ຄວາມສາມາດໃນການຮັບນ້ຳໜັກສູງຂອງການກໍ່ສ້າງໂຄງປະກອບເຫຼັກ

ການເຂົ້າໃຈຄວາມແຂງແຮງຂອງລະບົບໂຄງເຫຼັກ

ສິ່ງໃດກຳນົດຄວາມສາມາດໃນການຮັບນ້ຳໜັກສູງໃນໂຄງເຫຼັກ?

ແຜ່ນເຫຼັກມີຄວາມສາມາດດີໃນການຮັບນ້ຳໜັກທີ່ໜັກຍ້ອນຄວາມແຂງແຮງຂອງວັດສະດຸ ແລະ ຮູບແບບການກໍ່ສ້າງ. ເຫຼັກໂຄງສ້າງໂດຍທົ່ວໄປມີຄວາມຕ້ານທານການຍືດຕົວຢູ່ລະຫວ່າງ 36 ຫາ 50 kpsi ຕາມມາດຕະຖານ ASCE ປີ 2023, ເຊິ່ງໝາຍຄວາມວ່າອາຄານເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຮັບນ້ຳໜັກຕາມແນວຕັ້ງໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 2000 ປອນຕໍ່ຕາລາງຟຸດເມື່ອນຳມາໃຊ້ໃນໂຄງສ້າງຫຼາຍຊັ້ນ. ວັດສະດຸກໍ່ສ້າງແບບດັ້ງເດີມບໍ່ສາມາດປຽບທຽບໄດ້ ເນື່ອງຈາກເຫຼັກມີຄວາມສອດຄ່ອງສູງ ໂດຍບໍ່ມີຈຸດອ່ອນທີ່ເກີດຂຶ້ນໂດຍບັງເອິນຄືກັບວັດສະດຸອື່ນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ວິທີການຜະລິດທີ່ທັນສະໄໝຍັງຮັບປະກັນວ່າຄານທຸກຕົ້ນຈະເຊື່ອມຕໍ່ຢ່າງຖືກຕ້ອງກັບເສົາ ເພື່ອຖ່າຍໂອນນ້ຳໜັກໄປຍັງຈຸດທີ່ຕ້ອງການຢ່າງມີປະສິດທິພາບສູງສຸດ.

ວິທີການທີ່ຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມແຂງແຮງຂອງໂຄງສ້າງ

ມີ 3 ຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸທີ່ເຮັດໃຫ້ເຫຼັກມີປະສິດທິພາບດີຂຶ້ນ:

• ຄວາມແຂງແຮງໃນການດຶງ : ສູງກວ່າ 50% ຂອງຢາງລົດທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ເຮັດໃຫ້ສາມາດຂ້າມໄດ້ໄລຍະທາງທີ່ຍາວຂຶ້ນ
• DUCIBILITY : ຊ່ວຍໃຫ້ມີການບິດເບືອນ 6-8% ກ່ອນທີ່ຈະພັງ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງສຳຄັນຕໍ່ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ແຮງສັ່ນສະເທືອນຈາກແຜ່ນດິນໄຫວ
• ຄວາມເປັນເອກະພາບ : ຄວາມເຂັ້ມແຂງທີ່ສອດຄ່ອງກັນໃນທຸກແກນຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຈຸດຄວາມເຄັ່ງຕຶງ

ໂລຫະສົມບູຮັນເຫຼັກທີ່ທັນສະໄໝໃນປັດຈຸບັນມີການນຳໃຊ້ຊັ້ນປ້ອງກັນການກັດກ່ອນ, ເຊິ່ງຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມທົນທານໄດ້ 30-40% ເມື່ອທຽບກັບຕົວເລືອກທີ່ບໍ່ໄດ້ປິ່ນປົວ (ຕາມມາດຕະຖານ ASTM 2023).

ບົດບາດຂອງການອອກແບບພື້ນທີ່ຕັດຂ້າມໃນການເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການຮັບນ້ຳໜັກສູງສຸດ

ວິສະວະກອນປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການຮັບນ້ຳໜັກຂຶ້ນ 25-40% ໂດຍຜ່ານການຈັດຮູບຮ່າງພື້ນທີ່ຕັດຂ້າມຢ່າງມີຍຸດທະສາດ:

1. ຄານຮູບ I : ເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບການຕ້ານທານການໂຄ້ງ ແລະ ມີປະສິດທິພາບການນຳໃຊ້ວັດສະດຸດີຂຶ້ນ 15-20%
2. ພື້ນທີ່ຮູບກ່ອງ : ສະໜອງຄວາມເຂັ້ມແຂງ 360 ອົງສາ ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ມີການບິດເກີດຂຶ້ນສູງ
3. ແຜ່ນຮູບຕົວ T ທີ່ແຄບລົງ : ຫຼຸດຜ່ອນນ້ຳໜັກຕາຍລົງ 12% ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາຄວາມແຂງແຮງໄວ້

ການອອກແບບເຫຼົ່ານີ້ເຮັດວຽກຢ່າງສອດຄ່ອງກັບຂໍ້ຕໍ່ທີ່ໃຊ້ສະກູເພື່ອສ້າງຂໍ້ຕໍ່ທີ່ແຂງແຮງ ທີ່ສາມາດຖ່າຍໂອນ 90-95% ຂອງພະລັງງານສູງສຸດທີ່ຄາດໄວ້.

ກໍລະນີສຶກສາ: ຕຶກສູງທີ່ນຳໃຊ້ລະບົບຮັບນ້ຳໜັກແບບເຫຼັກ

ດ້ວຍຄວາມສູງ 125 ຊັ້ນ, ຕຶກເຊີງໄຮ້ ໂທເວີ້ ແມ່ນຕົວຢ່າງຂອງສິ່ງທີ່ການກໍ່ສ້າງເຫຼັກທີ່ທັນສະໄໝສາມາດບັນລຸໄດ້. ສະຖາປັດຕິກອນນີ້ໃຊ້ລະບົບໂຄງຮ່າງແບບປະສົມປະສານພິເສດ ທີ່ສາມາດຮັບນ້ຳໜັກໂຄງສ້າງໄດ້ເຖິງປະມານ 632,000 ໂຕນ. ເມື່ອທຽບກັບໂຄງສ້າງແບບປູນຊີເມັນແບບດັ້ງເດີມ, ຮູບແບບນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ສະຖັນທີ່ເສົານ້ອຍລົງປະມານ 40%. ແຕ່ສິ່ງທີ່ເດັ່ນຊັດເຈັນທີ່ສຸດກໍຄືປະສິດທິພາບຂອງມັນໃນເວລາເກີດແຜ່ນດິນໄຫວ, ເນື່ອງຈາກການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍເຫຼັກທີ່ມີຄວາມຍືດຢຸ່ນທົ່ວທັງໂຄງສ້າງ, ເຮັດໃຫ້ມັນມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການສັ່ນສະເທືອນໄດ້ເຖິງ 0.7g. ສຳລັບອາຄານສູງໃຫຍ່ແບບນີ້, ວິສະວະກອນໄດ້ຈັດການປະຢັດວັດສະດຸໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ພວກເຂົາໄດ້ນຳໃຊ້ເຫຼັກຄຸນນະພາບສູງ S690QL1 ປະມານ 110,000 ໂຕນ ທົ່ວທັງອາຄານ, ເຮັດໃຫ້ຈຳນວນວັດສະດຸທີ່ຕ້ອງການຫຼຸດລົງປະມານ 22% ເມື່ອທຽບກັບວິທີການກໍ່ສ້າງທົ່ວໄປ. ປະສິດທິພາບແບບນີ້ເຮັດໃຫ້ມີຄວາມແຕກຕ່າງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ທັງດ້ານຕົ້ນທຶນ ແລະ ຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ ສຳລັບໂຄງການຂະໜາດໃຫຍ່ແບບນີ້.

ແນວໂນ້ມ: ການນຳໃຊ້ເຫຼັກຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງເພີ່ມຂຶ້ນໃນການພັດທະນາເມືອງ

ອຸດສາຫະກຳກໍ່ສ້າງກຳລັງຫັນໄປໃຊ້ເຫຼັກ ASTM A913 Grade 65 ສຳລັບການພັດທະນາເມືອງ. ວັດສະດຸນີ້ມີການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບຕົວເລືອກແບບດັ້ງເດີມ, ລວມທັງການເພີ່ມຂຶ້ນ 20% ໃນຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຈຸດຍືດຕົວຈາກ 50 ເປັນ 65 kpsi. ສະຖານທີ່ທີ່ກໍ່ສ້າງດ້ວຍວັດສະດຸນີ້ຍັງມີນ້ຳໜັກໜ້ອຍກວ່າປະມານ 15%, ເຮັດໃຫ້ການຂົນສົ່ງ ແລະ ການຈັດການງ່າຍຂຶ້ນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເຫຼັກເຫຼົ່ານີ້ຍັງເຮັດວຽກໄດ້ດີກັບອຸປະກອນຜະລິດອັດຕະໂນມັດທີ່ທັນສະໄໝ. ເມື່ອພິຈາລະณาໂຄງການກໍ່ສ້າງໃນໄລຍະມານີ້ໃນສະຖານທີ່ເຊັ່ນ: ໂຕກຽວ ແລະ ສິງກະໂປ, ຜູ້ຮັບເໝົາລາຍງານວ່າເວລາກໍ່ສ້າງສັ້ນລົງລະຫວ່າງ 18% ຫາ 25% ຖ້າທຽບກັບວັດສະດຸເກົ່າ. ລາຍງານການກໍ່ສ້າງເຫຼັກໂລກ 2024 ຢືນຢັນຄຳຮຽກຮ້ອງເຫຼົ່ານີ້, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຫດຜົນທີ່ນັກວິເຄາະ ແລະ ວິສະວະກອນຫຼາຍຄົນກຳລັງກຳນົດໃຊ້ຊັ້ນນີ້ສຳລັບການອອກແບບລ້າສຸດຂອງພວກເຂົາ.

ອັດຕາສ່ວນຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່ນ້ຳໜັກ ແລະ ປະໂຫຍດດ້ານວິສະວະກຳຂອງເຫຼັກ

ອັດຕາສ່ວນຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່ນ້ຳໜັກຂອງເຫຼັກຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດສ້າງໂຄງສ້າງທີ່ມີນ້ຳໜັກເບົາລົງ ແຕ່ຍັງຮັກສາຄວາມສາມາດໃນການຮັບນ້ຳໜັກໄດ້ດີຢ່າງຍິ່ງ—ເປັນຂໍ້ດີທີ່ສຳຄັນໃນການກໍ່ສ້າງໂຄງຮ່າງເຫຼັກໃນຍຸກທັນສະໄໝ. ອັດຕາສ່ວນນີ້ຈະວັດຖິງລະດັບທີ່ວັດສະດຸສາມາດຮັກສາຄວາມແຂງແຮງຂອງໂຄງສ້າງໄວ້ພ້ອມກັນກັບນ້ຳໜັກທີ່ເໝາະສົມ, ເຊິ່ງມີຜົນກະທົບໂດຍตรงຕໍ່ປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມຄຸ້ມຄ່າໃນການກໍ່ສ້າງ.

ເຫດຜົນທີ່ອັດຕາສ່ວນຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່ນ້ຳໜັກຂອງເຫຼັກດີກວ່າວັດສະດຸອື່ນ

ເຫຼໍກມີຄວາມແຂງແຮງທີ່ດີກວ່າປະມານສາມເທົ່າ ເມື່ອປຽບທຽບກັບນ້ຳໜັກຂອງມັນ ສົມທຽບກັບຢາງລົດທີ່ມີເສັ້ນລວດຕາມການຄົ້ນພົບຂອງ ACI ຈາກປີ 2023. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ທີມງານກໍ່ສ້າງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນວັດສະດຸລົງໄດ້ໂດຍບໍ່ຕ້ອງເສຍສະລະຄວາມຕ້ອງການດ້ານຄວາມປອດໄພ. ສິ່ງໃດທີ່ເຮັດໃຫ້ເຫຼໍກມີປະສິດທິພາບສູງ? ລະບົບພາຍໃນຂອງມັນໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງທີ່ສອດຄ່ອງກັນໃນທຸກທິດທາງ. ການທົບທວນຄືນເມື່ອເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸມີປະສິດທິພາບໃນປີ 2024 ພົບວ່າ ເມື່ອອອກແບບຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ໂຄງສ້າງເຫຼໍກສາມາດຫຼຸດນ້ຳໜັກລົງໄດ້ລະຫວ່າງ 20% ຫາ 35% ສົມທຽບກັບໂຄງສ້າງທີ່ເຮັດຈາກຢາງລົດທີ່ຄ້າຍຄືກັນ. ການປະຢັດແບບນີ້ມີຄວາມໝາຍຫຼາຍໃນໂຄງການກໍ່ສ້າງທີ່ທັນສະໄໝ ບ່ອນທີ່ການຫຼຸດນ້ຳໜັກແປຜັນໂດຍກົງເປັນການປະຢັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ ແລະ ປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງໂຄງສ້າງ.

ການວິເຄາະປຽບທຽບ: ເຫຼໍກ ເທິຍບ່ອນ ຢາງລົດ ໃນປະສິດທິພາບຮັບນ້ຳໜັກ

ນ້ຳໜັກທີ່ຕ່ຳກວ່າຂອງເຫຼໍກຊ່ວຍຫຼຸດຕົ້ນທຶນຮາກຖານລົງ 15-30% ໃນອາຄານຫຼາຍຊັ້ນ (ASCE 2023), ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຍືດຍຸ່ນຊ່ວຍປັບປຸງຄວາມທົນທານຕໍ່ໄຟໄຫວ.

ຜົນກະທົບຕໍ່ການອອກແບບຮາກຖານ ແລະ ປະສິດທິພາບຕໍ່ໄຟໄຫວ

ລະບົບຂອງແຟຮມເຫຼັກມີນ້ຳໜັກເບົາກວ່າໂດຍລວມ, ເຊິ່ງຈະສ້າງຄວາມກົດດັນໜ້ອຍລົງຕໍ່ພື້ນດິນທີ່ຢູ່ຂ້າງລຸ່ມ. ສິ່ງນີ້ໝາຍຄວາມວ່າຖານຮາກສາມາດສ້າງໃຫ້ແຄບລົງໄດ້ເມື່ອປະເຊີນກັບດິນຊະເໜິດ. ນ້ຳໜັກທີ່ເບົາກວ່າຍັງມີຂໍ້ດີອີກຢ່າງໜຶ່ງໃນເວລາເກີດແຜ່ນດິນໄຫວ. ຕຶກເຫຼັກແທ້ຈິງສາມາດດູດຊຶມພະລັງງານການສັ່ນໄດ້ດີກວ່າ ເນື່ອງຈາກມັນສາມາດງໍໄດ້ເລັກນ້ອຍໂດຍບໍ່ແຕກ, ໃນຂະນະທີ່ປູນຊາຍເຊມີນຕ້ອງແຕກແລະພັງເມື່ອຖືກກົດດັນ. ໃຊ້ເຫດການແຜ່ນດິນໄຫວທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນປີ 2023 ຢູ່ເກາະໂນໂທໃນປະເທດຍີ່ປຸ່ນເປັນຕົວຢ່າງ. ຕາມລາຍງານຈາກ JSCE ທີ່ປ່ອຍອອກມາປີກາຍນີ້, ຕຶກທີ່ສ້າງດ້ວຍຂອງແຟຮມເຫຼັກມີຄວາມເສຍຫາຍໜ້ອຍກວ່າປະມານ 40 ເປີເຊັນ ຖ້ຽມກັບຕຶກທີ່ສ້າງດ້ວຍປູນຊາຍເຊມີນ. ນີ້ຈຶ່ງເຂົ້າໃຈໄດ້ວ່າເປັນຫຍັງຈຶ່ງມີວິສະວະກອນຫຼາຍຄົນຫັນມາໃຊ້ເຫຼັກໃນການກໍ່ສ້າງທີ່ປອດໄພຫຼາຍຂຶ້ນໃນປັດຈຸບັນ.

ຂໍ້ມູນເຊິ່ງສະແດງ: ເຫຼັກມີອັດຕາສ່ວນຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່ນ້ຳໜັກສູງກວ່າປູນຊາຍເຊມີນທີ່ມີເຫຼັກໃສ່ເຖິງ 3 ເທົ່າ

ເຫຼັກຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ (HSS) ປັດຈຸບັນສາມາດບັນລຸ ຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່ການຍືດອອກເກີນ 690 MPa ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາຄວາມຍືດຢຸ່ນໄວ້ - ດີຂຶ້ນ 150% ເມື່ອປຽບທຽບກັບເຫຼັກຊະນິດທົດສະວັດ 1990 (AISC 2023). ການພັດທະນານີ້ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດສ້າງອາຄານທີ່ສູງແລະແຄບລົງໂດຍບໍ່ຕ້ອງຖອຍຫຼັງດ້ານຄວາມປອດໄພ.

ຫຼັກການອອກແບບເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມແໜ້ນໜາຂອງໂຄງສ້າງ

ຂໍ້ພິຈາລະນາພື້ນຖານໃນການກໍ່ສ້າງໂຄງຮ່າງເຫຼັກ

ການກໍ່ສ້າງໂຄງປະກອບເຫຼັກຈະໄດ້ຜົນດີທີ່ສຸດເມື່ອຜູ້ຮັບເຫມົາປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານຂອງ ASTM ແລະ AISC ເປັນຢ່າງດີ. ມາດຕະຖານເຫຼົ່ານີ້ຄຸ້ມຄອງທຸກຢ່າງ ເລີ່ມຈາກວັດສະດຸທີ່ຄວນໃຊ້, ລາຍລະອຽດຂອງຂໍ້ຕໍ່, ໄປຈົນຮອດການຄິດໄລ່ພະລັງງານທີ່ຖືກຕ້ອງ. ເຄື່ອງມືດ້ານວິສະວະກໍາທີ່ທັນສະໄໝກໍໄດ້ປ່ຽນແປງສະຖານະການຄືກັນ. ປັດຈຸບັນນີ້ຊອບແວຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດຈຳລອງສະຖານະພາບການຮັບແຮງພາຍໃນອາຄານ ເພື່ອເລືອກຮູບແບບຂອງຄານ ແລະ ໂສລະດີຂຶ້ນໃໝ່ທີ່ເໝາະສົມກັບແຕ່ລະໂຄງການ. ພິຈາລະນາການສຶກສາບາງຢ່າງໃນປີ 2023 ທີ່ກ່ຽວກັບອາຄານທຸລະກິດ. ອາຄານທີ່ໃຊ້ໂຄງປະກອບຕ້ານກະທົບ (moment resisting frames) ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມໝັ້ນຄົງຕໍ່ແຮງດັນຂ້າງຂ້ອນຂ້າງ 27 ເປີເຊັນ ເມື່ອທຽບກັບການອອກແບບປົກກະຕິ. ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງລະດັບນີ້ມີຄວາມໝາຍຫຼາຍໃນການນຳໃຊ້ຈິງ ໃນເວລາທີ່ຄວາມປອດໄພເປັນສິ່ງສຳຄັນທີ່ສຸດ.

ການເພີ່ມປະສິດທິພາບເສັ້ນທາງຮັບແຮງ ເພື່ອການແຈກຢາຍແຮງງານຢ່າງມີປະສິດທິຜົນ

ເສັ້ນທາງການຮັບນ້ຳໜັກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງມີຄວາມສຳຄັນໃນການຖ່າຍໂອນແຮງດຶງດູດ, ແຮງລົມ ແລະ ແຮງສັ່ນສະເທືອນຈາກດິນໄຫວໄປຍັງຮາກຖານ. ວິສະວະກອນນຳໃຊ້ການຂື້ນຄ້ຳຢ່າງເຊິ່ງກັນ ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ແບບແຂງເພື່ອສ້າງລະບົບຮູບສາມເຫຼີຍທີ່ຊ່ວຍປ້ອງກັນການສະສົມແຮງ. ນະວັດຕະກຳໃໝ່ໆລ້າສຸດປະກອບມີ ການຈັດເສັ້ນທາງການຮັບແຮງສອງທິດທາງ , ເ´ຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ວັດສະດຸລົງ 18% ໃນຂະນະທີ່ຍັງຮັກສາຂອບເຂດຄວາມປອດໄພຕາມຂໍ້ກຳນົດ ASCE 7-22.

ການດຸນດ່ຽງຂອງຂອບເຂດຄວາມປອດໄພ ແລະ ການອອກແບບທີ່ເກີນຄວາມຈຳເປັນໃນການອອກແບບເຫຼັກ

ໃນປັດຈຸບັນ ການອອກແບບເຫຼັກປະຕິບັດຕາມສິ່ງທີ່ວິສະວະກອນເອີ້ນວ່າ ຫຼັກການໂກລດິລອກ. ຖ້າຄວາມປອດໄພເກີນປະມານ 2.5, ການກໍ່ສ້າງຈະແພງຂຶ້ນຫຼາຍ ແລະ ສ້າງຮ່ອງຮອຍກາກບອນໃຫ້ກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍຂຶ້ນ. ແຕ່ເມື່ອຂອບເຂດຄວາມປອດໄພຕົກຕໍ່າກວ່າ 1.8, ກໍຈະມີຄວາມສ່ຽງຈິງໆ ຕໍ່ບັນຫາດ້ານໂຄງສ້າງໃນອະນາຄົດ. ການຄົ້ນຄວ້າໃໝ່ໆຈາກປີ 2024 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ການອອກແບບທີ່ດີທີ່ສຸດມັກຈະປະສົມປະສານສາມວິທີການຫຼັກ. ທຳອິດ, ວິສະວະກໍາທີ່ອີງໃສ່ການປະຕິບັດຕົນ (performance based engineering) ໄດ້ກາຍເປັນການປະຕິບັດທີ່ມາດຕະຖານ, ເຊິ່ງປາກົດຢູ່ໃນໂຄງການປະມານ 8 ໃນ 10 ໂຄງການທີ່ໄດ້ທົບທວນ. ສອງ, ອາຄານສູງຫຼາຍແຫ່ງໃນປັດຈຸບັນມີການຕິດຕັ້ງເຊັນເຊີເພື່ອຕິດຕາມສະພາບການໃນເວລາຈິງ, ເຊິ່ງພົບເຫັນໄດ້ໃນອາຄານສູງປະມານ 60%. ສາມ, ການຍຸດທະສາດການນຳໃຊ້ຄືນແບບປັບໂຕ (adaptive reuse strategies) ຊ່ວຍປະຢັດວັດສະດຸໃນຂະນະທີ່ມີການຕໍ່ເຕີມ, ລົດຂີ້ເຫຍື້ອລົງໄດ້ປະມານ 40% ໃນກໍລະນີການປັບປຸງ. ບໍລິສັດຊັ້ນນຳໃນປັດຈຸບັນກຳລັງບັນລຸຂອບເຂດຄວາມປອດໄພລະຫວ່າງ 1.9 ຫາ 2.1 ເນື່ອງຈາກແບບຈຳລອງຄອມພິວເຕີທີ່ດີຂຶ້ນ ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າ finite element analysis. ເຄື່ອງມືເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍໃຫ້ນັກອອກແບບສາມາດຊອກຫາຈุดທີ່ເໝາະສົມ ໂດຍທີ່ໂຄງສ້າງຍັງຄົງຄວາມປອດໄພ ໂດຍບໍ່ເສຍວັດສະດຸ.

ການປະຕິບັດງານຂອງໂຄງສ້າງເຫຼັກພາຍໃຕ້ແຮງທີ່ມາຈາກສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮ້າຍແຮງ

ການກໍ່ສ້າງໂຄງສ້າງເຫຼັກສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມທົນທານຢ່າງຍິ່ງໃນການຕ້ານທານກັບພະລັງທຳມະຊາດທີ່ທໍາລາຍຫຼາຍທີ່ສຸດ ຜ່ານການວິສະວະກໍາແລະວິທະຍາສາດວັດສະດຸທີ່ດີຂຶ້ນ. ນັກຜູ້ອອກແບບໃຫ້ຄວາມສຳຄັນກັບລະບົບເຫຼັກໃນເຂດທີ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ໄພພິບັດ ເນື່ອງຈາກການປະຕິບັດງານທີ່ຄາດເດົາໄດ້ພາຍໃຕ້ສະຖານະການທີ່ມີຄວາມເຄັ່ງຕຶງຢ່າງຮ້າຍແຮງ.

ການຕ້ານທານກັບແຮງລົມ: ແບບໃດທີ່ໂຄງສ້າງເຫຼັກສາມາດຢືນຢູ່ໄດ້ຢ່າງໝັ້ນຄົງ

ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງເຫຼັກເມື່ອປຽບທຽບກັບນ້ຳໜັກຂອງມັນ ເຮັດໃຫ້ລະບົບໂຄງສ້າງສາມາດຕ້ານທານກັບຄວາມໄວລົມທີ່ສູງກວ່າ 150 ໄມຕໍ່ຊົ່ວໂມງ. ພວກເຮົາສາມາດເຫັນສິ່ງນີ້ໃນການຈິງກັບອາຄານສູງຕະຫຼອດຕາມຖະໝົນທີ່ຢູ່ຕາມແຄມຝັ່ງທີ່ມັກມີພາຍຸເຂົ້າ ແລະ ບໍ່ໄຫວເລີຍເວລາມີພາຍຸມາ. ໃຈຄວາມຂອງເລື່ອງນີ້ແມ່ນຢູ່ທີ່ການໃຊ້ເສົາຄ້ຳແອວ ແລະ ຈຸດຕໍ່ພິເສດທີ່ແທ້ຈິງຊ່ວຍແຜ່ກະແສແຮງທີ່ມາຈາກທາງຂ້າງອອກໄປ ແທນທີ່ຈະໃຫ້ມັນລວມຕົວຢູ່ຈຸດໜຶ່ງ. ຕົວເລືອກດ້ານການອອກແບບເຫຼົ່ານີ້ຈະສົ່ງກຳລັງໄປຍັງພື້ນດິນ ໂດຍທີ່ມັນຄວນຈະຢູ່. ເບິ່ງຈາກຂໍ້ມູນລ້າສຸດໃນປີ 2023, ວິສະວະກອນໄດ້ສຶກສາອາຄານໂຄງເຫຼັກ 12 ແຫ່ງທົ່ວ Tornado Alley ແລະ ພົບວ່າບໍ່ມີໃດໆທີ່ໄດ້ຮັບຄວາມເສຍຫາຍຢ່າງແທ້ຈິງ ເຖິງແມ່ນວ່າພວກມັນຈະຕ້ອງປະເຊີນໜ້າກັບພາຍຸລົມສະໄໝ EF3 ຫຼື ສູງກວ່າທຸກໆປີ. ປະສິດທິພາບຂອງການນີ້ເວົ້າເຖິງຄວາມປອດໄພຂອງສະຖານະພາບເຫຼົ່ານີ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ຄວາມຍືດຍຸ່ນຕໍ່ສັ່ນສະເທືອນ ແລະ ຄວາມຍືດຍຸ່ນຂອງການກໍ່ສ້າງໂຄງເຫຼັກ

ຄວາມຍືດຢຸ່ນຂອງເຫຼັກໝາຍຄວາມວ່າ ໂຄງປະກອບອາຄານສາມາດງໍໄດ້ແທນທີ່ຈະແຕກເປັນອັນເມື່ອຖືກແຜ່ນດິນໄຫວ, ແລະ ສາມາດດູດຊຶມພະລັງງານໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນອີກປະມານເຄິ່ງໜຶ່ງ ຖ້າທຽບກັບວັດສະດຸເປັນແບບງ່າຍແຕກເຊັ່ນ: ຊາຍຊ້ຳ. ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ມັນເຮັດວຽກໄດ້ດີກໍຄື ເຫຼັກມີຄຸນສົມບັດທີ່ເອີ້ນວ່າ 'ພາວະພາດສະຕິກ' (plasticity) ທີ່ຊ່ວຍປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ອາຄານພັງລົງມາທັງໝົດໃນທັນທີ, ເນື່ອງຈາກຂໍ້ຕໍ່ຈະພັງລົງໃນທາງທີ່ສາມາດຄາດເດົາໄດ້. ສະບັບປີ 2024 ຂອງຄູ່ມືການກໍ່ສ້າງດ້ວຍເຫຼັກ ໄດ້ຢືນຢັນຂໍ້ມູນນີ້ຢ່າງຄົບຖ້ວນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຍັງມີບາງສິ່ງທີ່ເປັນເອກະລັກກ່ຽວກັບຂໍ້ຕໍ່ໂຄງເສົາ-ຄານທີ່ມີການດຶງຄືນ (post-tensioned beam column connections) ທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ອາຄານສາມາດກັບຄືນໄປສູ່ຕຳແໜ່ງເດີມຫຼັງຈາກການສັ່ນສະເທືອນຈະພາຍ. ປະສິດທິຜົນການກັບຄືນສູ່ກາງຕົວເອງນີ້ ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຊົດເຊີຍຄືນໃນອະນາຄົດ, ໃນບາງຄັ້ງສາມາດປະຢັດໄດ້ປະມານ 70 ເປີເຊັນ ຂອງຄ່າຊົດເຊີຍທີ່ອາດຈະເກີດຂຶ້ນ.

ແນວໂນ້ມ: ການນຳໃຊ້ໂຄງປະກອບເຫຼັກທີ່ມີຄວາມຍືດຢຸ່ນໃນເຂດທີ່ມີຄວາມສ່ຽງດິນໄຫວ

ປະເທດຊິລີ ແລະ ປະເທດຍີ່ປຸ່ນ ຕອງການໃຫ້ໃຊ້ໂຄງສ້າງເຫຼັກສໍາລັບໂຄງລ່າງພື້ນຖານທີ່ສໍາຄັນໃນເຂດທີ່ມີແຜ່ນດິນໄຫວ, ເຊິ່ງການນຳໃຊ້ນີ້ໄດ້ສົ່ງເສີມໃຫ້ຄວາມຕ້ອງການເຫຼັກທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງສຳລັບການຕ້ານແຜ່ນດິນໄຫວເພີ່ມຂຶ້ນ 33% ຕໍ່ປີ ນັບຕັ້ງແຕ່ປີ 2021. ວິສະວະກອນປະສົມປະສານເຫຼັກຄວາມແຂງແຮງສູງ (HSS) ກັບຕົວດູດຊຶບພະລັງງານເພື່ອໃຫ້ໄດ້ມາດຕະຖານການເຮັດວຽກທີ່ດີກວ່າມາດຕະຖານ ASCE 7-22.

ຂໍ້ມູນເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນ: ໂຄງສ້າງເຫຼັກດູດຊຶບພະລັງງານໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນເຖິງ 50% ໃນຂະນະທີ່ເກີດແຜ່ນດິນໄຫວ

ການທົດສອບໃນຫ້ອງທົດລອງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ອາຄານທີ່ມີໂຄງສ້າງເຫຼັກຮ່ວມກັບຕົວດູດຊຶບແບບຊ່ອງແຕກ ສາມາດຕ້ານທານຕໍ່ພະລັງງານແຜ່ນດິນໄຫວລວມໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນເຖິງ 3 ເທົ່າ ສຳລັບໂຄງສ້າງເຫຼັກທີ່ໃຊ້ຢູ່ທົ່ວໄປ ກ່ອນທີ່ຈະບັນລຸຂອບເຂດຄວາມເສຍຫາຍ ( ວິສະວະກໍາແຜ່ນດິນໄຫວ ແລະ ໂຄງສ້າງເຄື່ອນໄຫວ , 2023).

ການນຳໃຊ້ ແລະ ຜົນປະໂຫຍດຂອງໂຄງສ້າງເຫຼັກໃນການກໍ່ສ້າງທີ່ທັນສະໄໝ

ການນຳໃຊ້ໂຄງສ້າງເຫຼັກໃນອາຄານສູງ, ອຸດສາຫະກໍາ ແລະ ອາຄານພານິຊະກໍາ

ໂຄງສ້າງເຫຼັກໄດ້ກາຍເປັນມາດຕະຖານທົ່ວໄປໃນເຂດເມືອງໃນທຸกวັນນີ້. ລາຍງານລ້າສຸດຈາກສະມາຄົມວັດສະດຸກໍ່ສ້າງສາກົນຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າປະມານ 72% ຂອງອາຄານທັງໝົດທີ່ມີຄວາມສູງຫຼາຍກວ່າ 20 ຊັ້ນໃນທົ່ວໂລກ ແທ້ຈິງແລ້ວຖືກຮອງຮັບດ້ວຍໂຄງສ້າງເຫຼັກ. ເປັນຫຍັງ? ເພາະເຫຼັກສາມາດຮັບນ້ຳໜັກໄດ້ດີກວ່າວັດສະດຸອື່ນໆ ໃນການກໍ່ສ້າງອາຄານສູງ, ໂດຍມີຄວາມແຂງແຮງຫຼາຍຂຶ້ນປະມານ 35% ສຳລັບນ້ຳໜັກດຽວກັນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ມັນຍັງເຮັດວຽກໄດ້ດີໃນການຕັ້ງໂຄງການເກັບສິນຄ້າ ແລະ ໂຮງງານທີ່ຕ້ອງການພື້ນທີ່ເປີດກວ້າງ, ແລະ ອະນຸຍາດໃຫ້ນັກຜັງເມືອງສ້າງຫ້ອງການຂະໜາດໃຫຍ່ໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ເສົາຄ້ຳໃນບັນດາສະຖານທີ່ເຊັ່ນ: ສະໜາມບິນ ແລະ ສະຖານທີ່ຈັດກອງປະຊຸມ ທີ່ມີໄລຍະຫ່າງຂ້າມເກີນ 30 ແມັດ. ອຸດສາຫະກຳໂຄງສ້າງເຫຼັກມີມູນຄ່າປະມານ 150 ຕື້ໂດລາສະຫະລັດທົ່ວໂລກໃນປັດຈຸບັນ, ແລະ ເລກນີ້ຍັງຄົງເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນຂະນະທີ່ອຸດສາຫະກຳຕ່າງໆຫັນມາໃຊ້ຫຼາຍຂຶ້ນ. ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນເປັນພິເສດກ່ຽວກັບການປະຕິບັດງານຂອງເຫຼັກໃນເຂດທີ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ດິນໄຫວ. ເມື່ອຖືກຜະສົມກັບຜນັງຕ້ານການເຄື່ອນທີ່ (shear walls), ໂຄງສ້າງເຫຼັກສາມາດຫຼຸດການເຄື່ອນຍ້າຍດ້ານຂ້າງລະຫວ່າງດິນໄຫວໄດ້ປະມານ 40% ຶ້ງກັບລະບົບຄ້ຳຢືດເກົ່າ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນຕົວເລືອກທີ່ມີເຫດຜົນສຳລັບຜູ້ກໍ່ສ້າງທີ່ໃຫ້ຄວາມສຳຄັນກັບຄວາມປອດໄພ.

ໄລຍະຫ່າງທີ່ຍາວ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນການອອກແບບ, ແລະ ການຜະສານກັບຜນັງຕ້ານກະແສ

ວິສະວະກອນນຳໃຊ້ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງເຫຼັກທີ່ມີອັດຕາສ່ວນ 3:1 ເມື່ອປຽບທຽບກັບປູນຊີເມັນ ເພື່ອສ້າງພື້ນທີ່ໂດຍບໍ່ມີການຂັດຂວາງໄດ້ເຖິງ 45 ແມັດ - ເປັນເຫດຜົນສຳຄັນທີ່ 68% ຂອງສະໜາມກິລາແລະອາຄານເກັບຍົນຫຼັງໃໝ່ເລືອກໃຊ້ໂຄງຮ່າງເຫຼັກ. ເມື່ອປະສົມກັບລະບົບພື້ນປູນປະສົມ ແລະ ຈຸດຕໍ່ທີ່ຕ້ານກັບແຮງບິດ, ໂຄງຮ່າງເຫຼົ່ານີ້ສາມາດບັນລຸປະສິດທິພາບໃນການຈັດຈໍາໜ່າຍນ້ຳໜັກໄດ້ດີຂຶ້ນ 18% ຖ້າປຽບທຽບກັບທາງເລືອກອື່ນ (ຂໍ້ມູນ ACI 2023).

ຄວາມທົນທານ, ຄວາມຍືນຍົງ, ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການນຳກັບມາໃຊ້ຄືນຂອງໂຄງຮ່າງເຫຼັກ

ການຂຶ້ນໂຄງສ້າງເຫຼັກສາມາດຢູ່ໄດ້ປະມານ 100 ປີ ເມື່ອຖືກປົກຄຸມຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ເຊິ່ງດີກວ່າໂຄງສ້າງໄມ້ທີ່ມັກຈະຕ້ອງໄດ້ແທນທີ່ພາຍຫຼັງ 27 ຫາ 40 ປີ. ສາລີມີອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຄ້າຍຄືກັນ, ແຕ່ເຫຼັກມີຂໍ້ດີເພີ່ມເຕີມໃນດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ. ເຫຼັກສໍາລັບໂຄງສ້າງໃໝ່ປະກອບດ້ວຍວັດສະດຸຮີຊີເຄິນປະມານ 89% ຕາມຂໍ້ມູນ SMA 2024. ຂະບວນການຜະລິດໃນປັດຈຸບັນສ້າງກາກບອນອອກມາປະມານ 76% ໜ້ອຍກວ່າ ທຽບກັບມາດຕະຖານໃນຊຸມປີ 1990. ແຕ່ສິ່ງທີ່ເດັ່ນຊັດເຈັດແມ່ນຄວາມສາມາດໃນການນໍາເຫຼັກມາໃຊ້ຄືນໄດ້ໂດຍບໍ່ສູນເສຍຄຸນນະພາບໃນຂະບວນການຮີຊີເຄິນ. ພວກເຮົາໄດ້ເຫັນສິ່ງນີ້ເກີດຂຶ້ນຈິງໃນການນໍາໃຊ້ຕົວຈິງ ເຊັ່ນ: ອາຄານຫ້ອງການແບບມົດູລ໌ ທີ່ວັດສະດຸເຖິງ 92% ຖືກຮັກສາໄວ້ໃນຂະນະທີ່ມີການປັບປຸງ ແທນທີ່ຈະຖືກຖິ້ມລົງຖັງຂີ້ເຫຍື້ອ.

ກໍລະນີສຶກສາ: ການຕິດຕັ້ງໂຄງສ້າງເກົ່າດ້ວຍຜນັງຕ້ານການເລື່ອນທີ່ມີໂຄງເຫຼັກ

ຫ້ອງການເບຕົງເກົ່າທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນຊຸມປີ 1980 ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບດ້ານຄວາມຕ້ານທານກັບແຜ່ນດິນໄຫວທີ່ດີຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ຈາກລະດັບ D ທີ່ຕໍ່າ ໄປເປັນ A- ທີ່ດີເດັ່ນ. ການປ່ຽນແປງນີ້ເກີດຂຶ້ນເມື່ອວິສະວະກອນໂຄງສ້າງຕິດຕັ້ງເຄື່ອງປ້ອງກັນເຫຼັກຈຳນວນ 18 ໂຕ ແລະ ລະບົບຊັ້ນປະສົມຕາມຈຸດຍຸດທະສາດຕ່າງໆພາຍໃນອາຄານ. ການປັບປຸງເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ເພີ່ມຂີດຄວາມສາມາດໃນການຕ້ານທານກັບແຮງທີ່ເກີດຈາກການສັ່ນສະເທືອນຂ້າງເທິງລະດັບ 310% ໃນເວລາເກີດແຜ່ນດິນໄຫວ ແຕ່ກໍພຽງເທົ່າກັບການເພີ່ມນ້ຳໜັກຂຶ້ນພຽງ 4.2% ຕໍ່ນ້ຳໜັກເດີມຂອງອາຄານ. ຜົນໄດ້ຮັບດັ່ງກ່າວບໍ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍໃຊ້ວິທີການເສີມແຮງເບຕົງແບບດັ້ງເດີມ ອີງຕາມການຄົ້ນຄວ້າລ່າສຸດທີ່ຖືກຕີພິມໂດຍສະຖາບັນຄົ້ນຄວ້າວິສະວະກຳດ້ານແຜ່ນດິນໄຫວໃນປີ 2023.

ຄຳຖາມທີ່ຖາມບໍ່ຍາກ

ຂໍ້ດີຫຼັກໆຂອງການໃຊ້ເຫຼັກໃນການກໍ່ສ້າງອາຄານສູງແມ່ນຫຍັງ?

ເຫຼັກມີຂໍ້ດີດ້ານອັດຕາສ່ວນຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່ນ້ຳໜັກ, ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ແຜ່ນດິນໄຫວ, ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງວັດສະດຸ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການກໍ່ສ້າງອາຄານສູງມີຄວາມປອດໄພ ແລະ ຄຸ້ມຄ່າ.

ເປັນຫຍັງຈຶ່ງມັກໃຊ້ເຫຼັກໃນເຂດທີ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ແຜ່ນດິນໄຫວ?

ຂໍ້ນົງເຫຼັກສາມາດງໍໄດ້ແທນທີ່ຈະແຕກໃນເວລາເກີດແຜ່ນດິນໄຫວ, ຊຶ່ງຊ່ວຍດູດຊຶມພະລັງງານໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເສຍຫາຍທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນ ເມື່ອປຽບທຽບກັບສະຖາປັດຕິກຳທີ່ເຮັດຈາກປູນຊີມັງ.

ເຫຼັກຊ່ວຍຫຼຸດຕົ້ນທຶນຮາກຖານໃນອາຄານຫຼາຍຊັ້ນໄດ້ແນວໃດ?

ຍ້ອນນ້ຳໜັກທີ່ເບົາກວ່າປູນຊີມັງ, ເຫຼັກຈຶ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຄວາມຕ້ອງການຮາກຖານ, ເຮັດໃຫ້ປະຢັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໄດ້ 15-30%.

ການກໍ່ສ້າງດ້ວຍເຫຼັກມີຄວາມຍືນຍົງຫຼາຍກວ່າວັດສະດຸອື່ນໆບໍ?

ແມ່ນ, ການຜະລິດເຫຼັກທີ່ທັນສະໄໝໄດ້ຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ, ດ້ວຍການນຳໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ຜ່ານການຮີຊີເຄິນ ແລະ ຫຼຸດປະລິມານກາກບອນທີ່ປ່ອຍອອກມາໃນຂະບວນການຜະລິດ.