มาสำรวจการออกแบบสถาปัตยกรรมและอาคารอันเป็นเอกลักษณ์ที่สามารถหลีกเลี่ยงผลกระทบจากแผ่นดินไหวได้ทั่วโลก
1. สนามบินนานาชาติ Sabiha Gökçen (อิสตันบูล, ตุรกี)
สนามบินแห่งนี้เป็นหนึ่งในสนามบินหลักที่ให้บริการแก่เมืองอิสตันบูลอันเก่าแก่ และยังเป็นหนึ่งในสนามบินที่ต้านทานแผ่นดินไหวได้ดีที่สุดแห่งหนึ่งของโลกอีกด้วย สนามบิน Sabiha Gökçen เป็นหนึ่งในสนามบินนานาชาติสองแห่งในอิสตันบูล ประเทศตุรกี ตั้งอยู่ใกล้กับรอยเลื่อนเหนือของอานาโตเลีย
สนามบินแห่งนี้ได้รับการออกแบบโดยบริษัทวิศวกรรม Ove Arup เพื่อให้มีระบบป้องกันแผ่นดินไหว 300 ระบบที่สามารถต้านทานแผ่นดินไหวได้ถึง 8.0 เมกะวัตต์ (โมเมนต์แมกนิจูด) ระบบป้องกันแผ่นดินไหวสามารถลดแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวได้ 80% ทำให้เป็นโครงสร้างป้องกันแผ่นดินไหวที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งในโลก
สนามบินนานาชาติซาบีฮา เกิคเช่น ด้วยเงินลงทุนก่อสร้าง 12 พันล้านเหรียญสหรัฐ
หนึ่งในคุณสมบัติหลักที่ทำให้สนามบิน “ป้องกันแผ่นดินไหว” คือสิ่งที่เรียกว่า “อุปกรณ์ลูกตุ้มแรงเสียดทานสามชั้น”
Architects Journal อธิบายว่าสถานีทั้งหมดสร้างขึ้นบนชานชาลาและแยกตัวจากพื้นดินเป็นส่วนใหญ่ ทำให้ทีมออกแบบสถานีสามารถออกแบบราวกับว่าสถานีตั้งอยู่ในตำแหน่งที่เป็นกลางต่อแผ่นดินไหว และได้เพิ่มคุณลักษณะต่างๆ เช่น รอยเท้าขนาดใหญ่และอุปกรณ์เลื่อนที่ช่วยให้โครงสร้างไม่ไวต่อแรงสั่นสะเทือนจากพื้นดิน
ตลับลูกปืนกันลื่นแบบเสียดทานของสนามบินผลิตโดย Earthquake Protection Systems (EPS) ซึ่งใช้หลักการของลูกตุ้มพื้นฐานเพื่อแยกโครงสร้างออกจากพื้นดินในระหว่างที่เกิดแผ่นดินไหวรุนแรง
เมื่อเกิดแผ่นดินไหวกระทบต่อโครงสร้างนี้ ระบบป้องกันแผ่นดินไหวของสนามบินจะเคลื่อนที่เล็กน้อยเหมือนลูกตุ้ม การเคลื่อนที่ที่เกิดจากแผ่นดินไหวส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ตลับลูกปืน จึงลดผลกระทบของแรงกดในแนวนอนและแรงสั่นสะเทือนจากพื้นดินต่อโครงสร้างให้เหลือน้อยที่สุด
2. พีระมิดทรานส์อเมริกา
พีระมิดทรานส์อเมริกาเป็นโครงสร้างที่โดดเด่นในช่วงทศวรรษ 1970 ในเมืองซานฟรานซิสโก รัฐแคลิฟอร์เนีย ตั้งอยู่ใกล้กับรอยเลื่อนซานแอนเดรียสและเฮย์เวิร์ด ในปี 1989 แผ่นดินไหวโลมาพรีเอตาได้ถล่มพื้นที่ดังกล่าวด้วยความรุนแรง 6.9 เมกะวัตต์ และทำให้ชั้นบนสุดของพีระมิดแกว่งไปมาประมาณ 30 เซนติเมตรนานกว่าหนึ่งนาที แต่ตัวอาคารยังคงตั้งตระหง่านอยู่โดยไม่ได้รับความเสียหาย
พีระมิดทรานส์อเมริกาเป็นโครงสร้างที่โดดเด่นในยุค 1970 ในซานฟรานซิสโก รัฐแคลิฟอร์เนีย
ความต้านทานแผ่นดินไหวนี้เกิดขึ้นได้จากฐานรากคอนกรีตและเหล็กลึก 1,585 เมตรที่ออกแบบมาเพื่อให้เคลื่อนตัวได้เมื่อเกิดแผ่นดินไหว การรับน้ำหนักในแนวตั้งและแนวนอนจะได้รับการรองรับโดยระบบโครงถักพิเศษที่อยู่เหนือชั้นล่าง โดยมีโครงภายในที่ทอดยาวขึ้นไปจนถึงชั้นที่ 45 ของอาคาร การผสมผสานที่ซับซ้อนของระบบโครงสร้างนี้ทำให้ตัวอาคารสามารถต้านทานการเคลื่อนตัวแบบบิดตัวได้ และยังสามารถดูดซับแรงเฉือนในแนวนอนที่ฐานรากได้ในปริมาณมาก
3. อาคารเบิร์จคาลิฟา (ดูไบ สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์)
ตึกระฟ้าแห่งนี้ไม่จำเป็นต้องมีการแนะนำ Burj Khalifa เป็นหนึ่งในตึกระฟ้าที่มีชื่อเสียงที่สุดในโลก และโดยบังเอิญแล้ว ที่นี่ยังทนต่อแผ่นดินไหวอีกด้วย
โครงสร้างประกอบด้วยพื้นกลที่ผนังยื่นเชื่อมเสารับน้ำหนักกับผนังด้านใน ด้วยวิธีนี้ เสารับน้ำหนักจะสามารถรองรับแรงต้านด้านข้างของโครงสร้างได้ เสาตรงยังช่วยดูดซับแรงโน้มถ่วงอีกด้วย
อาคารเบิร์จคาลิฟา โครงสร้างฝีมือมนุษย์อันยิ่งใหญ่แห่งเมืองดูไบ
ด้วยเหตุนี้ Burj Khalifa จึงมีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษทั้งในแนวขวางและแนวบิดตัว ระบบฐานรากที่ซับซ้อนจึงถูกสร้างขึ้นจากการวิจัยด้านแผ่นดินไหวและธรณีเทคนิคเป็นเวลาหลายชั่วโมง
4. อาคารไทเป 101
ไทเป 101 อาจเป็นตึกระฟ้าที่สวยงามที่สุดแห่งหนึ่งในโลก การออกแบบภายนอกของอาคาร (โดย CY Lee) ได้รับแรงบันดาลใจจากสุภาษิตที่ว่า “ยิ่งคุณปีนขึ้นไปสูงเท่าไร คุณก็จะมองเห็นได้ไกลขึ้นเท่านั้น”
นอกเหนือไปจากสถาปัตยกรรมแล้ว สิ่งที่น่าทึ่งเกี่ยวกับไทเป 101 ก็คือมีตัวหน่วงมวล (TMD) ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ซึ่งก็คือทรงกลมโลหะขนาดยักษ์ที่รับน้ำหนักที่ไม่เสถียร เช่น ลมและแผ่นดินไหว เพื่อลดการแกว่งของตึกระฟ้า
อาคารไทเป 101 – ความภาคภูมิใจของชาวไต้หวัน (จีน) ภาพ: อินเทอร์เน็ต
ระบบกันสะเทือนแบบมวลถูกรองรับโดยระบบกันสะเทือนแบบไฮดรอลิกและระบบกันสะเทือนที่ทำงานคล้ายกับโช้คอัพของรถยนต์ เมื่อมีแรงขนาดใหญ่กระทำกับอาคาร TMD จะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงข้าม โดยใช้มวลของลูกบอลเพื่อดูดซับแรงชั่วคราวและทำให้ตัวอาคารกลับสู่ภาวะสมดุล ระบบกันสะเทือนแผ่นดินไหวนี้อยู่ระหว่างชั้นที่ 87 และ 92
5. ฟิลิปปินส์ อารีน่า
ฟิลิปปินส์อารีน่าเป็นสนามกีฬาโดมที่ใหญ่ที่สุดในโลกและมีโครงสร้างป้องกันแผ่นดินไหวที่น่าทึ่ง สนามกีฬาแห่งนี้เป็นของกลุ่มคริสเตียน Iglesia Ni Cristo (INC) ซึ่งได้ว่าจ้างให้สร้างสนามกีฬาขนาด 55,000 ที่นั่งเนื่องในโอกาสครบรอบ 100 ปี เมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม 2014
นอกจากนี้ยังเป็นศูนย์กลางของแหล่ง ท่องเที่ยว Ciudad De Victoria ในบูลาคัน ประเทศฟิลิปปินส์อีกด้วย สนามกีฬาแห่งนี้ได้รับการออกแบบโดยบริษัทสถาปัตยกรรม Populous ของออสเตรเลีย และบริษัทวิศวกรรมชั้นนำ Buro Happold
ฟิลิปปินส์ อารีน่า
แผ่นเปลือกโลกฟิลิปปินส์ตั้งอยู่บนวงแหวนแห่งไฟ แปซิฟิก ซึ่งเป็นห่วงโซ่ของรอยเลื่อนแผ่นดินไหวที่อันตรายที่สุดในโลก แผ่นดินไหวครั้งก่อนๆ ในฟิลิปปินส์มีความรุนแรงถึง 8.2 เมกะวัตต์ และคร่าชีวิตผู้คนไปหลายพันคน กิจกรรมแผ่นดินไหวยังทำให้เกิดการปะทุของภูเขาไฟและคลื่นสึนามิในภูมิภาคนี้ด้วย
หลังคาขนาดใหญ่ของสนามกีฬา Philippine Arena ซึ่งมีความยาว 170 เมตร ได้รับการออกแบบมาให้ทนต่อแรงกดที่ไม่แน่นอน เช่น แผ่นดินไหว ลมแรง และพายุไต้ฝุ่น ในระหว่างที่เกิดแผ่นดินไหว แรงกดด้านข้างที่กระทำกับโครงสร้างทั้งหมดอาจสูงถึง 40% ของมวลทั้งหมด
วิธีแก้ปัญหาที่ชาญฉลาดของ Buro Happold คือการออกแบบโครงสร้างทั้งหมดให้เป็นอิสระจากฐานราก ซึ่งหมายความว่าโครงสร้างหลักของสนามกีฬาจะถูกแยกออกจากฐานรากและฐานราก ช่องว่างระหว่างโครงสร้างหลักและระบบฐานรากถูกเติมเต็มด้วยตลับลูกปืนยางตะกั่ว (LRB) ซึ่งเป็นการจัดเรียงวัสดุที่มีความยืดหยุ่นซึ่งมีคุณสมบัติในการกระจายพลังงานสูง
วิธีนี้ช่วยให้ระบบฐานรากและฐานรากสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระตามแรงแผ่นดินไหว ในขณะที่โครงสร้างด้านบนยังคงอยู่กับที่ ถือเป็นผลงานทางวิศวกรรมที่น่าทึ่งอย่างแท้จริง
แม้ว่าจะไม่มีทางเอาชนะพลังแห่งธรรมชาติได้ แต่เหล่าวิศวกรก็สามารถใช้อุปกรณ์ของตนเองเพื่อพยายามลดผลกระทบจากแผ่นดินไหวให้ได้มากที่สุด โครงสร้างที่ต้านทานแผ่นดินไหวเหล่านี้และโครงสร้างอื่นๆ ทั่วโลกเป็นเครื่องพิสูจน์ถึงความเฉลียวฉลาดของมนุษย์และทักษะของวิศวกรที่อยู่เบื้องหลังการก่อสร้าง
แหล่งที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)