เหตุการณ์แผ่นดินไหวรุนแรงที่สุดของไทยเมื่อ 5 พ.ค.57 ที่ผ่านมา ทำให้โครงสร้างอาคารต่างใน จ.เชียงรายที่ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อรับมือกับเหตุธรณีพิบัติหลายแห่งพังเสียหาย บางแห่งพังถล่ม บางแห่งแตกเสียหาย และบางแห่งโครงสร้างบิดเบี้ยวจนไม่ปลอดภัยต่อการใช้งาน ในจำนวนนั้นมีอาคารเรียนที่พังเสียหายจำนวนมาก ผ่านไป 1 ปีอาคารหลายหลังได้รับการซ่อมแซม บางส่วนถูกรื้อถอนและสร้างใหม่
ทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTV-ผู้จัดการออนไลน์ ได้ร่วมเดินทางไปพร้อมคณะนักวิจัยสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) ในการติดตามการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่ได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหวขนาด 6.3 ใน อ.แม่ลาว จ.เชียงราย ในโอกาสเหตุการณ์ภัยพิบัติดังกล่าวครบรอบ 1 ปีในวันที่ 5 พ.ค.58 และได้เยี่ยมชมการก่อสร้างอาคารเรียนทดแทนอาคารเดิมที่เสียหายจากแผ่นดินไหว
โรงเรียนพานพิทยาคมเป็นหนึ่งในโรงเรียนที่ได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหว และได้ทุบตึกเพื่อสร้างอาคารใหม่ทั้งหมด 3 หลัง ในจำนวนนั้น 1 หลังเป็นอาคารพระราชทานจากสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ทรงพระราชทานทุนทรัพย์ส่วนพระองค์กว่า 42 ล้านบาท เพื่อสร้างอาคารต้นแบบต้านแผ่นดินไหวที่ออกแบบโดยทีมวิศวกรวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.)
รศ.ดร.สุทัศน์ ลีลาทวีวัฒน์ หัวหน้าภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) และนักวิจัย สกว.ซึ่งได้รับมอบหมายจาก วสท.ในการออกแบบอาคารเรียน อธิบายแก่ทีมข่าววิทยาศาสตร์ฯ ถึงโครงสร้างอาคารเรียนต้านทานแผ่นดินไหวของโรงเรียนแม่ลาววิทยาคมว่า มีโครงสร้างสำคัญคือการเสริมเหล็กให้เอื้อต่อการรับแรงของเสา โดยใช้เสารูปทรงกลมเพื่อรองรับแรงจากทุกทิศทาง และเสริมเหล็กเส้นและเหล็กปลอกที่ถี่ขึ้นให้แก่เสา และอีกส่วนที่สำคัญคือการสร้างกำแพงคอนกรีตเสริมเหล็ก ซึ่งโครงสร้างอาคารที่พังเสียหายจากแผ่นดินไหวที่ผ่านมาใช้เสาขนาดเล็กโดยไม่เสริมเหล็กปลอกและก่อกำแพงอิฐโดยไม่เสริมเหล็ก
การเสริมเหล็กให้แก่โครงสร้างอาคารนี้ รศ.ดร.สุทัศน์อธิบายว่า จะช่วยสลายพลังงานจากแผ่นดินไหว เพราะเมื่อเหล็กได้รับพลังงานจะยืดเหมือนหนังยางที่ดึงแล้วกลับคืนสภาพเดิมเมื่อปล่อยและเป็นช่วงสลายพลังงาน เมื่อเกิดแผ่นดินไหวจะเห็นอาคารที่เสริมเหล็กเส้นนี้โยก แต่หลังเกิดแผ่นดินไหวแล้วอาจเกิดรอยร้าวตามผนังซึ่งเป็นเรื่องปกติ ส่วนเกณฑ์ในการออกแบบนั้นทีมวิศวกรยึดการออกแบบโครงสร้างที่รองรับแรงจากแผ่นดินไหวที่มีคาบการเกิด 2,500 ปี
โรงเรียนแม่ลาววิทยาคมเป็นอีกโรงเรียนที่ได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหว โดยนายพิเศษ อาษา ผู้อำนวยการโรงเรียนแม่ลาววิทยาคมให้ข้อมูลแก่ทีมข่าววิทยาศาสตร์ว่า ทางโรงเรียนต้องทุบอาคารทิ้งทั้งหมด 3 อาคาร และกำลังก่อสร้างใหม่ 2 อาคาร ในจำนวนนั้น 1 อาคารเป็น 3 ชั้นที่ได้รับทุนพระราชทานทุนทรัพย์ส่วนพระองค์จากสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารีกว่า 3.9 ล้านบาท ก่อสร้างอาคารเสริมโครงสร้างเหล็กต้านทานแผ่นดินไหว ทดแทนอาคารเก่าที่ก่อสร้างมาตั้งแต่ปี 2537 โดยคาดว่าอาคารจะแล้วเสร็จในเดือน ธ.ค.58 นี้ และอีกอาคารนั้นเป็นอาคารต้านแผ่นดินไหวตามแบบของสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน (สพฐ.)
รศ.ดร.ไพบูลย์ ปัญญาคะโป อาจารย์คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีปทุม และผู้อกกแบบอาคารเรียนต้านทานแผ่นดินไหวของโรงเรียนแม่ลาววิทยาคม อธิบายว่าได้ออกแบบอาคารตามความเสียหายที่เกิดขึ้นกับอาคารเก่า อย่างแรกได้พบว่าเสาอาคารแตกเสียหายตามแรงเฉือน จึงได้เปลี่ยนรูปทรงจากเสาสี่เหลี่ยมเป็นเสาทรงกลมเส้นผ่านศูนย์กลาง 55 เซ็นติเมตร ทำให้มีความแข็งแรงต้านทานแรงแผ่นดินไหวได้ 2 ทิศทางอย่างเท่าเทียม และพบว่าเสาเดิมเหล็กปลอกมีระยะห่างระหว่างกันมาก จึงได้ออกแบบให้มีความถี่ขึ้น โดยเฉพาะช่วงรอยต่อระหว่างเสา และต้องมีเหล็กยืนตรงกลางช่วงเสาเพื่อป้องกันการเลื่อนหลุดและแตกร้าวของคอนกรีต ส่วนการแตกร้าวของผนังแก่ปัญหาโดยใช้ผนังเบา
อีกโรงเรียนที่อยู่ระหว่างการก่อสร้างอาคารเรียนต้านทานแผ่นดินไหวคือโรงเรียนโป่งแพร่วิทยา ซึ่งได้รับทุนทรัพย์ส่วนพระองค์จากสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี เป็นเงินกว่า 12 ล้านบาท แต่โครงสร้างอาคารต่างจากอาคารต้านแผ่นดินไหวของโรงเรียนพานพิทยาคมและโรงเรียนแม่ลาววิทยาคม โดย รศ.ดร.สุทัศน์ อธิบายว่าอาคารต้านทานแผ่นดินไหวของโป่งแพร่วิทยาใช้โครงสร้างเหล็กรูปตัวไอ (I Beam) ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ก่อสร้างและซ่อมแซมได้เร็วกว่าโครงสร้างที่ใช้เหล็กเส้น โดยโครงสร้างแต่ละแบบนั้นมีข้อดีแตกต่างกันไป และทีมวิศวกรได้ออกแบบอาคารต้านแผ่นดินไหวตามองค์ความรู้ดีที่สุดที่มีอยู่ในปัจจุบัน
นอกจากโรงเรียนต้นแบบต้านทานแผ่นดินไหวแล้ว ทีมวิจัย สกว.ยังได้ติดตามการก่อสร้างอาคารของโรงเรียนบ้านเก่า (เทศบาล 1 อ.พาน) ซึ่งได้รับความเสียหายจากแผ่นดินไหว จนต้องย้ายนักเรียนไปเรียนที่วัดชั่วคราว ซึ่งจากการสังเกตของทีมวิจัยพบว่า บางอาคารที่ก่อสร้างใหม่ยังสร้างตามแบบเดิม ซึ่งมีโถงบันไดที่ทำให้อาคารมีความไม่สม่ำเสมอ “เชิงการบิด” เมื่อได้รับแรงจากแผ่นดินไหว จนอาคารแตกร้าว แต่บางอาคารได้เพิ่มความแข็งแรงด้วยการเสริมเหล็กเส้น
แม้จะไม่ได้สร้างตามแบบอาคารต้านแผ่นดินไหวที่ วสท.แนะนำ แต่ ศ.ดร.เป็นหนึ่ง วานิชชัย หัวหน้าโครงการลดภัยพิบัติแผ่นดินไหวในประเทศ สกว.จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเชีย กล่าวว่า เป็นเรื่องยากหากจะตั้งเป้าให้ทุกโรงเรียนทำตามมาตรฐานสากล เนื่องจากมีค่าก่อสร้างสูงมาก แต่ได้เห็นความพยายามของหน่วยงานที่รับผิดชอบที่ได้เสริมกำลังให้อาคารด้วยการเสริมเหล็กเพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้แก่อาคาร แม้ยังคงใช้โครงสร้างแบบเดิมซึ่งอ่อนไหวต่อแผ่นดินไหว
“คำถามที่มักถามกันมากคืออาคารจะรองรับแผ่นดินไหวได้กี่ริกเตอร์ สำหรับวิศวกรแล้วเราไม่สามารถให้คำตอบได้ เพราะเราอาศัยการคำนวณแรงที่กระทำต่ออาคาร หากแผ่นดินขนาด 7.5 ริกเตอร์ แต่อยู่ไกลไปนับพันกิโลเมตรก็ไม่มีผลต่ออาคาร หรือหากจุดศูนย์กลางอยู่ลึกจากผิวดินมากๆ กว่าพลังงานจะส่งขึ้นมาถึงตัวอาคารก็ถูกชั้นดินดูดซับไปหมดแล้ว แต่หากอธิบายให้ง่ายต่อความเข้าใจของคนทั่วไปอาคารในแถบภาคเหนือนั้นต้องออกแบบให้รองรับแรงจากแผ่นดินไหวขนาด 6.5 ไม่ว่าเกิดจากที่ใด ส่วนพื้นที่ตามแนวรอยเลื่อนต้องรองรับแรงจากแผ่นดินไหวขนาด 6.8-7.2 ได้” ศ.ดร.เป็นหนึ่งสรุป
*******************************
