การควบคุมการสั่นไหวของอาคารโดยใช้ถังเก็บน้ำ
คำสำคัญ:
ระบบการควบคุมแบบแอ็คทีฟ ระบบการควบคุมแบบพาสซีฟ แบบจำลองแบบรวมมวลบทคัดย่อ
วัตถุประสงค์การวิจัยเพื่อควบคุมการสั่นไหวของอาคารโดยใช้แบบจำลองคณิตศาสตร์ อาคารที่ใช้ในการศึกษาทำการจำลองแบบรวมมวล ( lumped mass model ) โดยใช้อาคารคอนกรีตเสริมเหล็ก 6 ชั้น ที่มีการออกแบบเผื่อให้รับการเพิ่มขึ้นของน้ำหนักได้ไม่เกิน 40%ของน้ำหนักมวลชั้นที่ 6 และใช้คลื่นความเร่งแผ่นดินไหว El Centro ที่มีความรุนแรงระดับ 2g (ความเร่งของโลก) เป็นแรงกระทำ โดยการติดตั้งถังเก็บน้ำร้อยละเทียบกับน้ำหนักมวลของชั้นบนสุด กรณีที่ 1 ติดตั้งถังเก็บน้ำร้อยละ 10 ของน้ำหนักมวลรวม กรณีที่ 2 ติดตั้งถังเก็บน้ำร้อยละ 20 ของน้ำหนักมวลรวม และ กรณีที่ 3 ติดตั้งถังเก็บน้ำร้อยละ 30 ของน้ำหนักมวลรวม ผลการศึกษาเมื่อเทียบกับกรณีที่ไม่มีถังเก็บน้ำ พบว่า กรณีที่ 1 สามารถลดการสั่นไหวลงได้ถึงร้อยละ 15.22 กรณีที่ 2 สามารถลดการสั่นไหวลงได้ถึงร้อยละ 28.21 และ กรณีที่ 3 สามารถลดการสั่นไหวลงได้ถึงร้อยละ 40.95 ตามลำดับ ผลการจำลองสถานการณ์ดังกล่าวจะเห็นว่ากรณีที่ 1 สามารถลดการสั่นไหวได้ร้อยละ 15.22 นั้นน่าจะเพียงพอต่อการลดการสั่นไหวของอาคารได้
เอกสารอ้างอิง
Bhattacharyya, S., & Ghosh, A. D. (2013). A frequency domain study on the seismic response mitigation of elevated water tanks by multiple tuned liquid dampers. Key Engineering Materials, 270–277. https://doi.org/10.4028/www.scientific. net/KEM.569-570.270
Konar, T. (2024). Seismic vibration control of a building by overhead water tank designed as slender tuned sloshing damper. Practice Periodical on Structural Design and Construction, 29(2), 04024004. https://doi.org/10.1061/PPSCFX. SCENG-1393.
Konar, T., & Ghosh, A. D. (2022). A study on the economic perspective of utilizing liquid tanks as dynamic vibration absorbers in building structures. In S. A. Babu (Ed.), 5th World Congress on Disaster Management: Volume I (pp. 115–122). Routledge. https://doi.org/10.1201/9781003341956-15.
Petchsasithon, A., & Saingam, P. (2015). A study on behavior of tuned mass dampers using water tank to reduce vibrations of buildings from earthquake. International Journal of Civil and Structural Engineering, 2(2), 38–42.
Roy, A., Ghosh, A. D., & Chatterjee, S. (2017). Influence of tuning of passive TLD on the seismic vibration control of elevated water tanks under various tank‐full conditions. Structural Control & Health Monitoring, 24(6), e1924. https://doi.org/10.1002/stc.1924
Son, L., Bur, M., & Satria, E. (2018). Vibration response suppression of space structure using two U-shaped water container. International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology, 8(6), 2472–2478. https://doi.org/10.18517/ijaseit.8.6.7195.
Vongchavalitkul, S. (2003). Active control of structures using pole assignment. J. Material & Structural Reliability.
Vongchavalitkul, S. (2004, August 25-27). Pole assignment for structural active control. ICCAS2004, The Shangri-La Hotel, Bangkok, Thailand.
Yang, J. N., Li, Z., & Vongchavalitkul, S. (1994). A generalization of optimal control theory: Linear and non – linear control. J. Engrg. Mech., ASCE, 120(2).
