวมถึงช่างท้องถิ่น ให้มีการเตรียมความพร้อมในการก่อสร้างโครงสร้างอาคารและบ้านเรือนเพื่อรับมือกับภัยพิบัติแผ่นดินไหวที่อาจเกิดขึ้นได้ในอนาคต อันจะนำไปสู่การลดความสูญเสียทั้งต่อชีวิตและทรัพย์สินของประชาชนในพื้นที่เสี่ยงภัย ทั้งในกรุงเทพฯ และต่างจังหวัด ซึ่งเป็นเป้าหมายสำคัญของโครงการนี้ นอกจากนี้สภาวิศวกรกำลังพยายามออกกฎใหม่ให้มีวิศวกรควบคุมอาคารที่มีความสูงไม่เกิน 3 ชั้นในพื้นที่เสี่ยงแผ่นดินไหว รวมถึงงานวิศวกรรมบางอย่าง เช่น การยกอาคาร จะกำหนดให้เป็นวิศวกรรมควบคุมต่อไป" ศ. ดร.อมรระบุ

ด้าน ผศ. ดร.ปรีดา ไชยมหาวัน นักวิจัยร่วมโครงการฯ กล่าวว่า การออกแบบอาคารใหม่เพื่อต้านทานแผ่นดินไหวมีกฎหมายบังคับควบคุมอย่างจริงจังตั้งแต่ พ.ศ.2550 ได้แก่ กฎกระทรวงกำหนดการรับน้ำหนัก ความต้านทาน ความคงทนของอาคาร และพื้นดินที่รองรับอาคารในการต้านทานแรงสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหว โดยบังคับใช้กับอาคารสาธารณะและอาคารที่มีความสำคัญ หรืออาคารที่มีความสูงเกิน 15 ม.ขึ้นไปในกรุงเทพฯ และปริมณฑล รวมทั้งจังหวัดที่ตั้งอยู่บนรอยเลื่อน ได้แก่ กาญจนบุรี เชียงราย เชียงใหม่ ตาก น่าน พะเยา แพร่ แม่ฮ่องสอน ลำปาง และลำพูน นอกจากนี้วิศวกรยังสามารถออกแบบอาคารต้านแผ่นดินไหวตามมาตรฐานการออกแบบของกรมโยธาธิการและผังเมืองทั้ง 2 ฉบับ ได้แก่ มยผ.1301-54 และ มยผ.1302-52 โดยการออกแบบจะต้องเริ่มตั้งแต่เลือกลักษณะรูปร่างอาคารที่เหมาะสมในการต้านทานแผ่นดินไหว ระบบโครงสร้างที่จะใช้ต้านทานแรงด้านข้างซึ่งเป็นแรงแผ่นดินไหว คำนวณแรงแผ่นดินไหวจากน้ำหนักของตัวอาคาร วิเคราะห์โครงสร้างเพื่อหาแรงภายในโครงสร้างอาคาร จากนั้นจึงเป็นการออกแบบองค์อาคาร คือ คาน เสา และจุดต่อ ซึ่งจะต้องทำรายละเอียดเหล็กเสริมที่เหมาะสม เพื่อให้โครงสร้างมีความเหนียว สามารถทนต่อแรงแผ่นดินไหวได้ และยอมให้โครงสร้างบางส่วนเสียหายได้บ้าง เช่น คาน แต่ไม่ให้โครงสร้างล้มพังลงมา เพื่อให้ผู้พักอาศัยในอาคารปลอดภัยหรืออพยพหนีลงมาได้ทัน โดยสามารถกลับมาซ่อมแซมโครงสร้างในภายหลังได้

ขณะที่ ดร.ภาณุวัฒน์ จ้อยกลัด กล่าวถึงแนวทางการประเมินความเสี่ยงอาคารเก่าและการเสริมกำลังอาคารเก่าเพื่อต้านแผ่นดินไหว ว่าการประเมินอย่างง่ายคือประเมินด้วยสายตาโดยพิจารณารูปทรงของโครงสร้างหรือลักษณะการวางตัวของชิ้นส่วนโครงสร้างว่าเสี่ยงต่อการวิบัติภายใต้แรงแผ่นดินไหวหรือไม่ ส่วนการประเมินขั้นสูงแบ่งเป็น 2 วิธีใหญ่ ๆ ได้แก่ การวิเคราะห์แบบเชิงเส้น และการวิเคราะห์แบบไร้เชิงเส้น ซึ่งแต่ละวิธียังแยกเป็นการวิเคราะห์แบบสถิตหรือพลวัติ ทั้งนี้การประเมินกำลังโครงสร้างตาม มผย 1303-57 จัดทำขึ้นโดยอ้างอิงมาตรฐานจากต่างประเทศ โดยปรับปรุงให้เหมาะสมกับสภาพทางเศรษฐกิจและสังคมของไทย สำหรับการเสริมความมั่นคงอาคารบ้านเรือนต้านแผ่นดินไหวทั้ง 8 วิธีที่นักวิจัยในโครงการนี้แนะนำ เป็นผลสืบเนื่องจากงานวิจัยที่ได้รับการสนับสนุนจาก สกว. ซึ่งมีประสิทธิภาพดี ใช้ได้ผล เป็นที่รู้จักของวิศวกรและช่างท้องถิ่นภายในประเทศ

ศ. ดร.เป็นหนึ่ง วานิชชัย หัวหน้าโครงการลดภัยพิบัติจากแผ่นดินไหวในประเทศไทย สกว. กล่าวถึงสถานการณ์ความเสี่ยงแผ่นดินไหวในประเทศไทย ว่าสิ่งที่สำคัญที่สุดและสามารถดำเนินการได้ในการเตรียมพร้อมรับมือกับภัยแผ่นดินไหว คือ การควบคุมให้อาคารและโครงสร้างต่าง ๆ ในพื้นที่เสี่ยงภัยมีการออกแบบก่อสร้างให้ต้านทานแผ่นดินไหวได้อย่างเหมาะสม รวมถึงการออกกฎหมายที่มีมาตรฐาน ตลอดจนศึกษา สำรวจ วิจัยเกี่ยวกับแผ่นดินไหว เพื่อให้มีข้อมูล ความรู้ ความเข้าใจที่ดีกว่าในปัจจุบัน และเผยแพร่ความรู้ที่ถูกต้องให้แก่ประชาชนทั่วไปได้รับทราบ ทั้งนี้ปัจจัยหลักที่ทำให้อาคารสามารถต้านทานแผ่นดินไหวรุนแรงได้ คือ กำลังต้านทานแรงด้านข้าง และความเหนียวของโครงสร้างอาคาร ซึ่งหมายถึงความสามารถในการโยกของอาคาร หากโยกได้เพียงเล็กน้อยแสดงว่ามีความเปราะบาง จะต้านทานได้นิดเดียวและพังถล่มเมื่อเกิดแผ่นดินไหว แต่ถ้าสามารถโยกตัวได้มาก โครงสร้างเหนียว ก็จะมีความสามารถในการต้านทานแผ่นดินไหวได้ดี ดังนั้นวิธีการออกแบบอาคารต้านทานแผ่นดินไหวจึงต้องมี 3 องค์ประกอบหลัก คือ 1. การออกแบบให้โครงสร้างมีกำลังต้านทานแรงด้านข้างในระดับที่เหมาะสม 2 ออกแบบให้โครงสร้างมีลักษณะ รูปทรง และสัดส่วนที่ดี สามารถโยกไหวได้โดยไม่บิดตัว ไม่เกิด localized damage และไม่เสียเสถียรภาพ 3. ออกแบบองค์อาคารและโครงสร้างทั้งระบบในรายละเอียดให้โครงสร้างมีความเหนียว

จากการประเมินผลกระทบของแผ่นดินไหวที่มีต่ออาคารสูงในกรุงเทพฯ ในโครงการจ้างที่ปรึกษาจัดทำแผนปฏิบัติการป้องกันและบรรเทาสาธารณภัยจากแผ่นดินไหวและอาคารถล่มในพื้นที่กรุงเทพฯ ซึ่งได้รวบรวมอาคารสูงจำนวน 200 แห่งในกรุงเทพฯ จากอาคารที่มีความสูง 12 ชั้น และ 20 ชั้น กว่า 2,000 แห่ง และสร้างแบบจำลองโครงสร้างอาคารสูง 3 มิติ เพื่อใช้ประเมินผลกระทบและความเสียหายจากแผ่นดินไหว โดยวิเคราะห์จากรูปแบบการสั่นโยกตัวของตัวอาคาร พัฒนาการของความเสียหายแต่ละโหมด หากมีความเสียหายจะเกิดผนังอิฐก่อก่อน แล้วตามด้วยผนังคอนกรีตเสริมเหล็ก ส่วนอาคารเล็กๆ ถ้าเสาไม่ปลอดภัยจะเป็นส่วนที่สร้างความเสียหายได้มากที่สุด จากนั้นทำการประเมินความเสี่ยงว่าจะเกิดความเสียหายในรูปแบบใดได้บ้าง รวมถึงประเมินมูลค่าการซ่อมแซม อย่างไรก็ตามการแก้ในระยะยาวคือทำอาคารรุ่นใหม่ให้แข็งแรง ทดแทนอาคารรุ่นเก่า ส่วนอาคารที่มีความเสี่ยงสูงมากซึ่งมีเพียงร้อยละ 1 จะต้องพิจารณาหาทางแก้ไขต่อไป ทั้งนี้สิ่งที่น่าเป็นห่วงคือ ไม่นำมาตรฐานไปใช้ หรือใช้ไม่ถูกวิธี