The Meaning of Seismic Response Spectrum

The Meaning of Seismic Response Spectrum K.Kurojjanawong 5-Jan-2024 Response Spectrum คำนี้นั้นในทางเทคนิคมีหลายความหมายมาก ดังนั้นจะคุยกับใครต้องบอกก่อนว่ากำลังคุยเรื่องอะไร อย่างไรก็ดีวิศวกรส่วนใหญ่แทบจะร้อยเปอร์เซ็นต์รู้จัก Response Spectrum จากเรื่อง Earthquake Engineering เพียงอย่างเดียว ทั้งที่จริงๆ แล้วความหมายของ Response Spectrum นั้นกว้างมาก เช่นใน เรื่องแรงระเบิด ก็มี Response Spectrum เหมือนกันแต่เรียกว่า Shock Response Spectrum และในอีกหลายศาสตร์ ใช้คำว่า Response Spectrum ทั้งหมด ซึ่งมักจะมีความหมายตรงกันคือ Response Spectrum ที่มาจาก Deterministic Loading หรือแรงกระทำรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง แต่ไม่นิยมทำ Response Spectrum ที่มาจาก Probabilistic Loading หรือแรงกระทำที่มาจากค่าทางสถิติ ในขณะที่ Response Spectrum…

ทำไมความเร่งสูงสุดจาก Ground Motion Time History ไม่เท่ากับความเร่งสูงสุดใน Response Spectrum

ทำไมความเร่งสูงสุดจาก Ground Motion Time History ไม่เท่ากับความเร่งสูงสุดใน Response Spectrum K.Kurojjanawong 3-Jan-2024 มีหลายคนที่เวลาทำ Seismic Response History Analysis แล้วมักจะสงสัยว่าทำไมความเร่งสูงสุดในข้อมูลที่ได้จาก Ground Acceleration Time History มันไม่เห็นจะเท่ากับความเร่งสูงสุดที่อยู่ใน Response Spectrum เลย แล้วไหนบอกว่าทำ Ground Motion Matching ไปให้เท่ากับ Response Spectrum แล้ว ทำไมค่าไม่เท่ากัน คำตอบก็คือ ความเร่งจาก Ground Acceleration Time History คือ “Input” ส่วน ความเร่งจาก Response Spectrum คือ “Output” ดังนั้นมันเอามาเทียบกันไม่ได้ เพราะยังไม่ได้วิ่งผ่านโครงสร้าง (ในที่นี้คือ SDOF Oscillator) ซึ่งทำหน้าที่เป็น “Filter” เลย…

Conditional Mean Spectrum – Why ?

Conditional Mean Response Spectrum – Why ? K.Kurojjanawong 29-Dec-2023 ทำไมต้องใช้ Conditional Mean Response Spectrum (CMS) ในการสร้าง Ground Motion Time Histories สำหรับวิเคราะห์โครงสร้างรับแรงแผ่นดินไหว? ตอบสั้นๆ เลยคือ มัน Realistic หรือ สมจริงกว่า Standard Spectral Matching Ground Motion Time Histories ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ที่เป็นการสร้าง Artificial Ground Motion Time Histories โดยใช้ Uniform Hazard Response Spectrum (UHS) เป็นค่าอ้างอิง แล้วสร้าง คลื่นแผ่นดินไหวเสมือน (Artificial Ground Motion Time Histories)…

Ground Motion Spectral Matching – CMS vs UHS

Ground Motion Spectral Matching - CMS vs UHS K.Kurojjanawong 27-Dec-2023 ในการสร้าง Artificial Signal สำหรับการวิเคราะห์ทางแผ่นดินไหว ซึ่งในที่นี้คือประวัติเวลาของความเร่งพื้นดินนั้น มีหลายวิธีมาก แต่ในปัจจุบันนิยมใช้กันคือการทำ Spectral Matching คือการทำ Fourier Analysis แยกความถี่ของคลื่นออกมาแล้วปรับ Amplitude ของมันที่แต่ละความถี่ให้เท่ากับที่ต้องการ โดยปกติเราจะปรับกันที่คาบ 0.2T – 1.5T โดย T คือคาบหลักของโครงสร้างที่คิดว่าจะมีผลตอบสนองสูงที่สุด ทีนี้คำถามก็คือ เรารู้ว่าความถี่ที่จะมีผลตอบสนองสูงสุด อยู่ที่ประมาณ 0.2T – 1.5T แล้ว Amplitude หรือความเร่งของมันละ คือเท่าไร ที่ผ่านมาเราใช้การปรับเข้าหา Amplitude ของ Uniform Hazard Spectrum (UHS) โดย UHS ก็คือ Response Spectrum ที่เราใช้กันอยู่นี่ละ…

มยผ 1311-50 ตัวคูณลดแรงลมจากลักษณะของอาคาร (Size Reduction Factor)

มยผ 1311-50 ตัวคูณลดแรงลมจากลักษณะของอาคาร (Size Reduction Factor) K.Kurojjanawong 20-Oct-2023

Limitation of Durst Curve – Wind Gust Conversion

Limitation of Durst Curve - Wind Gust Conversion K. Kurojjanawong 27-Aug-2023 ในศาสตร์ด้าน Wind Engineering มันมันจะต้องมีการแปลงความเร็วลมที่ Averaging Period ต่างๆ กลับไปกลับมาอยู่เป็นประจำ โดยมักจะมีความเร็วลมที่ 1 ชม หรือ 1-Hr Mean Wind Speed เป็นหลัก แล้วแปลงไปที่ค่าเฉลี่ยที่เวลาต่างๆ เช่น 10-Min, 1-Min, 30-Sec, 3-Sec เป็นต้น วิธีที่ใช้กันในบ้านเราก็คือการใช้ Durst Curve ซึ่งมาจากบทความชื่อ “Wind Speed over Short Period of Time” เสนอโดย C.S.Durst ปี 1960 ที่นิยมใช้กันมากและแนะนำใน ASCE 7 และ มยผ…

Typical Wind Code Format

Typical Wind Code Format K. Kurojjanawong 16-Aug-2023 ภาพรวมกว้างๆ ของ มาตรฐานเกี่ยวกับแรงลมทั่วโลก ก็จะอยุ่ในรูปที่แสดงในกรอบข้างล่าง นี่คือแบบกว้างๆ ชัดเจนที่สุด แต่ทีนี้ในแต่ละมาตรฐานอาจจะไปปรับเปลี่ยน จับแต่ละตัวคูณรวมกันให้มันเหลือตัวคูณน้อยลง ก็แล้วแต่ว่าเค้าจะปรับอย่างไร แต่โดยรวมจะมีตัวคูณ ดังแสดงในกรอบ อันนี้แบบเท่าที่ผมเข้าใจเองนะ อาจจะตกหล่นไปบ้าง ถ้าเราไม่สนใจเรื่อง Return Period แล้วจับสมการในมาตรฐานมาเทียบกัน แล้วแยกมันออกเป็นส่วนๆ มันควรจะได้อย่างที่แสดงในกรอบ คือ Wind Force = Basic Wind * Gust * Dynamic * Size * Topography * Pressure Coefficient * Return Period Conversion เช่น ถ้าเทียบ มยผ 1311-50 กับ ASCE 7 หลายคนก็อาจจะงงๆ…

Car Impact Load: 1321-61 VS ASCE 7-22

Car Impact Load: 1321-61 VS ASCE 7-22 K.Kurojjanawong 10-Aug-2023 จากเรื่องที่แล้ว เรื่องแรงกระแทกต่อโครงสร้างจากของที่ลอยมากับน้ำ (Debris Impact) ถ้าเรานำอีกเรื่องมาเปรียบเทียบคือ เรื่องแรงกระแทกจากรถยนต์ (Car Impact)ไปที่ราวกันตกที่แนะนำอยู่ใน มยผ 1321-61 จะเห็นว่ารูปแบบสมการไม่เหมือนกันทั้งที่เป็นแรงกระแทกเหมือนกัน ความน่าสงสัยคือ 1 ) สมการแรงกระแทกจากรถยนต์ (Car impact) ที่อยู่ใน มยผ 1321-61 แตกต่างจากสมการแรงกระแทกจากของลอยน้ำ (Debris Impact) ที่อยู่ใน ASCE 7-22 อย่างไร ? ตอบ จริงๆ แล้วทั้ง เรื่อง Debris Impact ใน ASCE7-22 และ Car Impact ใน มยผ 1321-61 นั้นอยู่บนพื้นฐานเดียวกัน คือ Energy Conservation…

Debris Impact : มยผ 1312-51 VS ASCE 7-22

Debris Impact : มยผ 1312-51 VS ASCE 7-22 #OffshoreStructuralCorner 9-Aug-2023 กรณีที่มีวัตถุที่มีมวลเคลื่อนที่วิ่งมาด้วยความเร็วชนเข้ากับโครงสร้าง เราสามารถคำนวณแรงกระทำต่อโครงสร้างได้ ดังที่แนะนำใน มยผ 1312-51 (เข้าใจว่าลอกมาจาก FEMA-361 และ FEMA-55), ASCE 7  ซึ่งจะอยู่ในเรื่อง Tsunami Load หัวข้อเรื่อง Debris Impact หลักการนั้นก็มาจากหลักฟิสิกส์เบื้องต้นเลย โดยผมตัด มยผ 1312-51, ASCE 7-10 และ ASCE 7-22 มาให้ดู จะเห็นว่า มยผ 1312-51 และ ASCE 7-10 นั้นอยู่บนพื้นฐานของกฏข้อที่สองของนิวตั้น คือ F = m*a = m*v/t แต่พอมา ASCE 7-22 สมการเปลี่ยน​รูปกลายเป็น F…

Seismic Risk Comparison–Offshore Platform VS Onshore Building (DPT 1302/ASCE 7)

Seismic Risk Comparison–Offshore Platform VS Onshore Building (DPT 1302/ASCE 7) K.Kurojjanawong 20-May-2022 เปรียบเทียบให้เห็นภาพชัดๆ เมื่อสิบปีกว่าปีที่แล้ว ผมได้มีส่วนร่วมในงานของ ปตท สผ ในพม่างานหนึ่ง ได้เข้าไปร่วมตั้งแต่งานเกิดยังไม่มีชื่อเรียกเลย จนกระทั่งจบช่วงงานวิศวกรรม ตอนนั้นเรียกว่างาน M9 เพราะอยู่ในบล๊อกสัมปทาน M9 ในอ่าวเมาตะมะในพม่า ตอนหลังมันมีชื่อว่าแหล่ง ซอติก้า แหล่งนี้มันน่าสนใจเพราะว่าห่างจากรอยเลื่อน สะแกง ซึ่งเป็นรอยเลื่อนมีพลัง เพียงแค่ 20 กม ! ดังที่เห็นในจุดที่ชี้ให้ดู จะเห็นว่ามันมีเหตุการณ์แผ่นดินไหวเกิดรอบๆ จนแทบจะหาที่ว่างไม่เจอ ดังนั้นมันจะได้รับผลจากแผ่นดินไหวโดยตรงเนื่องจากอยู่ใกล้มาก และมันเป็นแท่นผลิตแบบมีส่วนพักอาศัย ซึ่งสามารถมีคนอยู่ได้เต็ม ถึง 128 คน ตลอด 24 ชม แท่นนี้ออกแบบตามมาตรฐาน API และ ISO ซึ่งถือเป็นแท่นระดับความสำคัญสูงมาก ระดับ L1 คือถ้าวิบัติจะมี Consequence…