การศึกษาความมั่นคงแข็งแรงของอาคารโรงเรียนแม่ลาววิทยาคม จังหวัดเชียงราย ในการรับแรงสถิตเทียบเท่าจากแผ่นดินไหว โดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์

Abstract

อาคารเรียน 3 ของโรงเรียนแม่ลาววิทยาคม สร้างตามแบบก่อสร้างชื่อ อาคารเรียน 216 ล (ปรับปรุงปี ’29) ก่อสร้างในปี 2537 ซึ่งเป็นช่วงเวลาก่อนการบังคับใช้กฏหมายออกแบบต้านทานแผ่นดินไหว เมื่อเกิดแผ่นดินไหวในวันที่ 5 พฤษภาคม 2557 ที่จังหวัดเชียงราย ทำให้เกิดความเสียหายที่คานและเสาบริเวณโถงบันไดชั้นล่างของอาคารเรียน เพื่อศึกษาความมั่นคงแข็งแรงของอาคารนี้ต่อการรับแรงจากแผ่นดินไหวตามที่กฎหมายกำหนด แบบอาคารถูกนำมาสร้างเป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ให้รับแรงสถิตเทียบเท่าจากแผ่นดินไหวซึ่งคำนวณตามกฏกระทรวงกำหนดการรับน้ำหนัก ความต้านทาน ความคงทนของอาคาร และพื้นดินที่รองรับอาคารในการต้านทานแรงสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหว พ.ศ. 2550 ออกตามความในพระราชบัญญัติควบคุมอาคาร พ.ศ. 2522 โดยใช้โปรแกรม ETABS 2015 ผลการศึกษาพบว่า อาคารมีการเคลื่อนตัวแนวราบในระดับต่ำ มีความมั่นคงต้านทานโมเมนต์พลิกคว่ำได้ดี แต่ปรากฎมีคานจำนวน 16 ตัว และเสาจำนวน 10 ต้นไม่ปลอดภัยโดยส่วนใหญ่อยู่บริเวณโถงบันไดทั้งสองข้าง ซึ่งตรงกับตำแหน่งความเสียหายจริงที่สำรวจพบอันได้แก่คาน 1 ตัว และเสา 3 ต้นบริเวณโถงบันไดชั้นล่าง จากการวิเคราะห์พบว่า ความเสียหายขององค์อาคารดังกล่าวเกิดจากโมเมนต์ดัดที่เกิดขึ้นมีค่ามากกว่ากำลังต้านทานโมเมนต์ดัดขององค์อาคารเองระหว่างร้อยละ 22.65 ถึง 50.92

The Building 3 of Maelao Wittayakhom School was built in 1994 before the Earthquake Resistant Design Law was enforced few years later. When an earthquake occurred on May 5^th, 2014 in Chiang Rai Province, one beam and three columns in a stairs hall of this building were damaged. In order to study the strength and stability of the school building resisting to law-defined earthquake, a mathematical model was created on ETABS 2015 program to resist an earthquake equivalent static load calculated from the Ministerial Regulation of Load Resistance and Endurance of Building and its Soil Underneath Resisting to Earthquake Vibration, B.E. 2550. The study shows that the building model has very small lateral displacement and it is stable in terms of over-turning resistance. However, there are 16 damaged beams and 10 damaged columns in the model. Most of them are located in and around two stairs halls which are the same locations of 1 damaged beam and 3 damaged columns in the real school building. From the analysis, these damages come from that the internal bending moment is greater than the moment capacity of each member in the range of 22.65% to 50.92%.