งานตรวจสอบการสั่นสะเทือนผิดปกติของอาคารโครงสร้างเหล็ก

ในโรงงานอุตสาหกรรมส่วนมาก จะมีการติดตั้งเครื่องจักรขนาดใหญ่ที่จะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนที่มีขนาดและความถี่แตกต่างกันไป โดยการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นอาจจะส่งผลกระทบต่อโครงสร้างอาคารได้ โดยมีปัจจัยที่เกี่ยวข้องต่างๆ เช่น การออกแบบโครงสร้างรองรับเครื่องจักร ค่าความถี่ธรรมชาติของโครงสร้างอาคาร ค่าความถี่ธรรมชาติของเครื่องจักร เป็นต้น จากสาเหตุดังกล่าว จึงควรที่จะมีการตรวจวัดการสั่นสะเทือนของโครงสร้างก่อนและหลังการติดตั้งเครื่องจักร (Vibration measurement) เพื่อเป็นข้อมูลเชิงโครงสร้างพลศาสตร์ (Dynamic structure) สำหรับป้องกันความเสียหายที่อาจจะเกิดขึ้นต่ออาคารที่ตั้งเครื่องจักร

โดยในการตรวจวัดการสั่นสะเทือนจะไม่สามารถวัดค่าออกมาได้โดยตรง แต่จะใช้เซนเซอร์วัดความเร่ง (Accelerometer) ในการเก็บข้อมูลความเร่งของตำแหน่งที่วัด โดยจะติดตั้งที่โครงสร้างรับเครื่องจักร โครงสร้างอาคารที่พบการสั่นสะเทือน และโครงสร้างส่วนที่รับน้ำหนัก เช่น บริเวณพื้นอาคาร ตอม่อ เป็นต้น โดยจะมีการเก็บข้อมูลทั้งในขณะที่เครื่องจักรทำงาน และเครื่องจักรหยุดทำงาน เพื่อนำผลความสั่นสะเทือนที่ได้ มาเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างสองกรณีศึกษา นอกจากนี้ยังนำเอาข้อมูลที่ได้จากภาคสนามมาเปรียบเทียบกับแบบจำลองคอมพิวเตอร์ (Dynamic Structural Model Analysis) เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลที่วัดค่าได้

ในงานทดสอบโรงงานแห่งนี้ พบว่าโครงสร้างอาคารเหล็ก หุ้มล้อมด้วยแผ่นเมตัลชีท ขนาดอาคาร กว้าง 12 เมตร ยาว 19 เมตร สูง 16 เมตร โดยมีช่วงเสากว้าง 18 เมตร ระยะห่างระหว่างเสา (Bay) มากสุด  6.7 เมตร โดยพบว่าเมื่อมีการทำงานของเครื่องจักร เสาเหล็กช่วงกลางอาคารจะเกิดการสั่นสะเทือนอย่างเห็นได้ชัด จากการตรวจวัดการสั่นสะเทือนพบว่า พฤติกรรมดังกล่าว เกิดจากความถี่ธรรมชาติของเครื่องจักรมีความใกล้เคียงกับความถี่ธรรมชาติของโครงสร้างอาคารเหล็ก และจำเป็นที่จะต้องออกแบบโครงสร้างเสริมภายนอกเพื่อช่วยเพิ่มเสถียรภาพของโครงสร้าง และเปลี่ยนความถี่ธรรมชาติของอาคาร