"พื้นอาคารเกิดการวิบัติอย่างต่อเนื่อง (Progressive Failure) ตั้งแต่ชั้นที่ 13 ต่อเนื ่องจนมาถึงพื้นชั้นล่าง ขณะก่อสร้างเมื่อวันที่ 9 กรกฎาคม 2534 เป็นเหตุให้คนงานตาย 3 ศพ สาเหตุเกิดจากมีการ กองอิฐมอญจำนวนมาก บนพื้นชั้นที่ 13 สูงประมาณ 1.5 เมตร น้ำหนักไม่น้อยกว่า 1 ตันต่อตารางเมตร"
Introductionหลักการทางวิศวกรรมกำหนดให้ผลงานทางวิศวกรรมต้องมีความประหยัด (Economic) แต่ คำนึงถึงการใช้งานได้ (Serviceability) อย่างปลอดภัย โดยยอมรับหลักการทางธรรมชาติว่าทั้งวัสดุ (Materials) ฝี มือแรงงาน (Labour) และการใช้งาน (Usage) มีความปรวนแปร (Variation) ; ในตัวของมันเอง ฉะนั้นงานทาง วิศวกรรมจึงจำเป็นต้องมีอัตราส่วนของความปลอดภัย (Factor of Safety) เพื่อให้ความมั่นใจ (Assurance) ว่า ผลงานทางวิศวกรรมมีความปลอดภัยต่อการใช้งาน ตลอดอายุ (Service Life) ที่ออกแบบไว้ของผลงานนั้นๆ การวิบัติ (Failure) จะเกิดขึ้นเมื่อกำล ังความสามารถ (หรือความแข็งแรง) ของงานวิศวกรรมมีน้อยกว่ากำลัง (หรือแรง) ที่ใช้งานจริง เหตุที่เกิดขึ้นอาจเกิดจากความผิดพลาดของวัสดุ หรือฝีมือแรงงาน หรือการใช้งาน หรือเหตุที่ไม่คาดคิด หรือหลายๆ สาเหตุรวมกัน โดยประสบกาณ์ผู้เขียนพบว่างานวิ ศวกรรมที่เกิดการวิบัติมักเกิดจากความผิดพลาดของหลายๆ สาเหตุรวมกัน ความผิดพลาดจากสาเหตุใดสา เหตุหนึ่ง มักจะสามารถต้านทานการวิบัติได้ โดยอัตราส่วนความปล อดภัย (Safety Factor) ที่ออกแบบไว้
1. Over - Loading VS. Under - Design Over - Loading และ Under - dersign เป็นคำอธิบายที่มักเกิดขึ้นคู่กัน และให้ผลลัพธ์ที่ คล้ายกัน กล่าวคือ ความแข็งแรงที่ออกแบบไว้มีน้อยกว่าแรงที่เกิดขึ้นจริง แต่สองคำนี้จะแตกต่างกันอย่างมากในการ บ่งชี้ว่าความผิดพลาดเกิดขึ้นในขั้นตอนการใช้งาน หรือขั้นตอนการก่อสร้าง
1.1 Design Loads แรงหรือน้ำหนักที่ใช้ออกแบบ จะต้องคำนึงถึงที่มาและ ความเหมาะสมในการเลือกใช้ โดยต้อง คำนึงถึงประเด็นดังต่อไปนี้
ค่าที่กฎหมายกำหนด
ค่าที่ประมวลมาจากน้ำหนักจริงหรือการใช้งานจริง
ลักษณะของแรงหรือน้ำหนัก - น้ำหนักกระทำเป็นจุด
- แรงไม่สม่ำเสมอ เช่น แรงลม
- ตำแหน่งไม่แน่นอนหรือ Moving Load
- เป็นน้ำหนักคงค้างอยู่ถาวร
- Dynamic Load
- Vibration
แรงจากปัจจัยภายนอก เช่น - แรงดันดิน
- แรงฉุดลงต่อเสาเข็ม (Negative Skin Friction) เนื่องจาก Load &n bsp;Subsidence
- แรงเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
1.2 Over - Loading
การใช้งานอาคาร โดยมีน้ำหนักบรรทุกสูงกว่าค่าที่ใช้ ในการออกแบบ อาจเกิดขึ้นโดย
- ความไม่รู้หรือไม่มีข้อมูล ทั้งค่าที่ออกแบบ หรือค่าน้ำหนักที่ใช้งาน
- รู้ว่า Over - Loading แต่คิดว่า อาคารมีค่า Safety Factor เพียงพอ หรือออก แบบเผื่อไว้แล้ว
- รู้เท่าไม่ถึงการณ์ หรือประเมินอันตรายจากการ Over - Loading ต่ำเกินไป
1.3 Mis - use and Modification
การใช้งานผิดประเภทและการดัดแปลงอาคารเป็นปัญหาที่ใหญ่มากในประ เทศไทย อันเนื่อง จากความอ่อนแอในการบังคับใช้กฎหมาย ประกอบกับนิสัยการรักถิ่นที่อยู่เดิมไม่ชอบโยกย้ายถิ่นที ่อยู่ทำให้มีการดัด แปลงต่อเติมอาคารอย่างแพร่หลายการดัดแปลงต่อเติมและใช้งานอาคาร ผิดประเภทที่พบกันแพร่หลาย อาทิเช่น
- ร้านค้า ห้องแถวพาณิชย์ เก็บสินค้าไว้มากเกินไป เช่น ร้าน ขายข้าวสาร ร้านขาย เหล็กรูปพรรณ ร้านขายเครื่องจักรเก่า ร้านค้าของเก่า ฯลฯ
- ดัดแปลงห้องแถวพาณิชย์ เป็นกิจการอื่น เช่น ห้างสรรพสินค ้า โกดัง โรงงาน โต๊ะ สนุ๊กเกอร์ อู่ซ่อมรถยนต์ ฯลฯ
- ต่อเติม เพิ่มจำนวนชั้นในอาคารห้องแถวพาณิชย์
- ต่อเติม ช่องทางเดินหลังห้องแถวและทาวเฮ้าส์เป็นห้อ งครัว
1.4 การวิบัติ เนื่องจาก Over - Loading
1.4.1 การวิบัติของโครงสร้างชั่วคราว - ไม้แบบ เนื่องจาก Over-Loading
ไม้แบบเป็นโครงสร้างชั่วคราวที่มักเกิดการวิบัติ อั นเนื่องจากผู้เกี่ยวข้องในหน่วยงานก่อสร้างเห็นว่า เป็นงานชั่วคราว จึงมักไม่มีการออกแบบอย่างจริงจัง แต่ใช้วิธีเปิด Catalogue ดูค่าที่โรงงานแนะนำไว้ ;ซึ่ง มักจะเป็นตัวเลขที่ค่อนข้างสูง ส่วนกรณีไม้แบบทำจากไม้ก็มักไว้วางใจให้ช่างไม้ทำตามประสบกาณ์ที่เคยผ่าน มา กรณีที่เทคอนกรีตพื้นหนากว่าปกติ หรือตั้งนั้งร้านสูงกว่าปกติจึงมักเกิดการวิบัติ
กรณีศึกษาที่ 1.1 อาคารสโมสร 3 ชั้น ริมทะเล, จ.ระยอง
นั่งร้านไม้แบบของพื้นชั้น 3 พังทลายและเทคอนกรีต ทำให้คนงานก่อสร้าง 3 คน ซึ่งกำลังช่วยกัน เสริมความแข็งแรงของไม้แบบด้านข้าง ถูกคอนกรีตและเศษวัสดุก่อสร้างทับจนเสียชีวิต สาเหตุเกิดจากน้ำหนักคอนกรีตของคานขนาดกว้าง 3 เมตร ลึก 65 ซม.ซึ่งมีน้ำหนักมากขึ้น 4.68 ตัน / เมตร มากเกินกว่าโครงเหล็กนั่งร้านธรรมดา ซึ่งตั้งซ้อนกัน 2 ชั้นครึ่ง สูง 3.50 เมตร จะรับน้ำหนักได้
้1.4.2 การวิบัติของพื้นอาคาร เนื่องจาก Over - Loading
พื้นอาคารมักจะถูก Over - Loading ขณะก่อสร้างเสมอๆ เนื่องจากการ กองเก็บวัสดุ เช่น ปูนซีเมนต์ อิฐ ทราย หิน กระเบื้อง ฯลฯ แต่ไม่ใคร่พบการวิบัติใหญ่ๆ โดยมากจะเกิดรอยร้าวเป็นสัญญาณเตื้อนภัย ก่อนการวิบัติ แต่ในกรณีแผ่นพื้นสำเร็จรูปการวิบัติอาจเกิดขึ้นได้อย่าง รวดเร็วหลังจากเกิดรอยร้าวเตือนครั้งแรก
กรณีศึกษาที่ 1.2 อาคารคอนโดมิเนียม 16 ชั้น ถนนรัชดาภิเษก
พื้นอาคารเกิดการวิบัติอย่างต่อเนื่อง (Progressive Failure) ตั้งแต่ชั้นที่ 13 ต่อเนื ่องจนมาถึงพื้นชั้นล่าง ขณะก่อสร้างเมื่อวันที่ 9กรกฎาคม 2534 เป็นเหตุให้คนงานตาย 3 ศพ สาเหตุเกิดจากมีการ กองอิฐมอญจำนวนมาก บนพื้นชั้นที่ 13 สูงประมาณ 1.5 เมตร น้ำหนักไม่น้อยกว่า 1 ตันต่อตารางเมตร ขณะที่พื้นคอนกรีตชนิดแผ่นพื้นคอนกรีตอัดแรงท้องเรียบหนา 5 ซม. มีคอนกรีตทับหน้าหนา 5 ซม. ออกแบบให้รับน้ำหนักได้เพียง 200 กก./ตร.ม. ประกอบกับแผ่นพื้นคอนกรีตอัดแรงวาง บนขอบที่รองรับอย่างหมิ่นเหม่เพียง 1 - 15 ซม. ทำให้แผ่นพื้นหักและตกลงมากระแทก พื้นชั้นถัดลงมา จนเกิด Progressive Failureต่อเนื่องจนถึงพื้นชั้นล่าง
1.4.3 การวิบัติของคาน เนื่องจาก Over - Loading
ผลจากการ น้ำหนักบรรทุกเกินนอกจากจะทำให้พื้นแตกร้าวแล้ว คานมักจะเกิดการแตกร้าวตามไป ด้วย แต่เนื่องจากคานคอนกรีตเสริมเหล็กซึ่งหล่อในที ่ต่อเนื่องติดอยู่กับเสาทำให้มี Redundant มากคานจะ เกิด Moment Redistribution ก่อน จึงไม่ค่อยเกิดวิบัติโดยสิ้นเชิง (Total Failure) ถึงขนาดคานหัวหลุดตกลงมาให้เห็น ส่วนกรณีซึ่งมีการ Underdesign คานก็มักเกิดรอยร้าวเป็นบริเวณๆ ไป อาทิเช่น รอย ร้าวที่ท้องบริเวณกึ่งกลางคาน เนื่องจากเสริมเหล็กน้อยเกินไป หรือรอยร้าวเฉ ียงๆ เนื่องจากShear Strength ไม่เพียงพอ (ดูรูปประกอบแสดงถึงประเภทของรอยร้าวที่คาน)
1.4.4 การวิบัติของเสา เนื่องจาก Over - Loading
เนื่องจากเสาเป็นโครงสร้างที่สำคัญมากต่อเสถียรภาพโดยรวมของโคร งสร้างอาคาร การวิบัติของเสา อาจจะทำให้อาคารทั้งหลังพังทลายลงมาทั้งหมดได้ ฉะนั้น Code of Practice จึงมักมีข้อกำหนดให้เสาเข็มมี Factor of Safety ค่อนข้างมาก ประกอบกับการOver - Loading ทุกพื้นที่ทั้งอาคารเป็นเรื่องที่เกิดขึ้นได้ยาก การวิบัติของเสาเนื่องจาก Over - Loading จึงไม่ค่อยพบเห็นบ่อยนักแต่การวิบัติของเสาเนื่องจากการดัดแปลงต่อเติมอาคารจะพบได้บ่อยกว่าลักษณะการ Under - Design ของเสามักจะพบเห็นได้ในกรณีที่ผู้ออกแบบไม่ได้คำนึงถึงโม เมนต์ดัดที่เกิดในเสา คิดแต่เฉพาะน้ำหนักในแนวแกน (แรงอัด) เท่านั้น ซึ่งอาจทำให้เกิดรอยร้าวในแนวราบบน เสาได้
กรณีศึกษาที่ 1.3 อาคาร 11 ชั้น ถนนรามคำแหง พังทลาย
อาคาร 11 ชั้น ก่อสร้างมานานหลายปีและล่าช้ากว่ากำหนดการมาก& nbsp; แบบที่ขออนุญาตเป็นอาคาร 7 ชั้น แต่มีการก่อสร้างจริงถึง 11 ชั้น แม้ว่าอาคารจะมีเพียงโครงสร้างเปล่าๆ &nb sp;ยังไม่มีน้ำหนักบรรทุกจร แต่ เสาซึ่งมีคุณภาพการก่อสร้างต่ำและได้รับแรงอัดใกล้ขีดจำกัดเป็น เวลานานก็เกิดรอยร้าวให้เห็นหลายวันก่อนเกิด การวิบัติอย่างฉับพลัน เมื่อวันที่ 5 ธันวาคม 2533 อาคารทั้งหลังพลังทลายยุบลงมากองบนพื้นด ินคล้าย ขนม ชั้น แต่ไม่มีผู้เสียชีวิตจากการพังทลาย
กรณีศึกษาที่ 1.4 อาคารมูลนิธิ 3 ชั้น ถนนพญาไท พังทลายอาคารมูลนิธิ 3 ชั้น เกิดการวิบัติพังทลายลงมาทั้งหลัง ขณะเทคอนกรีตพื้นชั้นดาดฟ้า เมื่อวันที่ 11กันยายน พ.ศ. 2531 สาเหตุเนื่องจากเสาคอนกรีตเสริมเหล็กมีขนาดเล็ กเกินกว่าจะรับน้ำหนักบรรทุกของ อาคารสูง 3 ชั้นได้ อนึ่งอาคารหลังนี้ปลูกสร้างโดยมิได้ขออนุญา ตก่อสร้างจากเจ้าหน้าที่ท้องถิ่น
1.4.5 การวิบัติของฐานรากและเสาเข็มเนื่องจาก Over - Loading
การวิบัติของเสาเข็มเกิดขึ้นมากในบริเวณกรุงเทพฯ และพื้นที่ใกล้เคียง ซึ่งเป็นที่ราบลุ่มดินอ่อน ซึ่งต้องตอกเสาเข็มลึกและมีค่าก่อสร้างประมาณ 10 -20 % ของราคาโครงสร้างทั้งหมด ประกอบกับสภา พการ แข่งขันทางการตลาด ทำให้เสาเข็มของอาคารตึกแถวทาวเฮ ้าส์ จำนวนมาก Under - desing มีมาตรฐานต่ำกว่าเกณฑ์มาตรฐานทางวิศวกรรม ทำให้เกิดการวิบัติอยู่เนื่องๆ หรือเมื่อมีเหตุแทรก ซ้อนเล็กๆ น้อย อาทิเช่น ดินเคลื่อนตัว หรือ ต่อเติมอาคาร หรือแรงจาก Negative Skin Friction ก็เกิดทำให้เข็มเกิดการ วิบัติได้โดยง่าย
กรณีศึกษาที่ 1.5 ทาวเฮ้าส์ 3 ชั้น ซอยรามคำแหง 36/1 ทรุดตัว
อาคารทาวเฮ้าส์ 3 ชั้น จำนวน 9 คูหา จากทั้งแนว 14 คูหา เกิดการทรุดตัวลงอย่างฉับพลัน เมื่อ วันที่ 12 มีนาคม 2542 ส่วนที่ทรุดตัวมากที่สุดจมลงไปในดินประม าณ 0.50 เมตร ทำให้ผนังบ้านเกิดการแตกร้าวอย่างมาก ประตูหน้าต่างบิดเบี้ยว สาเหตุหลักคาดว่าเกิดจากเสาเข็มรับน้ำหนักไม่ได้ ทั้งนี้หมู่บ้านนี้เคยมีประวัติว่าเกิดเหตุการณ์บ้านทรุดตัวขณะก่อสร้างมาแล้ว และอาคาร 9 คูหา ที่ทรุดตัวก็ถูกขออนุญาตก่อสร้างก่อน โดยแยกกับอีก 6 คูหา ซึ่งไม่ทรุดตัวแต่ไม่ปรากฎแน่ชัดว่าสร้างพร้อมกันหรือไม่ ส่วนสาเหตุประกอบอื่นๆ อาจเกิดจากการต่อเติมอาคารอีก 1 - 2 ชั้น เกือบทุกคูหา และ Negative Skin Friction มีส่วนช่วยทำให้อาคารเกิดการทรุดตัวหลังจากก่อสร้างแล้ว 10 ปี
1.5 การวิบัติของฐานรากและเสาเข็ม อันเนื่องจากการดัดแปลง หรือต่อเติมอาคาร
การต่อเติมอาคาร โดยการเพิ่มจำนวนชั้นเป็นสิ่งที่พบเห็นกันมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งอาคาร ตึกแถว สิ่งที่ควรพิจารณา คือ ความเสื่ยงต่อการวิบัติขึ้นอยู่กับน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากการต่อเติมอาคารเป็นสัดส่วนเท่าใด เมื่อเทียบ กับน้ำหนักของอาคารเดิม หรือน้ำหนักที่ออกแบบไว้ ตัวอย่างเช่น การต่อเติมเพิ่ม 1 ชั้น บนตึกแถว 2 ชั้น ย่อมอันตราย มากกว่าการต่อเติมบนตึก 3 ชั้น 4 ชั้น หรือ20 ชั้น เพราะการต่อเติมบนอาคาร 2 ชั้น เท่ากับ เพิ่มน้ำหนักอีก 50 % ของน้ำหนักเดิม ขณะที่การต่อเติม 1 ชั้น บนตึก 5 ชั้น จะเพิ่มน้ำหนักเพียง 20% ของน้ำหนักเดิม แต่ความรู้สึกของ ชาวบ้านทั่วไปกลับคิดว่า การต่อเติมบนตึก 2 ชั้น จะอันตรายน้อยกว่าเพราะตึกยังเตี้ยอยู่ และเมื่อพิจารณาถึงความเป็น จริงว่าอาคารตึกแถวที่สร้างในกรุงเทพฯ และปริมณฑลซึ่งมีดินอ่อน เสาเข็มที่ออกแบบไว้ มักจะค่อนข้างหมิ่นเหม่อยู่แล้ว การต่อเติมอาคารจึงเป็นเหตุทำให้ตึกแถวทรุดตัว อันเนื่องจากเสาเข็มทานน้ำหนักไม่ไหว จึงเป็นเรื่องที่ประสบกันมาก
กรณีศึกษาที่ 1.6 อาคารหอพัก 6 ชั้น ถนนลาดพร้าว ซอย 146/1 ทรุดตัว
ความกว้างรวม 16 เมตร ความยาวรวม 14 เมตร หลังจากนั้นถูกดัดแปลงเป็นหอพัก โดยเพิ่มกำแพงอิฐกั้นหอพัก เพิ่มห้องน้ำห้องส้วม และต่อเติมเพิ่มอีก 1 ชั้น หลังจากใช้งานนาน 13 ปี ก็พบว่าอาคารมีการทรุดตัวเอียงต่างระดับกันประมา ณ 30 ซม. เจ้าของอาคารจึงว่าจ้างผู้รับเจาะเสาเข็มเพิ่ม และต่อเติมเทคอนกรีตชั้นลอยให้เต็มพื้นที่ ระ หว่างการเจาะเสาเข็ม ผู้รับเหมาได้ทุบพื้นคอนกรีตชั้นล่างออก ทำให้แรงดันของดินซึ่งเคยช่วยพยุงอาคารไว้หายไป ประกอบกับแรงสั่นสะเทือนจากการเจาะเสาเข็ม ทำให้อาคารทั้ง หลังเอียงจมลงไปในดินอ่อนประมาณ 3.50 เมตร เมื่อวันที่ 17 มกราคม 2542 อาคารเอียงไปประมาณ 15 องศา
1.6 การวิบัติเนื่องจากการทรุดตัวของดิน (Land Subsidence)
ในพื้นที่ลุ่มปากแม่น้ำ ดังเช่น แม่น้ำเจ้าพระยา จะมีชั้นดินเหนียวอ่อนมาก ซึ่งมีคุณสมบัติเป็ น Under Consolidation ทำให้เกิดการทรุดตัวอย่างช้าๆ & nbsp;เป็นบริเวณกว้าง (Land Subsidence) โดยอย่างยิ่งพื้นที่กรุงเทพฯ และปริมณฑลมีการดูดน้ำบาดาลขึ้นมาใช้ในปริมาณมาก จนระดับน้ำบาดาลลดลงไปเรื่อยๆ Land Subsidence จึงเกิดขึ้นเป็นเงาตามตัว ผลของการทรุดตัวของชั้นดินจะเพิ่มแรงฉุดลง (Nagative Skin Friction) ต่อเสาเข็ม ทำให้เสาเข็มมีความสามารถรับน้ำหนักได้น้อยลง อาคารซึ่งออกแบบเสาเข็มโดยมี Factor of Safety ค่อนข้างน้อย เช่น ตึกแถวทาวเฮ้าส์ จึงเกิดการทรุดตัวต่างระดับ (Deferential Settlement) และบางครั้งเกิดการทรุดตัวอย่างมากจนเก ิดอาคารวิบัติ
กรณีศึกษาที่ 1.7 ตึกแถว 3 ชั้นครึ่ง ถนนเทพารักษ์ กม. 21 ทรุดตัว
อาคารตึกแถว 3 ชั้นครึ่ง จำนวน 8 คูหา จากทั้งหมด 18 คูหา เกิดการทรุดตัวเอียงต่างระดับประมาณ80 เซนติเมตร เมื่อวันที่ 29มิถุนายน 2541 หลังจากใช้งานประมาณ 10 ปี จากการตรวจสอบสถานที่ เกิดเหตุพบว่า อาคารบางคูหามีการต่อเติมและบางคูหาม ีการกองเก็บสินค้า ซึ่งมีน้ำหนักมากกว่าค่าที่ใช้ออก แบบ แต่โดยภาพรวมแล้วอาคารมีน้ำหนักบรรทุกเกินกว่าค ่าออกแบบไม่มากเพียงพอที่จะเกิดการวิบัติได้ แต่ข้อ มูลซึ่งเป็นที่ราบกันทั่วไปว่า ชั้นดินบริเวณดังกล่าวมีคุณสมบัติอ่อนมาก และชั้นทรายอยู่ลึกมากจึงสันนิษฐานว่าการวิบัติของเสาเข็มน่าจะเกิดจากเสาเข็มมี Factor of Safety ต่ำ ประกอบกับแรง Negative Skin Friction ดึงเสาเข็มลงจนเกิดอาคารวิบัติ
1. Over - Loading VS. Under - Design Over - Loading และ Under - dersign เป็นคำอธิบายที่มักเกิดขึ้นคู่กัน และให้ผลลัพธ์ที่ คล้ายกัน กล่าวคือ ความแข็งแรงที่ออกแบบไว้มีน้อยกว่าแรงที่เกิดขึ้นจริง แต่สองคำนี้จะแตกต่างกันอย่างมากในการ บ่งชี้ว่าความผิดพลาดเกิดขึ้นในขั้นตอนการใช้งาน หรือขั้นตอนการก่อสร้าง
1.1 Design Loads แรงหรือน้ำหนักที่ใช้ออกแบบ จะต้องคำนึงถึงที่มาและ ความเหมาะสมในการเลือกใช้ โดยต้อง คำนึงถึงประเด็นดังต่อไปนี้
ค่าที่กฎหมายกำหนด
ค่าที่ประมวลมาจากน้ำหนักจริงหรือการใช้งานจริง
ลักษณะของแรงหรือน้ำหนัก - น้ำหนักกระทำเป็นจุด
- แรงไม่สม่ำเสมอ เช่น แรงลม
- ตำแหน่งไม่แน่นอนหรือ Moving Load
- เป็นน้ำหนักคงค้างอยู่ถาวร
- Dynamic Load
- Vibration
แรงจากปัจจัยภายนอก เช่น - แรงดันดิน
- แรงฉุดลงต่อเสาเข็ม (Negative Skin Friction) เนื่องจาก Load &n bsp;Subsidence
- แรงเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
1.2 Over - Loading
การใช้งานอาคาร โดยมีน้ำหนักบรรทุกสูงกว่าค่าที่ใช้ ในการออกแบบ อาจเกิดขึ้นโดย
- ความไม่รู้หรือไม่มีข้อมูล ทั้งค่าที่ออกแบบ หรือค่าน้ำหนักที่ใช้งาน
- รู้ว่า Over - Loading แต่คิดว่า อาคารมีค่า Safety Factor เพียงพอ หรือออก แบบเผื่อไว้แล้ว
- รู้เท่าไม่ถึงการณ์ หรือประเมินอันตรายจากการ Over - Loading ต่ำเกินไป
1.3 Mis - use and Modification
การใช้งานผิดประเภทและการดัดแปลงอาคารเป็นปัญหาที่ใหญ่มากในประ เทศไทย อันเนื่อง จากความอ่อนแอในการบังคับใช้กฎหมาย ประกอบกับนิสัยการรักถิ่นที่อยู่เดิมไม่ชอบโยกย้ายถิ่นที ่อยู่ทำให้มีการดัด แปลงต่อเติมอาคารอย่างแพร่หลายการดัดแปลงต่อเติมและใช้งานอาคาร ผิดประเภทที่พบกันแพร่หลาย อาทิเช่น
- ร้านค้า ห้องแถวพาณิชย์ เก็บสินค้าไว้มากเกินไป เช่น ร้าน ขายข้าวสาร ร้านขาย เหล็กรูปพรรณ ร้านขายเครื่องจักรเก่า ร้านค้าของเก่า ฯลฯ
- ดัดแปลงห้องแถวพาณิชย์ เป็นกิจการอื่น เช่น ห้างสรรพสินค ้า โกดัง โรงงาน โต๊ะ สนุ๊กเกอร์ อู่ซ่อมรถยนต์ ฯลฯ
- ต่อเติม เพิ่มจำนวนชั้นในอาคารห้องแถวพาณิชย์
- ต่อเติม ช่องทางเดินหลังห้องแถวและทาวเฮ้าส์เป็นห้อ งครัว
1.4 การวิบัติ เนื่องจาก Over - Loading
1.4.1 การวิบัติของโครงสร้างชั่วคราว - ไม้แบบ เนื่องจาก Over-Loading
ไม้แบบเป็นโครงสร้างชั่วคราวที่มักเกิดการวิบัติ อั นเนื่องจากผู้เกี่ยวข้องในหน่วยงานก่อสร้างเห็นว่า เป็นงานชั่วคราว จึงมักไม่มีการออกแบบอย่างจริงจัง แต่ใช้วิธีเปิด Catalogue ดูค่าที่โรงงานแนะนำไว้ ;ซึ่ง มักจะเป็นตัวเลขที่ค่อนข้างสูง ส่วนกรณีไม้แบบทำจากไม้ก็มักไว้วางใจให้ช่างไม้ทำตามประสบกาณ์ที่เคยผ่าน มา กรณีที่เทคอนกรีตพื้นหนากว่าปกติ หรือตั้งนั้งร้านสูงกว่าปกติจึงมักเกิดการวิบัติ
กรณีศึกษาที่ 1.1 อาคารสโมสร 3 ชั้น ริมทะเล, จ.ระยอง
นั่งร้านไม้แบบของพื้นชั้น 3 พังทลายและเทคอนกรีต ทำให้คนงานก่อสร้าง 3 คน ซึ่งกำลังช่วยกัน เสริมความแข็งแรงของไม้แบบด้านข้าง ถูกคอนกรีตและเศษวัสดุก่อสร้างทับจนเสียชีวิต สาเหตุเกิดจากน้ำหนักคอนกรีตของคานขนาดกว้าง 3 เมตร ลึก 65 ซม.ซึ่งมีน้ำหนักมากขึ้น 4.68 ตัน / เมตร มากเกินกว่าโครงเหล็กนั่งร้านธรรมดา ซึ่งตั้งซ้อนกัน 2 ชั้นครึ่ง สูง 3.50 เมตร จะรับน้ำหนักได้
้1.4.2 การวิบัติของพื้นอาคาร เนื่องจาก Over - Loading
พื้นอาคารมักจะถูก Over - Loading ขณะก่อสร้างเสมอๆ เนื่องจากการ กองเก็บวัสดุ เช่น ปูนซีเมนต์ อิฐ ทราย หิน กระเบื้อง ฯลฯ แต่ไม่ใคร่พบการวิบัติใหญ่ๆ โดยมากจะเกิดรอยร้าวเป็นสัญญาณเตื้อนภัย ก่อนการวิบัติ แต่ในกรณีแผ่นพื้นสำเร็จรูปการวิบัติอาจเกิดขึ้นได้อย่าง รวดเร็วหลังจากเกิดรอยร้าวเตือนครั้งแรก
กรณีศึกษาที่ 1.2 อาคารคอนโดมิเนียม 16 ชั้น ถนนรัชดาภิเษก
พื้นอาคารเกิดการวิบัติอย่างต่อเนื่อง (Progressive Failure) ตั้งแต่ชั้นที่ 13 ต่อเนื ่องจนมาถึงพื้นชั้นล่าง ขณะก่อสร้างเมื่อวันที่ 9กรกฎาคม 2534 เป็นเหตุให้คนงานตาย 3 ศพ สาเหตุเกิดจากมีการ กองอิฐมอญจำนวนมาก บนพื้นชั้นที่ 13 สูงประมาณ 1.5 เมตร น้ำหนักไม่น้อยกว่า 1 ตันต่อตารางเมตร ขณะที่พื้นคอนกรีตชนิดแผ่นพื้นคอนกรีตอัดแรงท้องเรียบหนา 5 ซม. มีคอนกรีตทับหน้าหนา 5 ซม. ออกแบบให้รับน้ำหนักได้เพียง 200 กก./ตร.ม. ประกอบกับแผ่นพื้นคอนกรีตอัดแรงวาง บนขอบที่รองรับอย่างหมิ่นเหม่เพียง 1 - 15 ซม. ทำให้แผ่นพื้นหักและตกลงมากระแทก พื้นชั้นถัดลงมา จนเกิด Progressive Failureต่อเนื่องจนถึงพื้นชั้นล่าง
1.4.3 การวิบัติของคาน เนื่องจาก Over - Loading
ผลจากการ น้ำหนักบรรทุกเกินนอกจากจะทำให้พื้นแตกร้าวแล้ว คานมักจะเกิดการแตกร้าวตามไป ด้วย แต่เนื่องจากคานคอนกรีตเสริมเหล็กซึ่งหล่อในที ่ต่อเนื่องติดอยู่กับเสาทำให้มี Redundant มากคานจะ เกิด Moment Redistribution ก่อน จึงไม่ค่อยเกิดวิบัติโดยสิ้นเชิง (Total Failure) ถึงขนาดคานหัวหลุดตกลงมาให้เห็น ส่วนกรณีซึ่งมีการ Underdesign คานก็มักเกิดรอยร้าวเป็นบริเวณๆ ไป อาทิเช่น รอย ร้าวที่ท้องบริเวณกึ่งกลางคาน เนื่องจากเสริมเหล็กน้อยเกินไป หรือรอยร้าวเฉ ียงๆ เนื่องจากShear Strength ไม่เพียงพอ (ดูรูปประกอบแสดงถึงประเภทของรอยร้าวที่คาน)
1.4.4 การวิบัติของเสา เนื่องจาก Over - Loading
เนื่องจากเสาเป็นโครงสร้างที่สำคัญมากต่อเสถียรภาพโดยรวมของโคร งสร้างอาคาร การวิบัติของเสา อาจจะทำให้อาคารทั้งหลังพังทลายลงมาทั้งหมดได้ ฉะนั้น Code of Practice จึงมักมีข้อกำหนดให้เสาเข็มมี Factor of Safety ค่อนข้างมาก ประกอบกับการOver - Loading ทุกพื้นที่ทั้งอาคารเป็นเรื่องที่เกิดขึ้นได้ยาก การวิบัติของเสาเนื่องจาก Over - Loading จึงไม่ค่อยพบเห็นบ่อยนักแต่การวิบัติของเสาเนื่องจากการดัดแปลงต่อเติมอาคารจะพบได้บ่อยกว่าลักษณะการ Under - Design ของเสามักจะพบเห็นได้ในกรณีที่ผู้ออกแบบไม่ได้คำนึงถึงโม เมนต์ดัดที่เกิดในเสา คิดแต่เฉพาะน้ำหนักในแนวแกน (แรงอัด) เท่านั้น ซึ่งอาจทำให้เกิดรอยร้าวในแนวราบบน เสาได้
กรณีศึกษาที่ 1.3 อาคาร 11 ชั้น ถนนรามคำแหง พังทลาย
อาคาร 11 ชั้น ก่อสร้างมานานหลายปีและล่าช้ากว่ากำหนดการมาก& nbsp; แบบที่ขออนุญาตเป็นอาคาร 7 ชั้น แต่มีการก่อสร้างจริงถึง 11 ชั้น แม้ว่าอาคารจะมีเพียงโครงสร้างเปล่าๆ &nb sp;ยังไม่มีน้ำหนักบรรทุกจร แต่ เสาซึ่งมีคุณภาพการก่อสร้างต่ำและได้รับแรงอัดใกล้ขีดจำกัดเป็น เวลานานก็เกิดรอยร้าวให้เห็นหลายวันก่อนเกิด การวิบัติอย่างฉับพลัน เมื่อวันที่ 5 ธันวาคม 2533 อาคารทั้งหลังพลังทลายยุบลงมากองบนพื้นด ินคล้าย ขนม ชั้น แต่ไม่มีผู้เสียชีวิตจากการพังทลาย
กรณีศึกษาที่ 1.4 อาคารมูลนิธิ 3 ชั้น ถนนพญาไท พังทลายอาคารมูลนิธิ 3 ชั้น เกิดการวิบัติพังทลายลงมาทั้งหลัง ขณะเทคอนกรีตพื้นชั้นดาดฟ้า เมื่อวันที่ 11กันยายน พ.ศ. 2531 สาเหตุเนื่องจากเสาคอนกรีตเสริมเหล็กมีขนาดเล็ กเกินกว่าจะรับน้ำหนักบรรทุกของ อาคารสูง 3 ชั้นได้ อนึ่งอาคารหลังนี้ปลูกสร้างโดยมิได้ขออนุญา ตก่อสร้างจากเจ้าหน้าที่ท้องถิ่น
1.4.5 การวิบัติของฐานรากและเสาเข็มเนื่องจาก Over - Loading
การวิบัติของเสาเข็มเกิดขึ้นมากในบริเวณกรุงเทพฯ และพื้นที่ใกล้เคียง ซึ่งเป็นที่ราบลุ่มดินอ่อน ซึ่งต้องตอกเสาเข็มลึกและมีค่าก่อสร้างประมาณ 10 -20 % ของราคาโครงสร้างทั้งหมด ประกอบกับสภา พการ แข่งขันทางการตลาด ทำให้เสาเข็มของอาคารตึกแถวทาวเฮ ้าส์ จำนวนมาก Under - desing มีมาตรฐานต่ำกว่าเกณฑ์มาตรฐานทางวิศวกรรม ทำให้เกิดการวิบัติอยู่เนื่องๆ หรือเมื่อมีเหตุแทรก ซ้อนเล็กๆ น้อย อาทิเช่น ดินเคลื่อนตัว หรือ ต่อเติมอาคาร หรือแรงจาก Negative Skin Friction ก็เกิดทำให้เข็มเกิดการ วิบัติได้โดยง่าย
กรณีศึกษาที่ 1.5 ทาวเฮ้าส์ 3 ชั้น ซอยรามคำแหง 36/1 ทรุดตัว
อาคารทาวเฮ้าส์ 3 ชั้น จำนวน 9 คูหา จากทั้งแนว 14 คูหา เกิดการทรุดตัวลงอย่างฉับพลัน เมื่อ วันที่ 12 มีนาคม 2542 ส่วนที่ทรุดตัวมากที่สุดจมลงไปในดินประม าณ 0.50 เมตร ทำให้ผนังบ้านเกิดการแตกร้าวอย่างมาก ประตูหน้าต่างบิดเบี้ยว สาเหตุหลักคาดว่าเกิดจากเสาเข็มรับน้ำหนักไม่ได้ ทั้งนี้หมู่บ้านนี้เคยมีประวัติว่าเกิดเหตุการณ์บ้านทรุดตัวขณะก่อสร้างมาแล้ว และอาคาร 9 คูหา ที่ทรุดตัวก็ถูกขออนุญาตก่อสร้างก่อน โดยแยกกับอีก 6 คูหา ซึ่งไม่ทรุดตัวแต่ไม่ปรากฎแน่ชัดว่าสร้างพร้อมกันหรือไม่ ส่วนสาเหตุประกอบอื่นๆ อาจเกิดจากการต่อเติมอาคารอีก 1 - 2 ชั้น เกือบทุกคูหา และ Negative Skin Friction มีส่วนช่วยทำให้อาคารเกิดการทรุดตัวหลังจากก่อสร้างแล้ว 10 ปี
1.5 การวิบัติของฐานรากและเสาเข็ม อันเนื่องจากการดัดแปลง หรือต่อเติมอาคาร
การต่อเติมอาคาร โดยการเพิ่มจำนวนชั้นเป็นสิ่งที่พบเห็นกันมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งอาคาร ตึกแถว สิ่งที่ควรพิจารณา คือ ความเสื่ยงต่อการวิบัติขึ้นอยู่กับน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากการต่อเติมอาคารเป็นสัดส่วนเท่าใด เมื่อเทียบ กับน้ำหนักของอาคารเดิม หรือน้ำหนักที่ออกแบบไว้ ตัวอย่างเช่น การต่อเติมเพิ่ม 1 ชั้น บนตึกแถว 2 ชั้น ย่อมอันตราย มากกว่าการต่อเติมบนตึก 3 ชั้น 4 ชั้น หรือ20 ชั้น เพราะการต่อเติมบนอาคาร 2 ชั้น เท่ากับ เพิ่มน้ำหนักอีก 50 % ของน้ำหนักเดิม ขณะที่การต่อเติม 1 ชั้น บนตึก 5 ชั้น จะเพิ่มน้ำหนักเพียง 20% ของน้ำหนักเดิม แต่ความรู้สึกของ ชาวบ้านทั่วไปกลับคิดว่า การต่อเติมบนตึก 2 ชั้น จะอันตรายน้อยกว่าเพราะตึกยังเตี้ยอยู่ และเมื่อพิจารณาถึงความเป็น จริงว่าอาคารตึกแถวที่สร้างในกรุงเทพฯ และปริมณฑลซึ่งมีดินอ่อน เสาเข็มที่ออกแบบไว้ มักจะค่อนข้างหมิ่นเหม่อยู่แล้ว การต่อเติมอาคารจึงเป็นเหตุทำให้ตึกแถวทรุดตัว อันเนื่องจากเสาเข็มทานน้ำหนักไม่ไหว จึงเป็นเรื่องที่ประสบกันมาก
กรณีศึกษาที่ 1.6 อาคารหอพัก 6 ชั้น ถนนลาดพร้าว ซอย 146/1 ทรุดตัว
ความกว้างรวม 16 เมตร ความยาวรวม 14 เมตร หลังจากนั้นถูกดัดแปลงเป็นหอพัก โดยเพิ่มกำแพงอิฐกั้นหอพัก เพิ่มห้องน้ำห้องส้วม และต่อเติมเพิ่มอีก 1 ชั้น หลังจากใช้งานนาน 13 ปี ก็พบว่าอาคารมีการทรุดตัวเอียงต่างระดับกันประมา ณ 30 ซม. เจ้าของอาคารจึงว่าจ้างผู้รับเจาะเสาเข็มเพิ่ม และต่อเติมเทคอนกรีตชั้นลอยให้เต็มพื้นที่ ระ หว่างการเจาะเสาเข็ม ผู้รับเหมาได้ทุบพื้นคอนกรีตชั้นล่างออก ทำให้แรงดันของดินซึ่งเคยช่วยพยุงอาคารไว้หายไป ประกอบกับแรงสั่นสะเทือนจากการเจาะเสาเข็ม ทำให้อาคารทั้ง หลังเอียงจมลงไปในดินอ่อนประมาณ 3.50 เมตร เมื่อวันที่ 17 มกราคม 2542 อาคารเอียงไปประมาณ 15 องศา
1.6 การวิบัติเนื่องจากการทรุดตัวของดิน (Land Subsidence)
ในพื้นที่ลุ่มปากแม่น้ำ ดังเช่น แม่น้ำเจ้าพระยา จะมีชั้นดินเหนียวอ่อนมาก ซึ่งมีคุณสมบัติเป็ น Under Consolidation ทำให้เกิดการทรุดตัวอย่างช้าๆ & nbsp;เป็นบริเวณกว้าง (Land Subsidence) โดยอย่างยิ่งพื้นที่กรุงเทพฯ และปริมณฑลมีการดูดน้ำบาดาลขึ้นมาใช้ในปริมาณมาก จนระดับน้ำบาดาลลดลงไปเรื่อยๆ Land Subsidence จึงเกิดขึ้นเป็นเงาตามตัว ผลของการทรุดตัวของชั้นดินจะเพิ่มแรงฉุดลง (Nagative Skin Friction) ต่อเสาเข็ม ทำให้เสาเข็มมีความสามารถรับน้ำหนักได้น้อยลง อาคารซึ่งออกแบบเสาเข็มโดยมี Factor of Safety ค่อนข้างน้อย เช่น ตึกแถวทาวเฮ้าส์ จึงเกิดการทรุดตัวต่างระดับ (Deferential Settlement) และบางครั้งเกิดการทรุดตัวอย่างมากจนเก ิดอาคารวิบัติ
กรณีศึกษาที่ 1.7 ตึกแถว 3 ชั้นครึ่ง ถนนเทพารักษ์ กม. 21 ทรุดตัว
อาคารตึกแถว 3 ชั้นครึ่ง จำนวน 8 คูหา จากทั้งหมด 18 คูหา เกิดการทรุดตัวเอียงต่างระดับประมาณ80 เซนติเมตร เมื่อวันที่ 29มิถุนายน 2541 หลังจากใช้งานประมาณ 10 ปี จากการตรวจสอบสถานที่ เกิดเหตุพบว่า อาคารบางคูหามีการต่อเติมและบางคูหาม ีการกองเก็บสินค้า ซึ่งมีน้ำหนักมากกว่าค่าที่ใช้ออก แบบ แต่โดยภาพรวมแล้วอาคารมีน้ำหนักบรรทุกเกินกว่าค ่าออกแบบไม่มากเพียงพอที่จะเกิดการวิบัติได้ แต่ข้อ มูลซึ่งเป็นที่ราบกันทั่วไปว่า ชั้นดินบริเวณดังกล่าวมีคุณสมบัติอ่อนมาก และชั้นทรายอยู่ลึกมากจึงสันนิษฐานว่าการวิบัติของเสาเข็มน่าจะเกิดจากเสาเข็มมี Factor of Safety ต่ำ ประกอบกับแรง Negative Skin Friction ดึงเสาเข็มลงจนเกิดอาคารวิบัติ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น