สจล. ประกาศเปิด ‘ศูนย์วิเคราะห์โครงสร้างรับแรงแผ่นดินไหว’ (K-EQSAN)

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) ประกาศเปิดตัว ศูนย์วิเคราะห์โครงสร้างรับแรงแผ่นดินไหว (K-EQSAN) ซึ่งเป็นศูนย์วิจัยและวิเคราะห์โครงสร้างอาคารเพื่อยกระดับมาตรฐานความปลอดภัยของอาคารทั่วประเทศ

แม้ประเทศไทยจะไม่ใช่พื้นที่ที่เกิดแผ่นดินไหวบ่อยครั้ง แต่เหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาด 8.2 ริกเตอร์ในเมียนมาเมื่อปี พ.ศ. 2568 ที่ส่งผลกระทบมายังกรุงเทพฯ ทำให้อาคารหลายแห่งสั่นสะเทือนและเกิดรอยร้าวสร้างความวิตกกังวลให้กับประชาชน จึงจำเป็นต้องตระหนักถึงความสำคัญของการเตรียมความพร้อมและเสริมสร้างความปลอดภัยให้กับโครงสร้างอาคารในประเทศ

รองศาสตราจารย์ ดร.คมสัน มาลีสี อธิการบดี สจล. กล่าวว่า การจัดตั้งศูนย์วิเคราะห์โครงสร้างรับแรงแผ่นดินไหว (KMITL Earthquake Structural Analysis Nexus หรือ K-EQSAN) สะท้อนถึงความมุ่งมั่นของสถาบันในการเสริมสร้างความเชื่อมั่นในความปลอดภัยของโครงสร้างอาคารภายใต้แรงแผ่นดินไหว ซึ่งจะช่วยลดความตื่นตระหนกของผู้ใช้งานอาคารและส่งเสริมการปฏิบัติตนอย่างถูกต้องในสถานการณ์ฉุกเฉิน

ภายหลังจากแผ่นดินไหว ผู้ใช้งานอาคารก็ยังวิตกกังวลต่อกับรอยร้าวหลากหลายประเภทที่เกิดขึ้นกับตัวอาคาร ซึ่งถึงแม้ว่า รอยร้าวถ้าไม่ได้เกิดขึ้นกับโครงสร้างหลักนั้น จะไม่จำเป็นต้องกังวลมาก แต่ความไม่แน่ใจของผู้ใช้อาคารก็ยังคงมีอยู่ ดังนั้น สจล. ซึ่งมีผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทางในด้านโครงสร้างภายใต้แรงแผ่นดินไหวโดยตรง จะเป็น ศูนย์กลางด้านการวิเคราะห์โครงสร้างภายใต้คลื่นแผ่นดินไหว เสนอแนวทางการป้องกัน รวมทั้งการเสริมกำลังให้กับตัวอาคาร และถ่ายทอดองค์ความรู้ สร้างความเชื่อมั่นให้กับสังคมไทยได้ในวงกว้าง

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ณัฎฐ์ดนัย สินสมุทรผดุง ผู้ช่วยอธิการบดีฝ่ายวิจัยและนวัตกรรม สจล. กล่าวถึง หลักการออกแบบโครงสร้างรับแรงแผ่นดินไหวว่า โครงสร้างภายใต้แรงแผ่นดินไหวนั้น ย่อมเกิดความให้เสียหายได้ แต่ต้องไม่พังทลาย พร้อมยกตัวอย่าง ความสำคัญของความเหนียว (Ductility) ของโครงสร้าง ซึ่งจะสามารถทำให้ผู้ใช้งานอาคารมีเวลาในการหลบหนีออกจากอาคารได้อย่างปลอดภัย

ดังนั้น ถ้าผู้ใช้งานอาคารมีความเชื่อมั่นว่า ภายใต้แรงแผ่นดินไหวอาคารอาจจะมีความเสียหายแต่ไม่พังทลายทันที ก็จะสามารถปฏิบัติตัวภายใต้สถานการณ์แผ่นดินไหวและสามารถหลบหนีออกจากอาคารได้อย่างปลอดภัย

การที่จะสร้างความมั่นใจดังกล่าวนั้น จริง ๆ แล้วมีองค์ความรู้และนวัตกรรมอยู่หลายประเภทที่สามารถทำได้ เช่น การเพิ่มความเหนียว (Ductility) ของอาคารด้วยเหล็กปลอก, ชิ้นส่วนสลายพลังงาน (Damper) และระบบแยกฐานอาคาร (Isolator) ซึ่งปัจจุบัน เทคโนโลยีดังกล่าวยังมีราคาที่สูง อีกทั้ง การติดตั้งจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์อย่างชัดเจนเพื่อให้นวัตกรรมดังกล่าวทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ดังนั้น ศูนย์ K-EQSAN จะรับบทบาทในการวิเคราะห์อาคารด้วยคลื่นแผ่นดินไหวโดยตรง ผู้ที่สนใจสามารถนำแบบก่อสร้างอาคารมาให้ศูนย์วิเคราะห์ได้ว่า โครงสร้างจะสามารถรับแรงแผ่นดินไหวในอนาคตได้หรือไม่ และถ้าอาคารมีโอกาสที่จะเสียหายก็จะสามารถแนะนำแนวทางและตำแหน่งของการเสริมกำลังให้ได้ นอกจากนี้ สำหรับอาคารที่มีอายุมากและไม่มีแบบก่อสร้าง ทางศูนย์ก็สามารถจัดหาทีมงานในการสำรวจโครงสร้างเพื่อสร้างแบบจำลองได้เช่นเดียวกัน

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ภาณุมาศ ไทรงาม อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ สจล. กล่าวถึง ในปัจจุบัน นวัตกรรมป้องกันแผ่นดินไหว ยังมีราคาที่สูง ดังนั้น สจล. จึงได้พัฒนานวัตกรรมดังกล่าวจากวัสดุในประเทศ ซึ่งรวมไปถึงวัสดุจากธรรมชาติ เพื่อให้นวัตกรรมดังกล่าวสามารถเข้าถึงได้อย่างสมบูรณ์ภายในประเทศไทย

ยกตัวอย่าง เช่น ชิ้นส่วนสลายพลังงานจากแรงเสียดทาน (Friction Damper) ซึ่งผลิตโดยวัสดุในประเทศ, การเสริมกำลังของเสาเพื่อรับแรงแผ่นดินไหวโดยใช้เส้นใยธรรมชาติ เป็นต้น นอกจากนี้ ยังมีการแสดงตัวอย่างผลการวิเคราะห์โครงสร้างด้วยคลื่นแผ่นดินไหว ซึ่งผลการวิเคราะห์สามารถระบุตำแหน่งของความเสียหายในอาคารได้ และยังสามารถทำการทดลองเสริมกำลังด้วยชิ้นส่วนสลายพลังงานลงไปแบบจำลองอาคารเพื่อยืนยันประสิทธิภาพของชิ้นส่วนได้อีกด้วย

ด้วยองค์ความรู้และเทคโนโลยีเหล่านี้ ศูนย์ K-EQSAN สจล. มุ่งหวังสร้างความมั่นใจให้กับเจ้าของอาคาร ผู้ใช้อาคาร และพร้อมให้คำปรึกษาแนวทางการเสริมกำลังโครงสร้างโดยผู้เชี่ยวชาญ จากที่กล่าวมาทั้งหมดอาจสรุปวิธีการป้องกันแก้ไขได้ 3 ขั้นตอน

3 วิธีป้องกันแก้ไขแผ่นดินไหว

1.การออกแบบการก่อสร้างป้องกันอาคารรองรับแรงสั่นสะเทือน โดยมีผลงานวิจัยที่ชื่อว่า ตัวสลายพลังงาน (แดมเปอร์) ชนิดแรงเสียดทานด้วยวัสดุทางธรรมชาติเพื่อความยั่งยืน (Friction Dampers using Natural Sustainable Material) ซึ่งคุณสมบัติในการเพิ่มค่าความหน่วง (damping ration) เพื่อสลายพลังงานแผ่นดินไหวที่กระทำต่ออาคาร มีค่าสัมประสิทธิ์เสียดทานคงที่ประมาณ 0.50-0.75 มีความคงทนต่อการใช้งาน และในกรณีที่ถูกใช้งานจากแรงแผ่นดินไหวกระทำซ้ำ ๆ สามารถเปลี่ยนแผ่นแรงเสียดทาน (friction pad) ได้ง่าย

2.การออกแบบเสริมกำลังอาคาร โดยมีผลงานวิจัยเรื่อง “การเสริมกําลังโครงสร้างคอนกรีตด้วยเส้นใยธรรมชาติ (Strengthening concrete structure with fiber jacketing) ซึ่งคอนกรีตด้วยเส้นใยธรรมชาติมีคุณสมบัติที่สำคัญคือสามารถเปลี่ยนรูปแบบการวิบัติของอาคารจากเดิมคือ brittle failure (การวิบัติแบบเปราะ, แบบฉับพลันทันที) เป็น ductile failure (แบบเหนียว, แบบชะลอ)

ซึ่งเป็นการวิบัติแบบที่ผู้อาศัยเห็นสัญญาณเตือนก่อนและมีเวลาหนีออกจากอาคารได้มากขึ้น สามารถเพิ่มกำลังการรับแรงอัดคอนกรีต (compressive strength) ได้ ประมาณ 10-20% จากกำลังของคอนกรีตเดิม และสามารถเพิ่มความเหนียว (Ductility) ให้กับโครงสร้างคอนกรีตได้ประมาณ 1.5-2 เท่าของความเหนียวเดิม

3.การซ่อมแซมแก้ไขตัวอาคารหลังจากแผ่นดินไหว หรือแรงสั่นสะเทือน ทั้งนี้การแก้ไขต้องเป็นไปตามหลักของวิศวกร และผู้เชี่ยวชาญที่วางแผนและปรับปรุงแก้ไขให้เหมาะสมกับแต่ละอาคารที่มีลักษณะแตกต่างกันไป

การจัดตั้งศูนย์วิเคราะห์โครงสร้างรับแรงแผ่นดินไหว (K-EQSAN) ถือเป็นก้าวสำคัญของ สจล. ในการเสริมสร้างความตระหนักรู้และความมั่นใจในความปลอดภัยของโครงสร้างอาคารทั่วประเทศ ศูนย์พร้อมให้คำปรึกษาในด้านการเสริมกำลังให้กับอาคารและโครงสร้างทุกประเภท

นอกจากนี้ ศูนย์ยังให้ความสำคัญกับการพัฒนานวัตกรรมการป้องกันแผ่นดินไหวที่มีราคาย่อมเยา โดยใช้วัสดุภายในประเทศและวัสดุจากธรรมชาติ เพื่อให้เจ้าของอาคารสามารถเข้าถึงและนำไปใช้ได้อย่างทั่วถึง ทั้งนี้ ศูนย์ยังครอบคลุมการให้บริการในการวิเคราะห์อาคารภายใต้ภัยพิบัติอื่น ๆ เช่น พายุ เพื่อเสริมสร้างความปลอดภัยและความมั่นคงให้กับโครงสร้างอาคารในทุกสถานการณ์