ບົດບາດຂອງໂຄງສ້າງເຫຼັກໃນການກໍ່ສ້າງທີ່ຕ້ານທານໄພພິບັດໄດ້

ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ໄພພິບັດຫຼາຍປະເພດຂອງໂຄງສ້າງເຫຼັກ: ແຜ່ນດິນໄຫວ, ລົມ, ແລະ ໄຟ

ໂຄງສ້າງເຫຼັກໃຫ້ການປ້ອງກັນທີ່ບໍ່ມີໃຜທີ່ເທີຍບໍ່ໄດ້ໃນສະຖານະການໄພພິບັດຫຼາຍຮູບແບບ ໂດຍຜ່ານຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸທີ່ຖືກອອກແບບມາເພື່ອຄວາມຕ້ານທານ.

ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ການສູນເສຍພະລັງງານໃນເຫດການເຂີ່ນ

ທຳມະຊາດທີ່ເປືອຍຕົວໄດ້ດີຂອງເຫຼັກເຮັດໃຫ້ມັນສາມາດເບິ່ງແຕ່ງຢ່າງພາສີກ (plastic deformation) ເມື່ອຖືກກຳລັງຈາກເຫດການດິນໄຫວ, ສິ່ງນີ້ໝາຍຄວາມວ່າມັນສາມາດດູດຊຶມ ແລະ ກະຈາຍພະລັງງານດິນໄຫວອອກໄປ ແທນທີ່ຈະເສຍຫາຍຢ່າງສິ້ນເຊີງ. ຄຸນລັກສະນະນີ້ຈິງໆແລ້ວຊ່ວຍໃຫ້ອາຄານຄົງຢືນຢູ່ໄດ້ດົນຂຶ້ນ ເນື່ອງຈາກເຫຼັກຈະເລີ່ມເບິ່ງແຕ່ງ (yield) ຢູ່ບ່ອນຂໍ້ຕໍ່ທີ່ສຳຄັນລະຫວ່າງຄານກັບເສົາ ແຕ່ຍັງຮັກສາໂຄງສ້າງທັງໝົດໃຫ້ຄົງທຳມະດາ ເຖິງແມ່ນວ່າການສັ່ນໄຫວຂອງດິນຈະມີຄວາມຮຸນແຮງເຖິງ 0.4g ຫຼື ສູງກວ່າ. ນອກຈາກນີ້ ເຫຼັກຍັງມີຄວາມແຂງແຮງທີ່ດີເລີດເມື່ອທຽບກັບນ້ຳໜັກຂອງມັນ, ສະນັ້ນໂຄງສ້າງທີ່ສ້າງດ້ວຍເຫຼັກຈະເກີດກຳລັງຈາກຄວາມເຄື່ອນທີ່ (inertial forces) ຕ່ຳລົງໃນເວລາເກີດດິນໄຫວ. ປັດໄຈທັງໝົດເຫຼົ່ານີ້ມີສ່ວນຮ່ວມຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການຮັກສາຄວາມປອດໄພຂອງຜູ້ຄົນໃນອາຄານໃນເວລາເກີດເຫດການດິນໄຫວທີ່ຮຸນແຮງແຕ່ເກີດຂຶ້ນບໍ່ບໍ່ເທົ່າໃດ ເຊິ່ງຖືກກຳນົດໄວ້ໃນມາດຕະຖານການກໍ່ສ້າງເຊັ່ນ: ASCE 7.

ປະສິດທິພາບດ້ານອາກາດສາດ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການຖືກດຶງຂຶ້ນ (Uplift Resistance) ໃນເຫດການທີ່ມີລົມຮຸນແຮງ

ໂຄງສ້າງເຫຼັກທີ່ອອກແບບມາສຳລັບສະພາບອາກາດທີ່ຮຸນແຮງ ສາມາດຕ້ານທານລົມພາຍຸໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ເນື່ອງຈາກຮູບຮ່າງທີ່ຖືກອອກແບບເປັນພິເສດເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການຕ້ານທານຂອງອາກາດ ແລະ ມີຄວາມຕ້ານທານທີ່ແຂງແຮງຕໍ່ການຖືກດຶງຂຶ້ນ. ວິທີທີ່ໂຄງສ້າງເຫຼົ່ານີ້ຈັດການກັບຄວາມກົດຂອງລົມກໍເປັນສິ່ງທີ່ນ່າທີ່ຈະເຫຼືອເຊື່ອເຊັ່ນກັນ. ເມື່ອລົມມີຄວາມໄວຫຼາຍກວ່າ 150 ໄມລ໌ຕໍ່ຊົ່ວໂມງ ລະບົບເສັ້ນທາງຮັບແຮງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຈະສົ່ງຜ່ານແຮງເຫຼົ່ານີ້ຈາກວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ປູກົ້ມເຖິງພື້ນດິນ. ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງສ່ວນຕ່າງໆ ຂອງອາຄານຖືກອອກແບບມາເພື່ອຮັບມືກັບແຮງດຶງຂຶ້ນໄດ້ດີກວ່າຂໍ້ກຳນົດທົ່ວໄປຫຼາຍ, ເຖິງແມ່ນວ່າຈະບາງຄັ້ງຈະບັນລຸໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 30 ປອນດ໌ຕໍ່ສາມຫຼີ່ເຫຼີຍຟຸດ. ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ວິທີການນີ້ມີປະສິດທິຜົນຢ່າງແທ້ຈິງ ແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງເຫຼັກໃນການງໍ່ ແລະ ຢືດຫຍຸ່ນໄດ້ຢ່າງຄາດເດົາໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງໃນເວລາເກີດພາຍຸຮຸນແຮງ. ອາຄານທີ່ສ້າງຂຶ້ນດ້ວຍວິທີການນີ້ຈະຍັງຄົງໃຊ້ງານໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເຖິງແມ່ນວ່າຈະຖືກພາຍຸລະດັບ 4 ພັດຜ່ານເຂດຖື່ນທະເລ, ເຮັດໃຫ້ຜູ້ຄົນທີ່ຢູ່ໃນອາຄານປອດໄພ ແລະ ສາມາດດຳເນີນການທີ່ສຳຄັນໄດ້ຢ່າງລຽບງ່າຍ ເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີຄວາມວຸ້ນວາຍຢູ່ນອກອາຄານ.

ຄວາມຕ້ານການເຜົາໄໝ້ທີ່ມີຢູ່ໃນຕົວ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການປະຕິບັດງານທີ່ຄາດການໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນໃນເຫດໄຟປ່າ

ໂຄງສ້າງທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກບໍ່ເຜົາໄໝ້ ແລະ ສາມາດຮັກສາຮູບຮ່າງ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງໄວ້ໄດ້ເຖິງແມ່ນຈະຖືກສຳຜັດກັບຄວາມຮ້ອນຈາກໄຟປ່າທີ່ມີອຸນຫະພູມປະມານ 1,200 ອົງສາຟາເຮນໄຮດ໌. ເຊີ້ມີຄວາມແຕກຕ່າງຢ່າງສິ້ນເຊີງໃນຈຸດນີ້. ເຊີ້ມີເຊື້ອໄຟປະເພດຫຼາຍໆຊະນິດທີ່ສູນເສຍຄວາມແຂງແຮງທາງໂຄງສ້າງທັງໝົດກ່ອນທີ່ຈະບັນລຸອຸນຫະພູມ 1,000 ອົງສາ, ໃນຂະນະທີ່ເຫຼັກຍັງສາມາດຮັກສາຄວາມແຂງແຮງໄວ້ໄດ້ປະມານ 70 ຫາ 80 ເປີເຊັນຂອງຄວາມແຂງແຮງເດີມທີ່ມີ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມແຕກຕ່າງຢ່າງຈິງຈັງໃນເວລາເກີດເຫດສຸກເສີນ, ໂດຍໃຫ້ເວລາເພີ່ມເຕີມທີ່ສຳຄັນແກ່ຜູ້ຄົນໃນການອົບພະຍົບອອກໄປຢ່າງປອດໄພ. ສີທີ່ມີຄຸນສົມບັດປ້ອງກັນໄຟເຊິ່ງເອີ້ນວ່າ 'intumescent paints' ຈະເກີດເປັນຊັ້ນທີ່ຫນາແລະມີຄຸນສົມບັດເປັນສາຍກັ້ນຄວາມຮ້ອນເມື່ອຖືກຄວາມຮ້ອນ, ເຊິ່ງເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນເປືອກປ້ອງກັນໄຟ. ສີເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍໃຫ້ສິ່ງກໍ່ສ້າງທີ່ເຮັດດ້ວຍໂຄງສ້າງເຫຼັກສາມາດປະຕິບັດຕາມຂໍ້ກຳນົດດ້ານການກໍ່ສ້າງສຳລັບເຂດທີ່ມີຄວາມສ່ຽງສູງຕໍ່ໄຟປ່າ, ໂດຍຮັບປະກັນຄວາມປອດໄພໂດຍບໍ່ຕ້ອງເສຍເສັ້ນຄວາມສຳເລັດໃນການກໍ່ສ້າງ.

ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ນ້ຳຖ້ວມ ແລະ ຄວາມຊື້ນໃນລະບົບໂຄງສ້າງເຫຼັກ

ການປ້ອງກັນການກັດກິນຂັ້ນສູງ: ການຊຸບສັງກະສີ, ການເຄືອບ, ແລະ ການອອກແບບທີ່ປັບຕົວໄດ້ຕໍ່ນ້ຳຖ້ວມ

ສ່ວນປະກອບຂອງເຫຼັກທີ່ບໍ່ມີຮູບົ່ວ ແລະ ບໍ່ຕິດໄຟ ສາມາດປ້ອງກັນການດູດຊຶມນ້ຳໄດ້—ເຮັດໃຫ້ເຫຼັກມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ນ້ຳຖ້ວມດີກວ່າວັດສະດຸທີ່ມີຮູບົ່ວເຊັ່ນ: ເນື້ອໄມ້ ຫຼື ອິດສະຫຼະ. ຍຸດທະສາດສຳຄັນໃນການປ້ອງກັນປະກອບດ້ວຍ:

• ການສີດທາດ galvanizing ທີ່ຮ້ອນ , ຊຶ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດຊັ້ນສັງກະສີທີ່ເປັນຕົວເຜີຍແທນ (sacrificial zinc layer) ທີ່ມີປະສິດທິພາບເຖິງແມ່ນຈະຢູ່ໃນສະພາບຖືກຈື່ມຢູ່ໃຕ້ນ້ຳທັງໝົດ;
• ການເຄືອບດ້ວຍ Epoxy ແລະ polyurethane , ທີ່ຖືກອອກແບບມາເພື່ອຕ້ານຄວາມກົດດັນຈາກນ້ຳ (hydrostatic pressure) ແລະ ການສຳຜັດກັບເຄມີທີ່ປົນເປືືອນໃນນ້ຳຖ້ວມ;
• ການອອກແບບທີ່ປັບຕົວໄດ້ຕໍ່ນ້ຳຖ້ວມ , ເຊັ່ນ: ການຍົກຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ໃຫ້ສູງກວ່າລະດັບນ້ຳຖ້ວມພື້ນຖານ (base flood elevation) ແລະ ການບັນຈຸຊ່ອງລະບາຍນ້ຳເຂົ້າໄປໃນສ່ວນປະກອບໂຄງສ້າງ.

ເມື່ອຖືກກຳນົດຢ່າງເໝາະສົມ ມາດຕະການເຫຼົ່ານີ້ຈະຊ່ວຍຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 30 ປີ ໃນເຂດທີ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ນ້ຳຖ້ວມຕາມຖະໜົນດ້ານທະເລ ແລະ ຂັບໄລ່ການເສື່ອມສลายທີ່ເກີດຈາກຄວາມຊື້ນ—ລວມທັງການເນົ່າ, ສາຍເຫັດ, ແລະ ການກັດກິນທີ່ເກີດຂຶ້ນຢູ່ພາຍໃນ ເຊິ່ງເປັນສາເຫດຫຼັກທີ່ເຮັດໃຫ້ຕົ້ນທຶນການຟື້ນຟູຫຼັງເກີດໄຟໄໝ້ເພີ່ມຂຶ້ນ.

ນະວັດຕະກຳໃນການອອກແບບ ແລະ ການບັນຈຸເຂົ້າໃນມາດຕະຖານການກໍ່ສ້າງເພື່ອຄວາມຕ້ານທານຂອງໂຄງສ້າງເຫຼັກ

ການອອກແບບການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍ, ຍຸດທະສາດການຍົກລະດັບ, ແລະ ອາຄານເຫຼັກທີ່ຜ່ານການອອກແບບລ່ວງໆ (PEMB)

ການອອກແບບເຫຼັກໃນປັດຈຸບັນນີ້ ລວມເອົາຄວາມຫຼາກຫຼາຍຕໍ່ອັນຕະລາຍຫຼາຍປະເພດ ເຂົ້າໄປໃນລະດັບລະບົບຕັ້ງແຕ່ເລີ່ມຕົ້ນ. ແຖວໂຄງສ້າງທີ່ຕ້ານການບິດ (Moment resisting frames) ທີ່ມີການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍສະກຣູທີ່ມີຄວາມຍືດຫຼາຍເປັນພິເສດ ຊ່ວຍດູດຊຶມພະລັງງານຈະລາຈອນ. ຕົ້ນເສົາເຫຼັກທີ່ຍືດຍາວອອກໄປນີ້ ເປັນການຍົກສ່ວນສຳຄັນຂຶ້ນເທິງລະດັບນ້ຳທີ່ອາດຈະເກີດນ້ຳຖ້ວມ. ສ່ວນການປູກຊັ້ນປ້ອງກັນການກັດກິນນີ້ ຊ່ວຍຮັກສາຄວາມປອດໄພຂອງສິ່ງຕ່າງໆ ເຖິງແມ່ນວ່າຈະຈື່ມຢູ່ໃຕ້ນ້ຳກໍຕາມ. ອາຄານເຫຼັກທີ່ຜ່ານການອອກແບບລ່ວງໆ (Pre-Engineered Metal Buildings) ຫຼື PEMBs ດັ່ງທີ່ເຂົາເອີ້ນກັນ ໄດ້ນຳເອົາຄຸນລັກສະນະເຫຼົ່ານີ້ມາຮວມກັນ ໂດຍຜ່ານຂະບວນການຜະລິດທີ່ຄວບຄຸມຢູ່ໃນໂຮງງານ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ສ່ວນປະກອບຕ່າງໆຖືກຜະລິດດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ແນ່ນອນ ເພື່ອໃຫ້ສາມາດຮັບມືກັບເຫດການຈະລາຈອນ ລົມຮ້າຍແຮງ ແລະ ນ້ຳຖ້ວມໄດ້ຢ່າງເປັນທີ່ນ່າເຊື່ອຖື. ການມາດຕະຖານເຫຼົ່ານີ້ໃນລະບົບອາຄານ ສາມາດປະຢັດເວລາການກໍ່ສ້າງໄດ້ປະມານ 30% ໂດຍຍັງຄົງຮັກສາເຖິງມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການປະຕິບັດຕາມຂໍ້ກຳນົດທັງໝົດ.

ການຈັດຕັ້ງໃຫ້ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບ ASCE 7, IBC, ແລະ FEMA P-58 ສຳລັບຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ອີງໃສ່ປະສິດທິຜົນ

ລັກສະນະເຊີງກົນຈັກທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ຂອງເຫຼັກ ເຊັ່ນ: ຄວາມແຂງແຮງທີ່ເກີດຈາກການຍືດຕົວທີ່ສົມໆເທົ່າກັນ, ຂອບເຂດການເບື່ອງທີ່ຄາດການໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນ, ແລະ ພຶດຕິກຳການເສື່ອມສະພາບທີ່ເສຖຽນ ເຮັດໃຫ້ເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະນຳເອົາເຫຼັກໄປໃຊ້ຮ່ວມກັບມາດຕະຖານທີ່ອີງໃສ່ປະສິດທິຜົນ ເຊັ່ນ: ASCE 7 ສຳລັບພາລາທີ່ຕ້ອງການຕ່ຳສຸດໃນການອອກແບບ, IBC ທີ່ຄອບຄຸມຄວາມຕ້ອງການດ້ານຄວາມປອດໄພຂອງຊີວິດ, ແລະ FEMA P-58 ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການປະເມີນຄ່າຄວາມເສຍຫາຍເປັນຕົວເລກ. ເນື່ອງຈາກລັກສະນະເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຄາດການໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນ, ວິສະວະກອນສາມາດສ້າງເສັ້ນທາງຄວາມເປີດເຜີຍ (fragility curves), ວິເຄາະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ອາດຈະເກີດຂື້ນໃນການຊ່ວຍແກ້ໄຂ, ແລະ ຈັດຕັ້ງແຜນເພື່ອໃຫ້ອາຄານສາມາດກັບຄືນໄປສູ່ການເຮັດວຽກປົກກະຕິໄດ້ພາຍໃນປະມານສາມວັນຫຼັງຈາກເກີດເຫດການ. ເມື່ອພິຈາລະນາເຂດທີ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ພາຍຸຮ້ອນ, ລະບົບເຫຼັກທີ່ປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານການສ້າງສາງຈະສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມເສຍຫາຍທີ່ໜ້ອຍລົງປະມານ 40 ເປີເຊັນ ໃນທັງໝົດຂອງອາຍຸການໃຊ້ງານເມື່ອທຽບກັບທາງເລືອກດັ້ງເດີມ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ເຫຼັກເປັນສ່ວນປະກອບທີ່ສຳຄັນເມື່ອຜູ້ວາງແຜນຕ້ອງການສ້າງສາງສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກທີ່ສາມາດຕ້ານທານເຫດການດິນຟ້າອາກາດທີ່ຮຸນແຮງໄດ້ດີຂື້ນ.

ຄຳຖາມທີ່ຖາມບໍ່ຍາກ

ຫຍັງເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງເຫຼັກມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ເຫດເຂີ່ນເຊີດ?

ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງເຫຼັກຊ່ວຍໃຫ້ມັນເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນຮູບແບບຢ່າງຖາວອນ (plastic deformation) ເພື່ອດູດຊຶມພະລັງງານຈາກການສັ່ນໄຫວຂອງດິນ (seismic energy) ໂດຍບໍ່ລົ້ມສະລາກ; ຈຶ່ງຮັກສາຄວາມເປັນປົກກະຕິຂອງໂຄງສ້າງໄວ້ໄດ້ເຖິງແມ່ນວ່າຈະເກີດເຫດເຂີ້ນໃນເວລາເກີດແຜ່ນດິນໄຫວທີ່ຮຸນແຮງ.

ໂຄງສ້າງທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກສາມາດຕ້ານທານເຫດການທີ່ມີລົມຮຸນແຮງໄດ້ແນວໃດ?

ໂຄງສ້າງທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກມີການອອກແບບທີ່ເປັນມິດຕໍ່ການລົ້ມຕົວ (aerodynamic designs) ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ແຂງແຮງ ເຊິ່ງຊ່ວຍຕ້ານການຖືກດຶງຂຶ້ນ (uplift) ແລະ ຮັບມືກັບແຮງຂອງລົມໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ໂດຍຮັກສາຄວາມສາມາດໃນການໃຊ້ງານໄວ້ໄດ້ເຖິງແມ່ນວ່າຈະເກີດພາຍຸຮ້ອນ (hurricanes).

ໂຄງສ້າງທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກແມ່ນກັນໄຟໄດ້ແທ້ບໍ?

ເຫຼັກເປັນວັດສະດຸທີ່ບໍ່ຕິດໄຟ (non-combustible) ແລະ ສາມາດຮັກສາຄວາມແຂງແຮງໄວ້ໄດ້ໃນອຸນຫະພູມສູງ. ການເຄືອບດ້ວຍວັດສະດຸທີ່ມີຄຸນສົມບັດຂະຫຍາຍຕัวເມື່ອຮ້ອນ (intumescent coatings) ຊ່ວຍເພີ່ມການປ້ອງກັນໄຟຢ່າງເພີ່ມເຕີມ ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງ.

ໂຄງສ້າງທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍຈາກນ້ຳຖ້ວມໄດ້ແນວໃດ?

ດ້ວຍວັດສະດຸທີ່ບໍ່ມີຮູ (non-porous materials) ແລະ ການເຄືອບປ້ອງກັນ, ໂຄງສ້າງທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກສາມາດຕ້ານການດູດຊຶມນ້ຳ ແລະ ການກັດກິນ (corrosion) ໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ເຮັດໃຫ້ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງໃນເຂດທີ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຖືກນ້ຳຖ້ວມ.