นี่คือระบบ “ป้องกัน”(แผ่นดินไหว) แบบปรับมวลแดมเปอร์ในอาคารสูง

ในการสร้างอาคารตึกสูงนั้น จำเป็นที่จะต้องคำนึงถึงสิ่งต่างๆมากมาย ไม่ว่าจะเป็นฐานรากหรือโครงสร้างส่วนต่างๆและก็ต้องคำนึงถึงลมที่แรงและตอนที่เกิดแผ่นดินไหวว่าจะสามารถทนแรงสั่นไหวที่เกิดขึ้น โดยการทำให้ตัวตึกและโครงสร้างมีความยืดหยุ่น

ระบบปรับมวลแดมเปอร์ (Tuned Mass Damper: TMD) เป็นอุปกรณ์ลดแรงสั่นสะเทือนที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพ โดยจะเป็นการใช้น้ำหนักของวัตถุช่วยในการควบคุมจุดศูนย์ถ่วงให้กับฐานของอาคาร เพื่อลดแรงสั่นสะเทือนขณะที่เกิดแผ่นดินไหว ซึ่งจะประกอบด้วยมวล ความแข็งของสปริง และแดมเปอร์ ส่วนประเภทของแดมเปอร์ที่ใช้ในอุปกรณ์ก็จะมี แดมเปอร์นิวเมติกหรือไฮดรอลิก วัสดุที่ยืดหยุ่นได้ และแดมเปอร์แม่เหล็ก การใช้ระบบปรับมวลแดมเปอร์แบบแอ็คทีฟนั้นจะใช้เซ็นเซอร์ในการป้อนข้อมูลกลับไปยังตัวควบคุม เพื่อตรวจสอบการสั่นสะเทือนของระบบและปรับแรงต้านของทิศทาง เฟส ความถี่ และแอมพลิจูดที่เฉพาะเจาะจง

ซึ่งในอาคารสูงมักจะมีการใช้ระบบปรับมวลแดมเปอร์อย่างเช่น ตึกไทเป 101 (Taipei 101) ซึ่งอาคารมีความสูงประมาณ 508.2 เมตร โดยระบบปรับมวลแดมเปอร์ที่เป็นทรงกลมสีเหลืองขนาดใหญ่ที่ห้อยลงมาจากสายเคเบิลเหล็ก 8 เส้นตรงกลางอาคารระหว่างชั้น 87 ถึง 91

วัตถุทรงกลมสีเหลืองขนาด 728 ตัน เป็นเครื่องลดแรงสั่นสะเทือนขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อรับมือกับผลกระทบของลมและแผ่นดินไหวบนตึกระฟ้า ซึ่งระบบปรับมวลแดมเปอร์ประกอบด้วย มวลหนักและกลไกการระงับที่ใช้สปริงในการดูดซับแรงกระแทก เสาที่เต็มไปด้วยน้ำที่ไหลไปมาและบล็อกคอนกรีตบนสปริง

ในขณะที่ลมแรง ชั้นบนของตึกระฟ้าจะแกว่งไปมาไม่กี่เซนติเมตร ซึ่งระบบปรับมวลแดมเปอร์จะลดการเคลื่อนไหวของอาคารโดยการแกว่งไปในทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งจะกระจายพลังงานการสั่นสะเทือน โดยระบบนี้จะมีอยู่ในอาคารสูงทั่วโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่เกิดแผ่นดินไหวได้ง่าย

ระบบปรับมวลแดมเปอร์นั้นมีอยู่ทั่วโลก เช่น ศูนย์การเงินโลก (World Financial Center) ในเซี่ยงไฮ้ โรงแรมหรูบุรญุลอะร็อบ (Burj al-Arab) รูปเรือใบในดูไบ และวันรินคอนฮิลล์เซาท์ทาวเวอร์ (One Rincon Hill South Tower) ในซานฟรานซิสโก อาคารหลายแห่งในนิวยอร์ก เช่น ซิตี้กรุ๊ป เซ็นเตอร์ (Citigroup Center), ทรัมป์เวิลด์ทาวเวอร์ (Trump World Tower) และ แรนดอมเฮ้าส์ทาวเวอร์ (Random House Tower)

แต่ที่อาคารไทเป 101 มีความโดดเด่นตรงที่ระบบปรับมวลแดมเปอร์นั้นสามารถเข้าไปเยี่ยมชมได้ อันที่จริงมันคือแผนการตลาดในฐานะสถานที่ท่องเที่ยวขนาดใหญ่ พร้อมด้วยตัวละครแดมเปอร์เบบี้ (Damper Baby) ที่ทำหน้าที่เป็นมาสคอตของอาคาร โดยคุณสามารถขึ้นไปเยี่ยมชมที่ชั้น 88 และยืนใกล้กับแดมเปอร์ลมขนาดใหญ่ยักษ์และหนักมาก ซึ่งหากคุณไปอยู่ที่นั่นในวันที่เกิดแผ่นดินไหว คุณจะเห็นการทำงานที่เกิดขึ้นของระบบปรับมวลแดมเปอร์ ด้วยค่าเข้าประมาณ 590 บาท (500 ดอลลาร์ไต้หวัน) ซึ่งจากในคลิปในปี ค.ศ. 2008 เกิดแผ่นดินไหวทำให้เห็นการทำงานของระบบปรับมวลแดมเปอร์นี้

อ้างอิง: Slate, Motioncontroltips

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *